CN115907422A - 一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法，通过企业用电数据获取模块对企业用电数据进行获取，家庭用电数据获取模块获取每个家庭的用电数据情况，通过用电等级评估模块对能量状态进行划分，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，然后通过用电供需匹配模块，基于历史数据预设能量状态值，选择调用相应的供电端进行能量互补，供电信息获取模块得到各个供电端的供电信息，包括发电量和发电位置，从而调用不同功率等级的供电端分别对企业和家庭进行供电，以更好地满足各个用电主体的用电需求，提高用户体验。

Description

一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法

技术领域

本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法。

背景技术

综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时，要有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。

近年来，随着经济社会发展，社会生产生活中对冷、热、电、气等多种形式能源的供应需求显著增加。与此同时，光伏发电、风力发电、微型燃气发电、电采暖、储能等新型能源技术的发展和大规模应用，使得各能源子系统之间的耦合性不断增强。

现有技术中的综合能源系统能量管理一般专注于单个设备或系统的能源利用效率的提高，且供能的规模和范围有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法，旨在可以更好地进行能源管理以提高利用效率。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种多能互补的综合能源量化管理系统，包括企业用电数据获取模块、家庭用电数据获取模块、用电等级评估模块、供电信息获取模块和用电供需匹配模块，所述企业用电数据获取模块用于获取预设地区的企业用电数据，所述家庭用电数据获取模块，用于获取预设地区的家庭用电数据，所述用电等级评估模块，用于划分多个能量状态，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，所述供电信息获取模块，用于获取各个供电端的供电信息，所述用电供需匹配模块，用于预设能量状态值，然后调用供电端进行能量互补。

其中，所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括用电数据库模块，所述用电数据库模块用于接收并存储企业用电数据、家庭用电数据和供电信息。

其中，所述所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括数据利用模块，所述数据利用模块，用于利用所述用电数据库模块中的数据，对发电设备的发电功率进行控制，还用于配置新设的供电端。

其中，所述家庭用电数据获取模块包括常用电采集单元和第二用电采集单元，所述常用电采集单元用于采集连续耗电数据，所述第二用电采集单元用于采集非连续耗电数据。

其中，所述企业用电数据获取模块包括配电数据采集装置、燃气数据采集装置、充电桩数据采集装置和能源站数据采集装置，所述配电数据采集装置采集配电房的电表信息，所述燃气数据采集装置采集燃气总表的信息，所述充电桩数据采集装置采集充电桩信息，所述能源站数据采集装置采集智慧能源站信息。

其中，所述供电信息获取模块包括光电单元、水电单元、火电单元、核电单元、风电单元和信息获取单元，所述光电单元用于进行光伏发电，所述水电单元用于进行水力发电，所述火电单元用于进行火力费电，所述核电单元用于进行核能发电，所述风电单元用于进行风力发电，所述信息获取单元，用于获取所述光电单元、所述水电单元、所述火电单元、所述核电单元和所述风电单元的发电曲线，并生成供电信息。

其中，所述用电供需匹配模块包括能量状态预设单元、比较单元、检索单元和供电单元，所述能量状态预设单元用于预设能量状态值，所述比较单元，用于将实时采集的能量状态和预设能量状态值进行比较，当高于预设能量状态值时，启动所述检索单元，所述检索单元用于在预设范围内检索可用供电端，所述供电单元用于启动可用供电端进行供电。

第二方面，本发明还提供一种多能互补的综合能源量化管理方法，包括：

获取预设地区的企业用电数据；

获取预设地区的家庭用电数据；

划分多个能量状态，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态；

获取各个供电端的供电信息；

预设能量状态值，然后调用供电端进行能量互补。

本发明的一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法，通过所述企业用电数据获取模块可以对企业用电数据进行获取，所述家庭用电数据获取模块可以获取每个家庭的用电数据情况，从而可以基于收集到的用电数据整理不同的能量状态区间，然后通过所述用电等级评估模块对能量状态进行划分，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，这样就可以得到用电量分布情况，当某个企业或者某个家庭开始启动用电时就可以激活相应的数据，生成实时的能量状态图，然后通过所述用电供需匹配模块，基于历史数据预设能量状态值，比如满负荷的70％～80％进行供电，然后选择调用相应的供电端进行能量互补，所述供电信息获取模块可以得到各个供电端的供电信息，包括发电量和发电位置，从而可以调用不同功率等级的供电端分别对企业和家庭进行供电，以更好地满足各个用电主体的用电需求，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的第一实施例的一种多能互补的综合能源量化管理系统结构图。

图2是本发明的第二实施例的一种多能互补的综合能源量化管理系统结构图。

图3是本发明的第二实施例的家庭用电数据获取模块的结构图。

图4是本发明的第二实施例的企业用电数据获取模块的结构图。

图5是本发明的第二实施例的供电信息获取模块的结构图。

图6是本发明的第三实施例的用电供需匹配模块的结构图。

图7是本发明的第三实施例的云端检测模块的结构图。

图8是本发明的第四实施例的一种多能互补的综合能源量化管理方法的流程图。

101-企业用电数据获取模块、102-家庭用电数据获取模块、103-用电等级评估模块、104-供电信息获取模块、105-用电供需匹配模块、201-用电数据库模块、202-数据利用模块、203-常用电采集单元、204-第二用电采集单元、205-配电数据采集装置、206-燃气数据采集装置、207-充电桩数据采集装置、208-能源站数据采集装置、209-光电单元、210-水电单元、211-火电单元、212-核电单元、213-风电单元、214-信息获取单元、301-能量状态预设单元、302-比较单元、303-检索单元、304-供电单元、305-云端检测模块、306-数据同步单元、307-可视化显示单元、308-报警单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

第一实施例

请参阅图1，图1是本发明的第一实施例的一种多能互补的综合能源量化管理系统结构图。图2是本发明的第一实施例的一种多能互补的综合能源量化管理系统及方法剖面结构图。图3是图2细节A的局部放大图。本发明提供一种多能互补的综合能源量化管理系统：

包括企业用电数据获取模块101、家庭用电数据获取模块102、用电等级评估模块103、供电信息获取模块104和用电供需匹配模块105，所述企业用电数据获取模块101用于获取预设地区的企业用电数据，所述家庭用电数据获取模块102，用于获取预设地区的家庭用电数据，所述用电等级评估模块103，用于划分多个能量状态，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，所述供电信息获取模块104，用于获取各个供电端的供电信息，所述用电供需匹配模块105，用于预设能量状态值，然后调用供电端进行能量互补。

在本实施方式中，通过所述企业用电数据获取模块101可以对企业用电数据进行获取，所述家庭用电数据获取模块102可以获取每个家庭的用电数据情况，从而可以基于收集到的用电数据整理不同的能量状态区间，然后通过所述用电等级评估模块103对能量状态进行划分，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，这样就可以得到用电量分布情况，当某个企业或者某个家庭开始启动用电时就可以激活相应的数据，生成实时的能量状态图，然后通过所述用电供需匹配模块105，基于历史数据预设能量状态值，比如满负荷的70％～80％进行供电，然后选择调用相应的供电端进行能量互补，所述供电信息获取模块104可以得到各个供电端的供电信息，包括发电量和发电位置，从而可以调用不同功率等级的供电端分别对企业和家庭进行供电，以更好地满足各个用电主体的用电需求，提高用户体验。

第二实施例

请参阅图2～图5，图2是本发明的第二实施例的一种多能互补的综合能源量化管理系统结构图。图3是本发明的第二实施例的家庭用电数据获取模块的结构图。图4是本发明的第二实施例的企业用电数据获取模块的结构图。图5是本发明的第二实施例的供电信息获取模块的结构图。本发明还提供一种多能互补的综合能源量化管理系统，所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括用电数据库模块201，所述所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括数据利用模块202，所述家庭用电数据获取模块102包括常用电采集单元203和第二用电采集单元204，所述企业用电数据获取模块101包括配电数据采集装置205、燃气数据采集装置206、充电桩数据采集装置207和能源站数据采集装置208，所述供电信息获取模块104包括光电单元209、水电单元210、火电单元211、核电单元212、风电单元213和信息获取单元214。

在本实施方式中，所述用电数据库模块201用于接收并存储企业用电数据、家庭用电数据和供电信息。

所述数据利用模块202，用于利用所述用电数据库模块201中的数据，对发电设备的发电功率进行控制，还用于配置新设的供电端。具体方式是通过所述企业用电数据和所述家庭用电数据进行分析，得出用电端的用电规律，然后对发电设备的发电功率进行控制，比如用电端功率低于供电端时，可以减少火电等能源端的能量供给以节省原材料，另外还可以分析数据计算出某个地区若是局部用电量较大，则可以铺设光伏进行辅助发电进行能源补偿。

所述常用电采集单元203用于采集连续耗电数据，所述第二用电采集单元204用于采集非连续耗电数据。其中所述连续耗电数据比如冰箱、待机的电视热水器等持续用电的平台，构成稳定用电数据的基础，而非连续耗电数据包括灯、空调等在某段时间才会用到的数据，构成波动用电数据的基础。

所述配电数据采集装置205采集配电房的电表信息，所述燃气数据采集装置206采集燃气总表的信息，所述充电桩数据采集装置207采集充电桩信息，所述能源站数据采集装置208采集智慧能源站信息，智慧能源站信息包括：微型燃气轮机发电功率、储能状态参数、烟气流量等数据。

所述光电单元209用于进行光伏发电，所述水电单元210用于进行水力发电，所述火电单元211用于进行火力费电，所述核电单元212用于进行核能发电，所述风电单元213用于进行风力发电，所述信息获取单元214，用于获取所述光电单元209、所述水电单元210、所述火电单元211、所述核电单元212和所述风电单元213的发电曲线，并生成供电信息。

第三实施例

请参阅图6～图7,，图6是本发明的第三实施例的用电供需匹配模块的结构图。图7是本发明的第三实施例的云端检测模块的结构图。本发明还提供一种多能互补的综合能源量化管理系统，所述用电供需匹配模块105包括能量状态预设单元301、比较单元302、检索单元303和供电单元304。

所述能量状态预设单元301用于预设能量状态值，所述能量状态预设单元301用于基于历史用电数据设置能量状态值，可以为满载负荷的70％～80％，所述比较单元302，用于将实时采集的能量状态和预设能量状态值进行比较，当高于预设能量状态值时，启动所述检索单元303，所述检索单元303用于在预设范围内检索可用供电端，所述供电单元304用于启动可用供电端进行供电。

所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括云端检测模块305，所述云端检测模块305包括数据同步单元306、可视化显示单元307和报警单元308，所述数据同步单元306，用于同步企业用电数据和家庭用电数据和供电信息到所述可视化显示单元307，所述可视化显示单元307用于对数据进行可视化展示，所述报警单元308，用于当供电状态出现异常时进行报警。此处的异常主要是指供电不足的情况。

第四实施例

请参阅图8，图8是本发明的第四实施例的一种多能互补的综合能源量化管理方法的流程图。本发明还提供一种多能互补的综合能源量化管理方法，包括：

S101获取预设地区的企业用电数据；

S102获取预设地区的家庭用电数据；

S103划分多个能量状态，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态；

S104获取各个供电端的供电信息；

S105预设能量状态值，然后调用供电端进行能量互补。

通过所述企业用电数据获取模块101可以对企业用电数据进行获取，所述家庭用电数据获取模块102可以获取每个家庭的用电数据情况，从而可以基于收集到的用电数据整理不同的能量状态区间，然后通过所述用电等级评估模块103对能量状态进行划分，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，这样就可以得到用电量分布情况，当某个企业或者某个家庭开始启动用电时就可以激活相应的数据，生成实时的能量状态图，然后通过所述用电供需匹配模块105，基于历史数据预设能量状态值，比如满负荷的70％～80％进行供电，然后选择调用相应的供电端进行能量互补，所述供电信息获取模块104可以得到各个供电端的供电信息，包括发电量和发电位置，从而可以调用不同功率等级的供电端分别对企业和家庭进行供电，以更好地满足各个用电主体的用电需求，提高用户体验。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

包括企业用电数据获取模块、家庭用电数据获取模块、用电等级评估模块、供电信息获取模块和用电供需匹配模块，所述企业用电数据获取模块用于获取预设地区的企业用电数据，所述家庭用电数据获取模块，用于获取预设地区的家庭用电数据，所述用电等级评估模块，用于划分多个能量状态，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态，所述供电信息获取模块，用于获取各个供电端的供电信息，所述用电供需匹配模块，用于预设能量状态值，然后调用供电端进行能量互补。

2.如权利要求1所述的一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括用电数据库模块，所述用电数据库模块用于接收并存储企业用电数据、家庭用电数据和供电信息。

3.如权利要求2所述的一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

所述所述多能互补的综合能源量化管理系统还包括数据利用模块，所述数据利用模块，用于利用所述用电数据库模块中的数据，对发电设备的发电功率进行控制，还用于配置新设的供电端。

4.如权利要求3所述的一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

所述家庭用电数据获取模块包括常用电采集单元和第二用电采集单元，所述常用电采集单元用于采集连续耗电数据，所述第二用电采集单元用于采集非连续耗电数据。

5.如权利要求4所述的一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

所述企业用电数据获取模块包括配电数据采集装置、燃气数据采集装置、充电桩数据采集装置和能源站数据采集装置，所述配电数据采集装置采集配电房的电表信息，所述燃气数据采集装置采集燃气总表的信息，所述充电桩数据采集装置采集充电桩信息，所述能源站数据采集装置采集智慧能源站信息。

6.如权利要求5所述的一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

所述供电信息获取模块包括光电单元、水电单元、火电单元、核电单元、风电单元和信息获取单元，所述光电单元用于进行光伏发电，所述水电单元用于进行水力发电，所述火电单元用于进行火力费电，所述核电单元用于进行核能发电，所述风电单元用于进行风力发电，所述信息获取单元，用于获取所述光电单元、所述水电单元、所述火电单元、所述核电单元和所述风电单元的发电曲线，并生成供电信息。

7.如权利要求6所述的一种多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，

所述用电供需匹配模块包括能量状态预设单元、比较单元、检索单元和供电单元，所述能量状态预设单元用于预设能量状态值，所述比较单元，用于将实时采集的能量状态和预设能量状态值进行比较，当高于预设能量状态值时，启动所述检索单元，所述检索单元用于在预设范围内检索可用供电端，所述供电单元用于启动可用供电端进行供电。

8.一种多能互补的综合能源量化管理方法，应用于权利要求1所述的多能互补的综合能源量化管理系统，其特征在于，包括：

获取预设地区的企业用电数据；

获取预设地区的家庭用电数据；

划分多个能量状态，并将企业用电数据和家庭用电数据归纳至对应的能量状态；

获取各个供电端的供电信息；

预设能量状态值，然后调用供电端进行能量互补。

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