一种乡村智慧能源管理平台制造技术

本发明专利技术公开了一种乡村智慧能源管理平台，包括数据采集层、信息管理层、服务应用层及综合展示层。数据采集层利用云边协同技术获取分布式水、光、地热、天然气等乡村就地化清洁能源数据，运用权系数云网络算法进行数据智能处理分析，信息管理层将数据保存到本地文件，并发送数据到服务应用层，服务应用层对接入乡村供能区域内的多能源系统进行综合利用优化协调控制，与综合展示层相连接并传输数据信息，实现协调控制策略、调控对象、控制效果的全景可视化展示。本发明专利技术所提供的乡村智慧能源管理平台以专业化、体系化、信息化为目标，提高可再生能源就地利用水平，推动乡村供用能清洁转型，提升乡村用户用电质量与用电管理水平。提升乡村用户用电质量与用电管理水平。提升乡村用户用电质量与用电管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种乡村智慧能源管理平台


[0001]本专利技术属于乡村智慧能源互联网建设、综合能源服务领域，具体涉及一种乡村智慧能源管理平台。

技术介绍

[0002]能源互联网是以电为中心的各类能源互联互通、综合利用、优化共享的平台。能源互联网建设是以智能电网为基础，以“互联网+”为手段，以电能为主体载体的绿色低碳、安全高效的现代能源生态系统。
[0003]目前在能源互联网建设中缺乏综合能源的顶层设计，较少考虑项目的经济性、负荷的实际运行率等，致使在实际运行过程中面临一些技术、管理方面的问题。
[0004]为了帮助提高乡村能源基础设施的承载能力和运行效率，加快推进乡村供用能习惯转变，实现清洁能源替代和能源综合优化配置，加快乡村能源互联网建设，亟需开发一种乡村智慧能源管理平台。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种乡村智慧能源管理平台，充分发挥分布式水、光、地热、天然气等乡村就地化清洁能源的优势互补，结合云边协同技术，合理调整冷、热、电等多种能源，提高可再生能源就地利用水平，推动乡村供用能清洁转型，提升乡村用户用电质量与用电管理水平。
[0006]本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]一种乡村智慧能源管理平台，所述平台包括数据采集层、信息管理层、服务应用层及综合展示层；
[0008]数据采集层，利用云边协同技术获取分布式乡村就地化清洁能源数据；
[0009]信息管理层，将采集到的数据保存到本文件，并发送数据到服务应用层；
[0010]服务应用层，对接入乡村供能区域内的多能源系统进行综合利用优化协调控制，与综合展示层相连接并传输数据信息；
[0011]综合展示层，实现协调控制策略、调控对象、控制效果的全景可视化展示。
[0012]进一步地，云边协同框架包括数据端、边缘端、云端；数据端由分布式乡村就地化清洁能源设备组成，产生原始数据并发送到边缘端；
[0013]边缘端将从数据端收集各设备产生的原始数据进行存储，并进行预处理；然后将云端应用所需相关数据进行上传，并接收云端共享的数据；
[0014]云端负责收集各个边缘端的数据，进行进一步的处理分析并存储，并可以将云端数据处理结果共享给边缘端。
[0015]进一步地，云端设有权系数云网络模型，包括输入层、中间层和输出层。
[0016]进一步地，边缘端与云端运用权系数云网络算法进行数据智能处理分析，具体地：
[0017]在边缘端选出待分析的分布式乡村就地化清洁能源数据，通过学习、训练，将杂乱
无章的数据进行预处理，得到纯净的数据；然后按照数据的特征属性进行聚类、归类；
[0018]经过处理后的乡村就地化清洁能源数据通过权系数云网络模型的输入层输入，通过反复调整权系数云网络中的权值、阈值，进而逐步逼近所需要的结果，最终使得乡村就地化清洁能源数据最小化输出误差。
[0019]进一步地，使用权系数云网络模型时，按照下述公式来调整：
[0020]调整输出层权系数的公式为：
[0021][0022]式中，Δw
ki
为输出层各值的权系数偏差量，η为调整常数，为输出层各值的权系数，为中间层各值的权系数，为输出层阈值；
[0023]调整中间层权系数的公式为：
[0024][0025]式中，Δw
ij
为中间层各值的权系数偏差量，为输入层各值的权系数，L为中间层影响因子数量。
[0026]进一步地，在输入层，首先要对边缘端输送的乡村就地化清洁能源数据进行标准化处理，再进行反复调整权系数的计算；
[0027]假设输入的乡村就地化清洁能源数据的种类为m个，样本为N，对于输入数据x
ij
的标准化按照下列公式的步骤进行：
[0028][0029][0030][0031]式中，i＝1，2，
…
，N；j＝1，2，
…
，m，Z
ij
为进行标准化处理后的数据。
[0032]进一步地，服务应用层采用分层分区、协调控制的模式，对接入乡村供能区域内的多能源系统实现综合能源网络建模与拓扑分析。
[0033]进一步地，运用动态博弈均衡策略实现综合能源网络拓扑建模分析，具体包括：
[0034]在博弈的一个回合中，电力系统根据区域内的负荷、地源热泵、蓄冷装置以及燃气机组的天然气网络信息，确定电源和线路新建方案(E
T
,E
L
)，使得电力系统收益最大化；然后再将燃气机组上电力潮流信息传递到天然气网络，结合热、气负荷，确定热源点、气源点和管道新建方案(H
T
,G
T
,H
L
,G
L
)，从而最大化热系统与天然气系统收益；各子系统的决策使综合能源系统拓扑更新，进入下一个回合；
[0035]在博弈n个回合之后，当任意一个主体更改策略都不能再获得更大的收益时，形成动态博弈均衡状态。
[0036]进一步地，服务应用层的分层分区、协调控制模式，分为展现模块、服务交互模块、业务逻辑模块和数据持久模块；
[0037]展现模块，提供UI统一封装，提供两种类型的UI控件实现，传统标签控件和React控件；
[0038]服务交互模块，包括服务交互控制，对外暴露RESTful服务和Web服务；
[0039]业务逻辑模块，包括界面逻辑HTML/JSP、接口定义和服务实现3个业务开发过程；
[0040]数据持久模块，为持久化框架，作为服务应用层的组件。
[0041]进一步地，综合展示层包括显示屏、电脑桌面、移动APP或沙盘，用作展示主题应用和分析决策应用的载体。
[0042]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术数据采集层利用云边协同技术获取分布式水、光、地热、天然气等乡村就地化清洁能源数据，信息管理层将采集到的数据保存到本地文件，并发送数据到服务应用层。服务应用层对接入乡村供能区域内的多能源系统进行综合利用优化协调控制，与综合展示层相连接并传输数据信息，实现协调控制策略、调控对象、控制效果的全景可视化展示。
[0043]本专利技术所提供的乡村智慧能源管理平台以专业化、体系化、信息化为目标，提高可再生能源就地利用水平，推动乡村供用能清洁转型，提升乡村用户用电质量与用电管理水平。
附图说明
[0044]图1为本专利技术的乡村智慧能源管理平台架构示意图；
[0045]图2为本专利技术的权系数云网络算法示意图；
[0046]图3为本专利技术的数据资源协同架构图；
[0047]图4为本专利技术的服务应用层分层架构图。
具体实施方式
[0048]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0049]如图1所示，本专利技术的乡村智慧能源管理平台通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乡村智慧能源管理平台，其特征在于，所述平台包括数据采集层、信息管理层、服务应用层及综合展示层；数据采集层，利用云边协同技术获取分布式乡村就地化清洁能源数据；信息管理层，将采集到的数据保存到本文件，并发送数据到服务应用层；服务应用层，对接入乡村供能区域内的多能源系统进行综合利用优化协调控制，与综合展示层相连接并传输数据信息；综合展示层，实现协调控制策略、调控对象、控制效果的全景可视化展示。2.根据权利要求1所述的乡村智慧能源管理平台，其特征在于，云边协同框架包括数据端、边缘端、云端；数据端由分布式乡村就地化清洁能源设备组成，产生原始数据并发送到边缘端；边缘端将从数据端收集各设备产生的原始数据进行存储，并进行预处理；然后将云端应用所需相关数据进行上传，并接收云端共享的数据；云端负责收集各个边缘端的数据，进行进一步的处理分析并存储，并可以将云端数据处理结果共享给边缘端。3.根据权利要求2所述的乡村智慧能源管理平台，其特征在于，云端设有权系数云网络模型，包括输入层、中间层和输出层。4.根据权利要求3所述的乡村智慧能源管理平台，其特征在于，边缘端与云端运用权系数云网络算法进行数据智能处理分析，具体地：在边缘端选出待分析的分布式乡村就地化清洁能源数据，通过学习、训练，将杂乱无章的数据进行预处理，得到纯净的数据；然后按照数据的特征属性进行聚类、归类；经过处理后的乡村就地化清洁能源数据通过权系数云网络模型的输入层输入，通过反复调整权系数云网络中的权值、阈值，进而逐步逼近所需要的结果，最终使得乡村就地化清洁能源数据最小化输出误差。5.根据权利要求4所述的乡村智慧能源管理平台，其特征在于，使用权系数云网络模型时，按照下述公式来调整：调整输出层权系数的公式为：式中，Δw
ki
为输出层各值的权系数偏差量，η为调整常数，O
kp
为输出层各值的权系数，O
ip
为中间层各值的权系数，t
kp
为输出层阈值；调整中间层权系数的公式为：式中，Δw
ij
为中间层各值的权系数偏差量，O
jp
为输入层各值的权系数，L为中间层影响因子数量。6.根据权利要求5所述的乡村智慧能源管理平台，其特征在于，在输入层...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷青发，李朝晖，饶宇飞，刘阳，张振安，孙鑫，滕卫军，杨海晶，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：