CN116111649B - 智能化实时监控的多维数字能源网关装置及控制方法 - Google Patents

智能化实时监控的多维数字能源网关装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能能源网关技术领域,尤其涉及智能化实时监控的多维数字能源网关装置及控制方法,其装置包括:底座、若干供能线路夹、若干供能线路接口以及若干电机,上述装置的控制方法包括:以预设时长记录根据各生产模块的能耗生成常时能耗曲线以及生产能耗曲线;确定各生产事件对于生产能耗曲线的事件影响值;收集各能源的供能能力,并传输至能源网关;以预设配给策略确定单个生产事件发生时的配给方式,并控制能源接口对各生产模块进行能源配给;本发明利用收集各生产模块以及各生产事件的能耗,控制线路的连接供能,在有效提升了不稳定能源的配给的同时,提升了供给能源供给的稳定性,从而有效提升了能源的利用效率。

Description

智能化实时监控的多维数字能源网关装置及控制方法
技术领域
本发明涉及智能能源网关技术领域,尤其涉及智能化实时监控的多维数字能源网关装置及控制方法。
背景技术
低碳旨在倡导一种低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,通过建立能源网关可以有效地在提升经济效益的同时提升能源的回收和利用效率。
中国专利授权公告号:CN102420784B公开了一种家庭网关及能源控制方法。该发明提供的技术方案包括主控模块、广域网通信模块、传感网通信模块、无线局域网通信模块、存储器和电源模块等模块;具有上述家庭网关和智能用电信息平台的智能系统;使用上述家庭网关和智能系统的能源控制方法。该发明提供的技术方案既可以实现对家庭网关所承载的业务进行配置管理,又可以对用电设备进行远程状态查询、控制管理、参数配置和软件升级。
中国专利授权公告号:CN108833270B公开了一种网关通信方法、网关和能源系统,涉及能源网络技术领域,其中,一种网关通信方法包括:网关接收来自能源网络的能源信息;基于能源信息生成区块链信息;在网关所处的区块链网络上发布区块链信息。通过这样的方法,网关能够将能源网络的能源信息发布至区块链网络,从而实现能源信息去中心化记录,并能够在区块链网络的任何一个节点读取记录的信息,从而便于生成调度指令,实现对能源的灵活调度。
但是,上述技术方案提供无法对不稳定能源以及回收能源进行调度。
发明内容
为此,本发明提供一种智能化实时监控的多维数字能源网关装置及控制方法,用以克服现有技术中无法对不稳定能源以及回收能源进行调度,从而降低能源利用效率的问题。
一方面,本发明提供一种智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,包括:
步骤S1,在模拟生产状态下利用能耗记录端记录各生产模块的能耗,并以预设时长记录根据各生产模块的能耗生成标准能耗曲线以及生产能耗曲线;
步骤S2,利用能源网关以预设分析方式对所述标准能耗曲线以及所述生产能耗曲线进行分析,并确定各生产事件对于生产能耗曲线的事件影响值;
步骤S3,利用能源计量模块分别收集第一能源、第二能源以及第三能源的供能能力,并传输至所述能源网关;
步骤S4,所述能源网关根据所述第一能源、所述第二能源以及所述第三能源的供能能力,以预设配给策略确定单个生产事件发生时的能源配给方式,并控制能源接口对各生产模块进行能源配给;
其中,所述能源为电能,所述生产事件为各生产模块执行的生产任务和/或设备故障的对应事件,所述第一能源为外部供给的能源,所述第二能源为内部生产的能源,所述第三能源为转化为电能进行回收的能源,所述供能能力为向所述生产模块提供能源的效率以及提供能源的量的综合值,所述事件影响值为根据生产能耗曲线确定的对应事件对于功能稳定的影响度;
所述模拟生产状态为所述生产模块仅发生单个所述生产事件;
所述预设分析方式为利用模拟运行的方式收集单个生产模块的能耗信息,并根据模拟运行的时长绘制能耗信息的曲线;
其中,所述预设配给策略为对所述第二能源以及所述第三能源的最大能量阈值以及最小能量阈值确定蓄能池对于单个所述生产事件的供能方式;
其中,所述最大能量阈值以及所述最小能量阈值为所述能源网关中预设的值,其与所述供能能力有关。
进一步地,在所述步骤S4中,所述第一能源通过第一供能线路与所述能源网关相连,所述第二能源以及所述第三能源通过第二供能线路连接蓄能池,蓄能池通过第三供能线路与能源网关相连;
其中,所述蓄能池为非应急能源,其用以通过预设蓄能方式存储能源;
其中,所述预设蓄能方式为将能源转化为化学能、机械能和/或热能存储。
进一步地,在所述步骤S2中,所述能源网关将各生产事件对应的生产能耗曲线与标准能耗曲线进行比较,根据比较结果确定各生产事件对应的事件影响值;
对于所述单个生产事件对应的生产能耗曲线,所述能源网关根据该曲线与标准能耗曲线在单个时刻的差值确定影响值;
若所述差值为正值,能源网关将对应的事件影响值记为供给值,若所述差值为负值,能源网关将对应的事件影响值记为消耗值;
其中,所述供给值以及所述消耗值均与时间相关,且,供给值的开始时间节点为供给开始节点,消耗值的开始时间节点为消耗开始节点;
所述生产能耗曲线是以时间为自变量以功率为因变量的曲线,其对应时间积分为消耗的能量。
进一步地,在所述步骤S4中,所述能源网关通过调整供能线路的连接方式调节所述第二能源以及所述第三能源的存储与释放;
所述能源网关中设有供给值阈值,能源网关将所述供给值与供给值阈值进行比较,以确定在所述单个生产模块发生所述单个生产事件时,能源网关对于该生产模块的能源调度方式,
若所述供给值不大于所述供给值阈值,所述能源网关判定将余出能源作为所述第三能源进行回收,并在所述供给开始节点利用所述供能线路将余出能源输入所述蓄能池;
若所述供给值大于所述供给值阈值,所述能源网关判定降低能源供给,并在所述供给开始节点向所述第一能源的能源供给方申请降低能源供给,使供给值不大于所述供给值阈值的预设供给比率;
其中,所述供给值阈值与所述最大能量阈值以及所述最小能量阈值有关;
所述余出能源为所述供给值不大于所述供给值阈值时,所述供给值阈值与所述供给值的差值,预设供给比率为所述蓄能池的蓄能能力与蓄能池的最高蓄能能力的占比。
进一步地,在所述步骤S4中,所述能源网关中设有最大消耗值阈值以及最小消耗值阈值,能源网关将所述消耗值与最大消耗值阈值以及最小消耗值阈值进行比较,以确定在所述单个生产模块发生所述单个生产事件时,能源网关对于该生产模块的能源调度方式,
若所述消耗值不大于所述最小消耗值阈值,所述能源网关判定不启动所述蓄能池;
若所述消耗值大于所述最小消耗值阈值且不大于所述最大消耗值阈值,所述能源网关判定启动所述蓄能池,并将蓄能池的能源通过所述供能线路提取至所述单个生产模块;
若所述消耗值大于所述最大消耗值阈值,所述能源网关判定不启动所述蓄能池,并在所述消耗开始节点向所述第一能源的所述能源供给方申请提升能源供给,使供给值不大于所述大消耗值阈值的预设消耗比率;
其中,所述最大消耗值阈值与所述最大能量阈值有关,所述最小消耗值阈值与所述最小能量阈值有关,所述预设消耗比率为所述蓄能池的最低蓄能能力与蓄能池的最大蓄能能力的占比。
进一步地,在所述步骤S4中,所述预设供给比率以及所述预设消耗比率与所述供能线路以及所述蓄能池的蓄能能力成线性相关;
所述蓄能池中设有最小蓄能阈值以及最大蓄能阈值,所述能源网关通过所述供能线路在所述蓄能池中存储或提取能源时,蓄能池中的能源量不低于所述最小蓄能阈值,且,不大于所述最大蓄能阈值;
其中,所述最小蓄能阈值与所述标准能耗曲线以及蓄能池的材料有关,所述最大蓄能阈值与蓄能池的材料有关。
进一步地,在所述步骤S1中,对于单个生产模块,所述能耗记录端在收集对应的所述标准能耗曲线时,该生产模块处于标准生产状态;
其中,所述标准生产状态为不发生所述生产事件,所述生产事件以所述各生产模块中的设备运行状态分类。
进一步地,其特征在于,在所述步骤S2中,对于单个生产模块的单个生产事件,所述能源网关根据其生产能耗曲线确定该生产事件的总能耗。
进一步地,在所述步骤S3中,所述能源网关通过通讯线路与所述第一能源的能源供给方相连,并通过提交申请方式控制第一能源供给的能源量;
对于所述第一能源的计量,所述能源网关通过在第一能源的能源输入端设置计量装置进行测量并记录;
对于所述第二能源以及所述第三能源,所述能源网关通过在所述蓄能池的能源输入端计量输入能量,在蓄能池的能源输出端计量输出能量,并对蓄能池的能源存储量进行监控,以避免蓄能池超出蓄能能力。
另一方面,本发明提供一种智能化实时监控的多维数字能源网关装置,包括:
处理器,其包含若干端口;
若干记录端,其分别设置在各生产模块的端口上,且,通过通讯线与所述处理器相连;
供能线路调度器,其设有若干电机以及能源接口,且,通过通讯线与所述处理器相连;
其中,所述供能线路调度器包括:
底座,其放置在地面上,且设有若干滑轨;
若干供能线路夹,其设置在所述底座上,且,能够通过各滑轨移动;
若干供能线路接口,其设置在各供能线路夹的一端,且,能够根据供能线路的大小调整尺寸;
若干电机,其分别与所述各供能线路夹相连,用以调整供能线路夹的位置。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,利用收集各生产模块以及各生产事件的能耗,控制线路的连接供能,在有效提升了不稳定能源的配给的同时,提升了供给能源供给的稳定性,从而有效提升了能源的利用效率。
进一步地,通过设置蓄能池的方式,将无法稳定生产的能源进行存储,在有效提升了能源的调度准确性的同时,进一步提升了能源的利用效率。
进一步地,通过单独计量各生产事件的能耗的方式,在有效提升了计量准确性的同时,提升了能源收集与利用的准确度,从而进一步提升了能源的利用效率。
进一步地,通过设置并计算消耗值与供给值方式,确定不利于设备的生产事件的时间节点,并根据时间节点调整供能,在有效降低了生产设备损坏概率的同时,进一步提升了能源的利用效率。
进一步地,通过对蓄能池进行调节的方式,在有效提升了蓄能池的工作效率的同时,避免了蓄能池因过充导致的损坏,从而进一步提升了能源的利用效率。
进一步地,通过对生产事件对应的能耗进行补充的方式,在有效提升了能源调度效率的同时,提升了能源调度的针对性,从而进一步提升了能源的利用效率。
进一步地,通过设置处理器、若干记录端以及供能线路调度器的方式,组成能源网关,在有效提升了能源网关的调度能力的同时,进一步提升了能源的利用效率。
附图说明
图1为本发明智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法流程图;
图2为本发明智能化实时监控的多维数字能源网关装置的连接示意图;
图3为本发明实施例的供能线路调度器的结构图;
其中:1、底座;11、滑轨;2、供能线路夹;3、供能线路接口。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法流程图,基于智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,包括:
步骤S1,在模拟生产状态下利用能耗记录端记录各生产模块的能耗,并以预设时长记录根据各生产模块的能耗生成标准能耗曲线以及生产能耗曲线;
步骤S2,利用能源网关以预设分析方式对标准能耗曲线以及生产能耗曲线进行分析,并确定各生产事件对于生产能耗曲线的事件影响值;
步骤S3,利用能源计量模块分别收集第一能源、第二能源以及第三能源的供能能力,并传输至能源网关;
步骤S4,能源网关根据第一能源、第二能源以及第三能源的供能能力,以预设配给策略确定单个生产事件发生时的能源配给方式,并控制能源接口对各生产模块进行能源配给;
其中,能源为电能,生产事件为各生产模块执行的生产任务和/或设备故障的对应事件,第一能源为外部供给的能源,第二能源为内部生产的能源,第三能源为转化为电能进行回收的能源,供能能力为向生产模块提供能源的效率以及提供能源的量的综合值,事件影响值为根据生产能耗曲线确定的对应事件对于功能稳定的影响度;
对于供能能力,以风力发电为例:
其在1h内生产10kW·h的电能,
经由输电线输送至储存装置,此过程衰减10%;
经过2h后调用,此过程衰减5%,
经由输电线路输送至生产模块,此过程衰减10%;
最终,生产模块获得的风力发电电能为:((10kW·h×(1-10%))×(1-5%))×(1-10%)=7.695kW·h,
即风力发电在1h内的供能能力为7.695kW·h。
可以理解的是,上述各值能够由试验获得,且,在增加或减少输送和/或存储步骤以及增加或减少存储时间的情况下,衰减比例会发生变动。
模拟生产状态为生产模块仅发生单个生产事件;
预设分析方式为利用模拟运行的方式收集单个生产模块的能耗信息,并根据模拟运行的时长绘制能耗信息的曲线;
其中,预设配给策略为对第二能源以及第三能源的最大能量阈值以及最小能量阈值确定蓄能池对于单个生产事件的供能方式;
其中,最大能量阈值以及最小能量阈值为能源网关中预设的值,其与供能能力有关。
可以理解的是,第三能源可以由机械能转化为电能,或由化学能转化为电能。
其中,第一能源由电网接入,第二能源为通过风能或光伏生产的能源,第三能源为回收的机械能,并由化学能进行存储。
本发明利用收集各生产模块以及各生产事件的能耗,控制线路的连接供能,在有效提升了不稳定能源的配给的同时,提升了供给能源供给的稳定性,从而有效提升了能源的利用效率。
具体而言,在步骤S4中,第一能源通过第一供能线路与能源网关相连,第二能源以及第三能源通过第二供能线路连接蓄能池,蓄能池通过第三供能线路与能源网关相连;
其中,蓄能池为非应急能源,其用以通过预设蓄能方式存储能源;
其中,预设蓄能方式为将能源转化为化学能、机械能和/或热能存储。
通过设置蓄能池的方式,将无法稳定生产的能源进行存储,在有效提升了能源的调度准确性的同时,进一步提升了能源的利用效率。
具体而言,在步骤S2中,能源网关将各生产事件对应的生产能耗曲线与标准能耗曲线进行比较,根据比较结果确定各生产事件对应的事件影响值;
对于单个生产事件对应的生产能耗曲线,能源网关根据该曲线与标准能耗曲线在单个时刻的差值确定影响值;
若差值为正值,能源网关将对应的事件影响值记为供给值,若差值为负值,能源网关将对应的事件影响值记为消耗值;
其中,供给值以及消耗值均与时间相关,且,供给值的开始时间节点为供给开始节点,消耗值的开始时间节点为消耗开始节点;
生产能耗曲线是以时间为自变量以功率为因变量的曲线,其对应时间积分为消耗的能量。
通过设置并计算消耗值与供给值方式,确定不利于设备的生产事件的时间节点,并根据时间节点调整供能,在有效降低了生产设备损坏概率的同时,进一步提升了能源的利用效率;
具体而言,在步骤S4中,能源网关通过调整供能线路的连接方式调节第二能源以及第三能源的存储与释放;
能源网关中设有供给值阈值,能源网关将供给值与供给值阈值进行比较,以确定在单个生产模块发生单个生产事件时,能源网关对于该生产模块的能源调度方式,
若供给值不大于供给值阈值,能源网关判定将余出能源作为第三能源进行回收,并在供给开始节点利用供能线路将余出能源输入蓄能池;
若供给值大于供给值阈值,能源网关判定降低能源供给,并在供给开始节点向第一能源的能源供给方申请降低能源供给,使供给值不大于供给值阈值的预设供给比率;
其中,供给值阈值与最大能量阈值以及最小能量阈值有关;
余出能源为供给值不大于供给值阈值时,供给值阈值与供给值的差值,预设供给比率为蓄能池的蓄能能力与蓄能池的最高蓄能能力的占比。
具体而言,在步骤S4中,能源网关中设有最大消耗值阈值以及最小消耗值阈值,能源网关将消耗值与最大消耗值阈值以及最小消耗值阈值进行比较,以确定在单个生产模块发生单个生产事件时,能源网关对于该生产模块的能源调度方式,
若消耗值不大于最小消耗值阈值,能源网关判定不启动蓄能池;
若消耗值大于最小消耗值阈值且不大于最大消耗值阈值,能源网关判定启动蓄能池,并将蓄能池的能源通过供能线路提取至单个生产模块;
若消耗值大于最大消耗值阈值,能源网关判定不启动蓄能池,并在消耗开始节点向第一能源的能源供给方申请提升能源供给,使供给值不大于大消耗值阈值的预设消耗比率;
其中,最大消耗值阈值与最大能量阈值有关,最小消耗值阈值与最小能量阈值有关,预设消耗比率为蓄能池的最低蓄能能力与蓄能池的最大蓄能能力的占比。
通过对生产事件对应的能耗进行补充的方式,在有效提升了能源调度效率的同时,进一步提升了能源的利用效率;
具体而言,在步骤S4中,预设供给比率以及预设消耗比率与供能线路以及蓄能池的蓄能能力成线性相关;
蓄能池中设有最小蓄能阈值以及最大蓄能阈值,能源网关通过供能线路在蓄能池中存储或提取能源时,蓄能池中的能源量不低于最小蓄能阈值,且,不大于最大蓄能阈值;
其中,最小蓄能阈值与标准能耗曲线以及蓄能池的材料有关,最大蓄能阈值与蓄能池的材料有关。
以磷酸铁锂电池作为蓄能池组成单元为例,对于单个磷酸铁锂电池:
其标称容量为18650mA·h,标准持续放电电流为0.2C,
其最大蓄能阈值即为90%,即16785mAh,此时若继续充电,会导致电池内的环境失衡,从而导致电池容量降低;
其最小蓄能阈值为5%,即932.5mAh,此时若继续放电,会导致电流不稳定,且会影响电池内的环境失衡。
可以理解的是,设置预设供给比率以及设置预设消耗比率为使蓄能池参与供电和/或储能的必要条件,本发明给出的预设供给比率以及预设消耗比率为符合电池充放电行为的最优方案。
通过对生产事件对应的能耗进行补充的方式,在有效提升了能源调度效率的同时,提升了能源调度的针对性,从而进一步提升了能源的利用效率。
具体而言,在步骤S1中,对于单个生产模块,能耗记录端在收集对应的标准能耗曲线时,该生产模块处于标准生产状态;
其中,标准生产状态为不发生生产事件,生产事件以各生产模块中的设备运行状态分类。
通过单独计量各生产事件的能耗的方式,在有效提升了计量准确性的同时,提升了能源收集与利用的准确度,从而进一步提升了能源的利用效率。
具体而言,在步骤S2中,对于单个生产模块的单个生产事件,能源网关根据其生产能耗曲线确定该生产事件的总能耗。
能源网关存有标准能耗曲线F0(t),对于第i个生产事件,其对应的能耗曲线为Fi(t),i=1,2,3,…,n,n≥3且n为整数,设定
,能源网关将该时段的事件影响值记为消耗值;
,能源网关将该时段的事件影响值记为供给值;
,能源网关将该时段的事件影响值记为0;
对于第i个生产事件,其在t1至t2时间段中的总能耗Wi(t1-t2)由式(1)确定:
(1)
对于标准能耗曲线F0(t),其在t1至t2时间段中的总能耗W0t1-t2)由式(2)确定:
(2)
可以理解的是,与/>的差值即为第i个生产事件与标准生产事件的能量差。
具体而言,在步骤S3中,能源网关通过通讯线路与第一能源的能源供给方相连,并通过提交申请方式控制第一能源供给的能源量;
对于第一能源的计量,能源网关通过在第一能源的能源输入端设置计量装置进行测量并记录;
对于第二能源以及第三能源,能源网关通过在蓄能池的能源输入端计量输入能量,在蓄能池的能源输出端计量输出能量,并对蓄能池的能源存储量进行监控,以避免蓄能池超出蓄能能力。
通过对蓄能池进行调节的方式,在有效提升了蓄能池的工作效率的同时,避免了蓄能池因过充导致的损坏,从而进一步提升了能源的利用效率;
请参阅图2所示,其为本发明智能化实时监控的多维数字能源网关装置的连接示意图,包括:
处理器,其包含若干端口;
若干记录端,其分别设置在各生产模块的端口上,且,通过通讯线与处理器相连;
供能线路调度器,其设有若干电机以及能源接口,且,通过通讯线与处理器相连;
请参阅图3所示,其为本发明实施例的供能线路调度器的结构图,包括:
底座1,其放置在地面上,且设有若干滑轨11;
若干供能线路夹2,其设置在底座1上,且,能够通过滑轨11移动;
若干供能线路接口3,其设置在各供能线路夹2的一端,且,能够根据供能线路的大小调整尺寸;
若干电机,其分别与各供能线路夹相连,用以调整供能线路夹的位置。
请继续参阅图3所示,电缆头穿过供能线路夹2,并由供能线路夹2锁住电缆头,供能线路夹2能够在滑轨11上移动或转动,使电缆头能够找准对应的供能线路接口3,并连接相邻的另一电缆头;
底座1能够拆分和/或拼装,且,其能够翻转;
对于带连接的一组电缆头,其对应的底座1互相翻转,并通过其距离最近的供能线路接口3相连。
通过设置处理器、若干记录端以及供能线路调度器的方式,组成能源网关,在有效提升了能源网关的调度能力的同时,进一步提升了能源的利用效率。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,包括:
步骤S1,在模拟生产状态下利用能耗记录端记录各生产模块的能耗,并以预设时长记录根据各生产模块的能耗生成标准能耗曲线以及生产能耗曲线;
步骤S2,利用能源网关以预设分析方式对所述标准能耗曲线以及所述生产能耗曲线进行分析,并确定各生产事件对于生产能耗曲线的事件影响值;
步骤S3,利用能源计量模块分别收集第一能源、第二能源以及第三能源的供能能力,并传输至所述能源网关;
步骤S4,所述能源网关根据所述第一能源、所述第二能源以及所述第三能源的供能能力,以预设配给策略确定单个生产事件发生时的能源配给方式,并控制能源接口对各生产模块进行能源配给;
其中,所述能源为电能,所述生产事件为各生产模块执行的生产任务和/或设备故障的对应事件,所述第一能源为外部供给的能源,所述第二能源为内部生产的能源,所述第三能源为转化为电能进行回收的能源,所述供能能力为向所述生产模块提供能源的效率以及提供能源的量的综合值,所述事件影响值为根据生产能耗曲线确定的对应事件对于功能稳定的影响度;
所述模拟生产状态为所述生产模块仅发生单个所述生产事件;
所述预设分析方式为利用模拟运行的方式收集单个生产模块的能耗信息,并根据模拟运行的时长绘制能耗信息的曲线;
其中,所述预设配给策略为对所述第二能源以及所述第三能源的最大能量阈值以及最小能量阈值确定蓄能池对于单个所述生产事件的供能方式;
其中,所述最大能量阈值以及所述最小能量阈值为所述能源网关中预设的值,其与所述供能能力有关;
其中,能源网关中选取并标记所述单个生产模块中设备的额定运行状态对应的生产能耗曲线,并将其记为标准能耗曲线,所述事件影响值分为供给值以及消耗值均与时间相关,且,供给值的开始时间节点为供给开始节点,消耗值的开始时间节点为消耗开始节点;
其中,在所述步骤S4中,所述能源网关中设有最大消耗值阈值以及最小消耗值阈值,能源网关将所述消耗值与最大消耗值阈值以及最小消耗值阈值进行比较,以确定在所述单个生产模块发生所述单个生产事件时,能源网关对于该生产模块的能源调度方式,
若所述消耗值不大于所述最小消耗值阈值,所述能源网关判定不启动所述蓄能池;
若所述消耗值大于所述最小消耗值阈值且不大于所述最大消耗值阈值,所述能源网关判定启动所述蓄能池,并将蓄能池的能源通过供能线路提取至所述单个生产模块;
若所述消耗值大于所述最大消耗值阈值,所述能源网关判定不启动所述蓄能池,并在所述消耗开始节点向所述第一能源的能源供给方申请提升能源供给,使供给值不大于所述大消耗值阈值的预设消耗比率;
其中,所述最大消耗值阈值与所述最大能量阈值有关,所述最小消耗值阈值与所述最小能量阈值有关,所述预设消耗比率为所述蓄能池的最低蓄能能力与蓄能池的最大蓄能能力的占比。
2.根据权利要求1所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述第一能源通过第一供能线路与所述能源网关相连,所述第二能源以及所述第三能源通过第二供能线路连接蓄能池,蓄能池通过第三供能线路与能源网关相连;
其中,所述蓄能池为非应急能源,其用以通过预设蓄能方式存储能源;
其中,所述预设蓄能方式为将能源转化为化学能、机械能和/或热能存储。
3.根据权利要求2所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述能源网关将各生产事件对应的生产能耗曲线与标准能耗曲线进行比较,根据比较结果确定各生产事件对应的事件影响值;
对于所述单个生产事件对应的生产能耗曲线,所述能源网关根据该曲线与标准能耗曲线在单个时刻的差值确定影响值;
若所述差值为正值,能源网关将对应的事件影响值记为所述供给值,若所述差值为负值,能源网关将对应的事件影响值记为所述消耗值;
所述生产能耗曲线是以时间为自变量以功率为因变量的曲线,其对应时间积分为消耗的能量。
4.根据权利要求3所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述能源网关通过调整供能线路的连接方式调节所述第二能源以及所述第三能源的存储与释放;
所述能源网关中设有供给值阈值,能源网关将所述供给值与供给值阈值进行比较,以确定在所述单个生产模块发生所述单个生产事件时,能源网关对于该生产模块的能源调度方式,
若所述供给值不大于所述供给值阈值,所述能源网关判定将余出能源作为所述第三能源进行回收,并在所述供给开始节点利用所述供能线路将余出能源输入所述蓄能池;
若所述供给值大于所述供给值阈值,所述能源网关判定降低能源供给,并在所述供给开始节点向所述第一能源的能源供给方申请降低能源供给,使供给值不大于所述供给值阈值的预设供给比率;
其中,所述供给值阈值与所述最大能量阈值以及所述最小能量阈值有关;
所述余出能源为所述供给值不大于所述供给值阈值时,所述供给值阈值与所述供给值的差值,预设供给比率为所述蓄能池的蓄能能力与蓄能池的最高蓄能能力的占比。
5.根据权利要求4所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述预设供给比率以及所述预设消耗比率与所述供能线路以及所述蓄能池的蓄能能力成线性相关;
所述蓄能池中设有最小蓄能阈值以及最大蓄能阈值,所述能源网关通过所述供能线路在所述蓄能池中存储或提取能源时,蓄能池中的能源量不低于所述最小蓄能阈值,且,不大于所述最大蓄能阈值;
其中,所述最小蓄能阈值与所述标准能耗曲线以及蓄能池的材料有关,所述最大蓄能阈值与蓄能池的材料有关。
6.根据权利要求5所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S1中,对于单个生产模块,所述能耗记录端在收集对应的所述标准能耗曲线时,该生产模块处于标准生产状态;
其中,所述标准生产状态为不发生所述生产事件,所述生产事件以所述各生产模块中的设备运行状态分类。
7.根据权利要求5或6任一项权利要求所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S2中,对于单个生产模块的单个生产事件,所述能源网关根据其生产能耗曲线确定该生产事件的总能耗。
8.根据权利要求7所述的智能化实时监控的多维数字能源网关的控制方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述能源网关通过通讯线路与所述第一能源的能源供给方相连,并通过提交申请方式控制第一能源供给的能源量;
对于所述第一能源的计量,所述能源网关通过在第一能源的能源输入端设置计量装置进行测量并记录;
对于所述第二能源以及所述第三能源,所述能源网关通过在所述蓄能池的能源输入端计量输入能量,在蓄能池的能源输出端计量输出能量,并对蓄能池的能源存储量进行监控,以避免蓄能池超出蓄能能力。
9.一种应用权利要求1-8任一项权利要求所述控制方法的智能化实时监控的多维数字能源网关装置,其特征在于,包括:
处理器,其包含若干端口;
若干记录端,其分别设置在各生产模块的端口上,且,通过通讯线与所述处理器相连;
供能线路调度器,其设有若干电机以及能源接口,且,通过通讯线与所述处理器相连;
其中,所述供能线路调度器包括:
底座,其放置在地面上,且设有若干滑轨;
若干供能线路夹,其设置在所述底座上,且,能够通过各滑轨移动;
若干供能线路接口,其设置在各供能线路夹的一端,且,能够根据供能线路的大小调整尺寸;
若干电机,其分别与所述各供能线路夹相连,用以调整供能线路夹的位置。
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