CN115496302A - 一种零碳园区的分布式自控方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种零碳园区的分布式自控方法和系统。方法包括：一个或多个分布式自控装置获取园区内的碳资产以及碳交易市场的动态碳交易价格；根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入；预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。本发明通过分布式自控方法，从供给侧转化成本、消费侧消耗成本和当前碳资产收入计算出最优的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，对各设备合理分配各可调资源，实现园区整体用能碳排放最低的同时所需成本也最少的优化目标。
Description
技术领域
本发明涉及能源智能调控领域，更具体地，涉及一种零碳园区的分布式自控方法和系统。
背景技术
作为先进要素高度集聚、创新活动蓬勃、生产生活活动的主要载体，各类型园区目前的主要思路的方式是建设智慧能源服务平台，设定评价指标体系，结合统计分析、动态优化、预测预警、反馈控制、碳交易支撑、需求响应、绿电交易等功能，实现企业能源信息化集中控制、设备节能精细化管理和能源系统化管理。
现有技术中的零碳园区由于占地面积和建筑面积大、设备品类和数量多，需要对“源-网-荷-储”做统一管理和调度，每个用能设备的效率和需求都不一样，存在差异化，但目前的系统管理手段还难以实现对能耗数据、储能、光伏等全量业务数据共享、融合联动，支撑如此大规模的智能调度。
当园区现场发生临时变化时，比如新增、移位或者改造配置控制装置、受控的机电设备，则需要程序员重新再走一次“编辑逻辑程序——下载逻辑程序到各个控制装置中——现场调试——启用逻辑程序”这个流程。工作繁琐且需要专业的特定人员才能完成，而楼宇管理人员、运维人员作为分布式自控装置的使用方，没有能力及权限去做新增、移位或者改造配置而造成的逻辑更改，存在步骤繁琐且人力成本较高的问题。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷（不足），提供一种零碳园区的分布式自控方法和系统，通过分布式自控系统从供给侧的转化成本、消费侧的消耗成本和当前碳资产收入三个方面进行考虑，计算出最优的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，对各设备合理分配各可调资源，实现园区整体用能碳排放最低的同时所需成本也最少的优化目标。
本发明采取的技术方案是：
第一方面，提供一种零碳园区的分布式自控方法，包括：
一个或多个分布式自控装置获取园区内的碳资产以及碳交易市场的动态碳交易价格；
一个或多个分布式自控装置根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入；
调用工作量最小的分布式自控装置，预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计划中计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；
根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。
本发明通过分布式自控方法，将零碳园区的数据采集、计算以及执行计算结果的任务给分布式自控系统内的一个或多个分布式自控装置进行执行，分布式自控装置结合碳资产和碳交易价格，计算最优的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，可以实现对碳排放、负碳排放、近零碳等排放数据进行分布式采集，合理分配各可调资源的功率计划，在控制成本最小的同时实现园区整体用能碳排放最低的优化目标。将园区内的大规模集中调度变成分布式管控，减少智慧能源双碳服务平台的调度压力，自控装置能够独立工作，灵活但又不会造成信息孤立。
进一步的，还包括：
一个或多个分布式自控装置采集其接入的设备的能源负荷；
一个或多个分布式自控装置根据采集的能源负荷计算其接入的设备所对应的供给侧转化成本和消费侧消耗成本；
调用工作量最小的分布式自控装置汇总所有分布式自控装置计算的供给侧转化成本和消费侧消耗成本，结合当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控。
虽然在前期制定计划时计算出最优的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，但在实际使用过程中由于不可控因素可能会导致实际运行情况与计划不同，因此还需全程对碳排放和当前使用成本进行监控，阶段性地进行计算，各个分布式自控装置分别计算其接入的设备所对应的供给侧转化成本和消费侧消耗成本，等各个分布式自控装置计算出结果，需要的时候将分散结果合并起来，合并结果的工作由工作量最小的分布式自控装置进行，将实际计算值与计划时得到的结果进行对比，根据实际计算得到的当前成本重新调整计划。
进一步的，所述根据当前碳资产收入结合计划值来计算出最小值的供给侧转化成
本和消费侧消耗成本，以及所述结合当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控，具体
使用零碳最优成本算法，所述零碳最优成本算法为：
，其中M1为
供给侧的转化成本，M2为消费侧的消耗成本，W1为当前碳资产收入。
供给侧和消费侧的投入成本是园区发展、生产的必然投入，而增加碳资产的参数计算，是为了让园区方能够直观、有效地看到利用绿色清洁能源或主动节能产生的最佳效果，即最低投入成本、最高收益，促使园区自发主动地利用绿色清洁能源，主动节能。
进一步的，所述供给侧的转化成本为供给侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷结合能源采购价格计算得出；
所述消费侧的消耗成本为消费侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷结合能源采购价格计算得出。
在进行规划时，先根据零碳最优成本算法得到供给侧的转化成本和消费侧的消耗成本，再根据能源采购价格计算出供给侧和消费侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷，从而得到最佳的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率；在过程监控时，先采集当前供给侧和消费侧设备的能源负荷，再结合当前碳资产进行零碳最优成本计算，根据计算结果调整计划。
进一步的，所述根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，具体包括：使用PID模型调节环境舒适度，在此基础上根据最优解确定具体需要调整的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率控制要求，生成控制任务，并根据控制任务调用相应的分布式自控装置；所述分布式自控装置结合所接入的设备独立执行自身的控制任务。
使用分布式自控装置进行调用任务和执行任务，自动识别并调用各个分布式自控装置的数据，适配到本分布式自控装置的管理、控制逻辑程序，将原本孤立的、独立的分布式自控装置做到点对点关联。
进一步的，还包括：
一个或多个分布式自控装置采集园区内温室气体排放量要素；
根据温室气体排放量要素进行碳足迹核算，得到全生命周期的碳耗用量；
将碳耗用量与碳资产相比较，确保碳耗用量不超过碳资产。
分布式自控装置采集园区内温室气体排放量要素，根据国际、国家或地方相关的核算体系规定进行碳足迹核算，得到园区总体的实际碳排放量，而碳资产包括根据国家、地方相关规定确认得到的园区的配额碳资产，还可以包括园区内部通过节能技改等活动，减少园区碳排放量所得到的减排碳资产，园区实际碳排放量不能超过总的碳资产。如果碳耗用量超过了碳资产，则根据碳资产调整最优解，并生成新的控制任务。
进一步的，还包括：预设不同类型设备的逻辑程序；当接入分布式自控装置的设备数量发生变化时，分布式自控装置判断设备增加或减少，并确定变化设备的类型；当设备增加时，分布式自控装置根据预设的对应类型设备的逻辑程序进行调用；当设备减少时，分布式自控装置删除对应类型设备的逻辑程序。
通过分布式自控装置内嵌自主生成控制逻辑程序，当发生新增、移位或者改造配置控制装置、受控的机电设备造成原逻辑程序不适用的时候，由分布式自控装置通过一系列条件判断后，自主生成新的适合实际要求的逻辑控制程序，满足设备数量变化后的控制要求。解决技术门槛高，无法由最终使用用户（楼宇管理人员、运维人员等）自行修订程序的问题，减少逻辑程序编辑、调试的繁琐工作，节约了人力成本。
进一步的，所述当设备数量发生变化时，分布式自控装置判断设备增加或减少，并确定变化设备的类型，具体包括：当设备数量发生变化时，I/O端口的接入数量也发生变化，分布式自控装置通过判断I/O端口的接入数量增加或减少以判断设备数量的增加或减少，根据I/O端口的数量及信号以确定增加或减少设备的类型。
由于不同设备所需的I/O端口数量和类型有所差别，因此可以通过判断I/O接入数量的增加或减少已经增加或减少的I/O的信号类型来判断增加/减少设备的类型。如果存在不同类型的受控设备的I/O端口接入数量及信号均相同的情况，分布式自控装置可以通过自控系统所连接的网络传输信息给管理人员或运维人员，以小程序或者管理工作站PC端等方式通过弹出推荐的设备分类选择菜单，进行选择对应增加的实际的机电设备类型。经过选择后，分布式自控装置通过自控系统所连接的网络接收到设备类型信息，则根据信息调用预设好的该分类的逻辑程序，适配给新增的I/O端口对应的逻辑程序。这一过程同样无需工作人员具备专业的编程知识，就可以有能力选择判断去完成设备变化造成的逻辑更改。
进一步的，当接入分布式自控装置调用新接入设备的逻辑程序或者删除设备的逻辑程序后，分布式自控装置还重新采集其接入的设备的能源负荷，结合当前碳资产对当前使用成本进行实时监控。
通过分布式自控装置的控制，当增加或减少设备时无需人工调控即可立刻参与工作，零碳最优成本算法也实时根据增加或减少的设备对当前使用成本进行监控，从而调整计划。
第二方面，提供一种零碳园区的分布式自控系统，包括：
采集模块，用于采集获取园区内的碳资产以及碳交易市场的动态碳交易价格；
计算模块，用于根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入；
当分布式控制系统作为工作量最小的分布式控制系统被调用时，所述计算模块还用于预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；
调整模块，用于根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）将园区内的大规模集中调度变成分布式管控，减少智慧能源双碳服务平台的调度压力，分布式自控装置能够独立工作，灵活但又不会造成信息孤立。
（2）计算最优的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，可以实现对碳排放、负碳排放、近零碳等排放数据进行分布式采集、合理分配各可调资源的功率计划，在控制成本最小的同时实现园区整体用能碳排放最低的优化目标。
（3）在增加或减少设备时，由分布式自控装置自主生成逻辑程序，无需工作人员具备专业的编程知识，就可以有能力选择判断去完成设备变化造成的逻辑更改，减少逻辑程序编辑、调试的繁琐工作。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程图。
图2为本发明实施例2的系统结构图。
图3为本发明实施例2的分布式自控装置结构图。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种零碳园区的分布式自控方法，包括：
S1、一个或多个分布式自控装置获取园区内的碳资产以及碳交易市场的动态碳交易价格；
S2、一个或多个分布式自控装置根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入；
S3、调用工作量最小的分布式自控装置，预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；
S4、根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。
本实施例通过分布式自控方法，将零碳园区的数据采集、计算以及执行计算结果的任务给分布式自控系统内的一个或多个分布式自控装置进行执行，合理分配各可调资源的功率计划，在控制成本最小的同时实现园区整体用能碳排放最低的优化目标。将园区内的大规模集中调度变成分布式管控，减少智慧能源双碳服务平台的调度压力，分布式自控装置能够独立工作，灵活但又不会造成信息孤立。本实施例根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，作为园区设备规划阶段的最佳计划。
在具体实施过程中，步骤S1中的碳资产包括根据国家、地方相关规定确认得到的园区的配额碳资产，还可以包括园区内部通过节能技改等活动，减少园区碳排放量所得到的减排碳资产。碳资产是一个动态值，和企业碳排放活动相关联。进一步的，碳资产和园区供给侧的能源相关联，供给侧使用的能源不一样，可能造成碳资产的变化，如采用清洁能源和采用传统碳排放能源将会造成园区碳资产的变化。在实际应用中，配额碳资产、减排碳资产可以通过申请或认证等方式得到确认。在步骤S3中，可以通过预先设置供给侧转化成本和消费侧消耗成本总的计划值，根据当前碳资产收入和计划值来预测供给侧转化成本和消费侧消耗成本总的最小值，将该最小值作为供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最优解来执行步骤S4。
本实施例还包括：
一个或多个分布式自控装置采集其接入的设备的能源负荷；
一个或多个分布式自控装置根据采集的能源负荷计算其接入的设备所对应的供给侧转化成本和消费侧消耗成本；
调用工作量最小的分布式自控装置汇总所有分布式自控装置计算的供给侧转化成本和消费侧消耗成本，结合当前碳资产对当前使用成本进行实时监控。
在园区中分布的供给侧设备、消费侧设备非常多，采用分布式控制装置来分别接入供给侧设备和/或消费侧设备，具体接入时可以根据设备的位置就近接入到对应的分布式控制装置中。供给侧设备和消费侧设备的能源负荷可以通过对应的采集设备采集，分布式控制装置通过获取相关采集设备所采集到的能源负荷来得到其所接入的设备的能源负荷。
本实施例在规划阶段制定了供给侧和消费侧设备的使用时间和效率的最佳计划，但在实际使用过程中由于不可控因素可能会导致实际运行情况与计划不同，因此还需全程对碳排放和当前使用成本进行监控，阶段性地进行计算，各个分布式自控装置分别计算其接入的设备所对应的供给侧转化成本和消费侧消耗成本，等各个分布式自控装置计算出结果，需要的时候将分散结果合并起来，合并结果的工作由工作量最小的分布式自控装置进行，将实际计算值与计划时得到的结果进行对比，根据实际计算得到的当前成本，并根据计算结果重新调整计划。
本实施例所述根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧
消耗成本的最小值，以及所述结合当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控，具体使
用零碳最优成本算法，所述零碳最优成本算法为：
，其中M1为供
给侧的转化成本，M2为消费侧的消耗成本，W1为当前碳资产收入。
本实施例的M1是指供给侧包括三联供、光伏、地源热泵、储能电池、水蓄能、外来能源等转化成本，M2是指消费侧设备包括充电桩、空调、照明设备等消耗成本，W1是指根据碳交易市场的动态碳交易价格，在强制碳排放权交易机制或者自愿碳排放权交易机制下，产生的可直接或间接影响组织温室气体排放的配额碳资产、减排碳资产，实时计算得到的项目当前碳资产的货值作为碳资产收入。
在具体实施过程中，零碳最优成本算法目的是求解最优解，所述最优解是供给侧的转化成本M1相对成本低、消费侧的消耗成本M2保证舒适的情况下降低使用减少成本，碳资产收入消耗少（也就是碳资产多一点）使得W1高。
本实施例所述供给侧的转化成本为供给侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷结合能源采购价格计算得出；所述消费侧的消耗成本为消费侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷结合能源采购价格计算得出。
本实施例在进行规划时，先根据零碳最优成本算法得到供给侧的转化成本和消费侧的消耗成本，再根据能源采购价格计算出供给侧和消费侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷，从而得到最佳的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率；在过程监控时，先采集当前供给侧和消费侧设备的能源负荷，再结合当前碳资产进行零碳最优成本计算，根据计算结果调整计划。
本实施例S5具体包括：
使用PID模型调节环境舒适度，在此基础上根据最优解确定具体需要调整的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率控制要求，生成控制任务，并根据控制任务调用相应的分布式自控装置；所述分布式自控装置结合所接入的设备独立执行自身的控制任务。
本实施例对每一个分布式自控装置所接入的设备根据最优解生成对应的控制任务，并根据控制任务调用相应的分布式自控装置，具体实施时使用PID模型进行调整，在此基础上根据最优解确定具体需要调整的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率控制要求。
本实施例使用分布式自控装置进行调用任务和执行任务，自动识别并调用各个分布式自控装置的数据，适配到本分布式自控装置的管理、控制逻辑程序，将原本孤立的、独立的分布式自控装置做到点对点关联。
本实施例还包括：一个或多个分布式自控装置采集园区内温室气体排放量要素；根据温室气体排放量要素进行碳足迹核算，得到全生命周期的碳耗用量；将碳耗用量与碳资产相比较，确保碳耗用量不超过碳资产。
本实施例具体参考国际公认的《温室气体核算体系》，采集温室气体排放量的要
素，包括组织和运营边界、碳排因子、直接及间接排放等，进行碳足迹核算
，计算产品和服务
周期的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物
（PFCs）、六氟化硫（SF6）、三氟化氮（NF3）排放量。而碳资产包括根据国家、地方相关规定确认
得到的园区的配额碳资产，还可以包括减排碳资产，园区实际碳排放量不能超过总的碳资
产。
本实施例还包括：
A1、预设不同类型设备的逻辑程序；
A2、接入分布式自控装置的设备数量发生变化时，分布式自控装置判断设备增加或减少，并确定变化设备的类型；
A3、当设备增加时，分布式自控装置根据预设的对应类型设备的逻辑程序进行调用；
A4、当设备减少时，分布式自控装置删除对应类型设备的逻辑程序。
通过分布式自控装置内嵌自主生成控制逻辑程序，当发生新增、移位或者改造配置控制装置、受控的机电设备造成原逻辑程序不适用的时候，由分布式自控装置通过一系列条件判断后，自主生成新的适合实际要求的逻辑控制程序，满足设备数量变化后的控制要求。解决技术门槛高，无法由最终使用用户（楼宇管理人员、运维人员等）自行修订程序的问题。在增加或减少设备时，由分布式自控装置自主生成逻辑程序，无需工作人员具备专业的编程知识，就可以有能力选择判断去完成设备变化造成的逻辑更改，减少逻辑程序编辑、调试的繁琐工作，节约了人力成本。
本实施例所述A2具体包括：当设备数量发生变化时，I/O端口的接入数量也发生变化，分布式自控装置通过判断I/O端口的接入数量增加或减少以判断设备数量的增加或减少，根据I/O端口的数量及信号以确定增加或减少设备的类型。
当I/O端口接入数量发生变化时，分布式自控装置就会通过增加或减少的I/O端口接线数量及信号进行判断增加或减少的机电设备类型，如果是增加，则由分布式自控装置调用预设好的该分类的逻辑程序，适配给新增的I/O端口对应的逻辑程序；如果是减少，则由分布式自控装置删除原程序。例如增加了一个新风处理机组，I/O端口接入数量是14个，具体数量及信号为7AI、3AI、2DO、2AO，根据I/O端口增加接入的数量及信号判断具体的机电设备类型是新风处理机组，分布式自控装置调用预设好的新风处理机组的逻辑程序，并适配给新增的I/O端口。
如果存在不同类型的受控机电设备的I/O端口接入数量及信号均相同的情况，例如增加一个蝶阀，I/O端口接入数量是4个，具体数量及信号为3DI、1DO，与送排风机的接入I/O端口数量与信号是一样的。这个时候分布式自控装置就会通过自控系统所连接的网络传输信息给楼宇管理人员或运维人员，以小程序或者管理工作站PC端的弹出推荐设备分类选择蝶阀、排风机或送风机，管理人员或运维人员选择对应增加的实际的设备类型后，分布式自控装置通过自控系统所连接的网络接收到设备类型信息，则根据设备类型信息调用预设好的该分类的逻辑程序，适配给新增的I/O端口对应的逻辑程序。
本实施例还包括：当接入分布式自控装置调用新接入设备的逻辑程序或者删除设备的逻辑程序后，分布式自控装置还重新采集其接入的设备的能源负荷，结合当前碳资产调用零碳最优成本算法，对当前使用成本进行实时监控。
通过分布式自控装置的控制，当分布式自控系统内增加或减少设备时，无需人工调控即可立刻正常工作，零碳最优成本算法也实时根据增加或减少的设备对当前使用成本进行监控，从而调整计划，确保在控制成本最小的同时实现园区整体用能碳排放最低的优化目标。
实施例2
如图2所示，本实施例提供一种零碳园区的分布式自控系统，包括：
采集模块101，采集园区碳资产、动态碳交易价格、能源负荷、能源采购价格、温室气体排放量要素。如图3所示，本实施例采集模块包括电表、水表、热能表、气表、环境传感器等；采集包括三联供、光伏、地源热泵、储能电池、水蓄能、外来能源、充电桩、空调、照明等能源负荷和源采购价；温室气体排放量要素包括组织和运营边界、碳排因子、直接及间接排放等；环境传感器采集包括CO2、CO、温湿度、PM2.5参数等。
计算模块102，根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入，根据采集的能源负荷计算其接入的设备所对应的供给侧转化成本和消费侧消耗成本；当分布式控制系统作为工作量最小的分布式控制系统被调用时，预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；汇总计算模块计算的供给侧转化成本和消费侧消耗成本，结合当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控；
所述根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本
的最小值，以及所述结合当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控，具体使用零碳最
优成本算法，所述零碳最优成本算法为：
，其中M1为供给侧的转
化成本，M2为消费侧的消耗成本，W1为当前碳资产收入。
本实施例在进行规划时，先根据零碳最优成本算法得到供给侧的转化成本和消费侧的消耗成本，再根据能源采购价格计算出供给侧和消费侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷，从而得到最佳的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率；在过程监控时，先采集当前供给侧和消费侧设备的能源负荷，再结合当前碳资产进行零碳最优成本计算，根据计算结果调整计划。
调整模块103，用于根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。
本实施例的调整模块103具体包括：
调用模块，使用PID模型调节环境舒适度，在此基础上根据最优解确定具体需要调整的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率控制要求，生成控制任务，并根据控制任务调用相应的分布式自控系统。
执行模块，结合所接入的设备独立执行自身的控制任务。
本实施例通过分布式自控系统，将零碳园区的数据采集、零碳最优成本算法计算以及执行计算结果的任务给分布式自控系统内的一个或多个分布式自控系统进行执行，合理分配各可调资源的功率计划，在控制成本最小的同时实现园区整体用能碳排放最低的优化目标。将园区内的大规模集中调度变成分布式管控，减少智慧能源双碳服务平台的调度压力，分布式自控系统能够独立工作，灵活但又不会造成信息孤立。本实施例根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，作为园区设备规划阶段的最佳计划。
碳足迹核算模块，根据温室气体排放量要素进行碳足迹核算，得到全生命周期的
碳耗用量；将碳耗用量与碳资产相比较，确保碳耗用量不超过碳资产。本实施例具体参考国
际公认的《温室气体核算体系》，采集温室气体排放量的要素，包括组织和运营边界、碳排因
子、直接及间接排放等，进行碳足迹核算
，计算产品和服务周期的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化合物（HFCs）、
全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）、三氟化氮（NF3）排放量。而碳资产包括根据国家、地方
相关规定确认得到的园区的配额碳资产，还可以包括减排碳资产，园区实际碳排放量不能
超过总的碳资产。
设备数量变化判断模块，预设不同类型设备的逻辑程序，当接入分布式自控系统的设备数量发生变化时，分布式自控系统判断设备增加或减少，并确定变化设备的类型，当设备增加时，分布式自控系统根据预设的对应类型设备的逻辑程序进行调用，当设备减少时，分布式自控系统删除对应类型设备的逻辑程序。本实施例通过分布式自控系统内嵌自主生成控制逻辑程序，当发生新增、移位或者改造配置控制系统、受控的机电设备造成原逻辑程序不适用的时候，由分布式自控系统通过一系列条件判断后，自主生成新的适合实际要求的逻辑控制程序，满足设备数量变化后的控制要求。在增加或减少设备时，由分布式自控系统自主生成逻辑程序，无需工作人员具备专业的编程知识，就可以有能力选择判断去完成设备变化造成的逻辑更改，减少逻辑程序编辑、调试的繁琐工作。
本实施例提供的分布式自控系统将园区内的大规模集中调度变成分布式管控，减少智慧能源双碳服务平台的调度压力，每个模块的分布式自控系统能够独立工作同时点对点关联，灵活但又不会造成信息孤立。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，包括：
一个或多个分布式自控装置获取园区内的碳资产以及碳交易市场的动态碳交易价格；
一个或多个分布式自控装置根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入；
调用工作量最小的分布式自控装置，预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；
根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。
2.根据权利要求1所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，还包括：
一个或多个分布式自控装置采集其接入的设备的能源负荷；
一个或多个分布式自控装置根据采集的能源负荷计算其接入的设备所对应的供给侧转化成本和消费侧消耗成本；
调用工作量最小的分布式自控装置汇总所有分布式自控装置计算的供给侧转化成本和消费侧消耗成本，结合当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控。
3.根据权利要求2所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，所述根据当前
碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值，以及所述结合
当前碳资产收入对当前使用成本进行实时监控，具体使用零碳最优成本算法，所述零碳最
优成本算法为：
，其中M1为供给侧的转化成本，M2为消费侧的消
耗成本，W1为当前碳资产收入。
4.根据权利要求3所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，所述供给侧的转化成本为供给侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷结合能源采购价格计算得出；所述消费侧的消耗成本为消费侧设备在一定的使用时间和效率内的能源负荷结合能源采购价格计算得出。
5.根据权利要求1所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，所述根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率，具体包括：
使用PID模型调节环境舒适度，在此基础上根据最优解确定具体需要调整的供给侧和消费侧设备的使用时间和效率控制要求，生成控制任务，并根据控制任务调用相应的分布式自控装置；
所述分布式自控装置结合所接入的设备独立执行自身的控制任务。
6.根据权利要求1所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，还包括：
一个或多个分布式自控装置采集园区内温室气体排放量要素；
根据温室气体排放量要素进行碳足迹核算，得到全生命周期的碳耗用量；
将碳耗用量与碳资产相比较，确保碳耗用量不超过碳资产。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，还包括：
预设不同类型设备的逻辑程序；
当接入分布式自控装置的设备数量发生变化时，分布式自控装置判断设备增加或减少，并确定变化设备的类型；
当设备增加时，分布式自控装置根据预设的对应类型设备的逻辑程序进行调用；
当设备减少时，分布式自控装置删除对应类型设备的逻辑程序。
8.根据权利要求7所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，所述当设备数量发生变化时，分布式自控装置判断设备增加或减少，并确定变化设备的类型，具体包括：
当设备数量发生变化时，I/O端口的接入数量也发生变化，分布式自控装置通过判断I/O端口的接入数量增加或减少以判断设备数量的增加或减少，根据I/O端口的数量及信号以确定增加或减少设备的类型。
9.根据权利要求8所述的一种零碳园区的分布式自控方法，其特征在于，当接入分布式自控装置调用新接入设备的逻辑程序或者删除设备的逻辑程序后，分布式自控装置还重新采集其接入的设备的能源负荷，结合当前碳资产对当前使用成本进行实时监控。
10.一种零碳园区的分布式自控系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集获取园区内的碳资产以及碳交易市场的动态碳交易价格；
计算模块，用于根据碳资产和碳交易市场的动态碳交易价格，实时计算当前碳资产收入；
当分布式控制系统作为工作量最小的分布式控制系统被调用时，所述计算模块还用于预设供给侧转化成本和消费侧消耗成本的计划值，根据当前碳资产收入结合计划值计算出供给侧转化成本和消费侧消耗成本的最小值作为最优解；
调整模块，用于根据最优解调整供给侧和消费侧设备的使用时间和效率。
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