基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统和方法技术方案

本申请涉及一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统和方法。通过配置服务器将初始配置信息传输至其他服务器，完成其他服务器初始化启动部署；数据服务器记录各工业用能部门的历史用能运行数据；预测服务器根据历史用能运行数据，对未来一天各工业用能部门的能耗和出力负荷值进行预测，获得各工业用能部门未来一天的能源负荷需求；调度服务器根据能源负荷需求，生成各工业用能部门对应的日前调度指令向储能服务器发送；储能服务器根据接收的日前调度指令，执行能源调度操作，将能源调度到相应的工业用能部门；容灾服务器对各服务器进行监控，并将出现故障的服务器剔除，接入出现故障的服务器对应的备用服务器。提高系统的容灾能力。的容灾能力。的容灾能力。

Highly decoupled industrial energy scheduling system and method based on distributed architecture

【技术实现步骤摘要】
基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统和方法


[0001]本申请涉及工业互联网能源调度
，特别是涉及一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度方法和系统。

技术介绍

[0002]通过工业能源调度系统(属CPS子类)建设，可以将智能制造与智慧用能相结合，实现节能降耗并参与电网友好互动，提高能源利用效率。
[0003]在企业层面，工业能源调度系统建设作为泛在电力物联网的典型应用，通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，实现能源生产、输送、转化、存储等各环节实时监测，动态分析，科学预测。建设工业能源调度系统可以有效支撑泛在电力物联网建设，通过实时调控及各种能源利用匹配互补，提升能源利用效率，降低客户用能成本，促进企业综合能源服务水平的提升。
[0004]在客户层面，目前工业企业及园区能源管理存在诸多问题：一是单位产品能耗比世界先进水平高47％，普遍存在用能效率较低、综合能耗较高、无规范的分级计量，用能状况不透明，无法实现科学的管理和监测，客户对用能情况不能精细分析和评估，更无法进行改造和优化。二是各供用能系统间缺乏实现联动的方式及策略，无法真正做到纵向源网荷储、横向多能互补协调优化，未能实现清洁能源的有效利用。三是大多数工业企业及园区的能源管理系统，在设计架构上各项功能高度耦合，牵一发而动全身，不利于系统的横向容量扩展和纵向业务扩展。四是大多数能源管理系统基于单体架构设计，在面对网络故障和网络延迟时容易使系统性能严重下降，甚至导致系统服务瘫痪。
[0005]综合以上分析，建设一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统迫在眉睫，这种工业能源调度系统将从能源的生产、传输、转换、存储、消费等环节出发，实现供能侧多能互补优化、源网荷储协调控制，提升工业企业及园区整体供用能管理水平，同时能实现与大电网友好互动，降低工业企业及园区综合能耗，提升企业经济效益，并为用户开展绿色用能、智慧用能建设提供技术支撑。
[0006]而目前的基于多主体分布式运行的园区综合能源调度方法及系统，如 2021
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07公开，公开号为CN113361976A的基于多主体分布式运行的园区综合能源调度方法及系统的中国专利申请，主要检测过程为：首先建立分布式自行运行主体，分布式运行主体的核心功能是检测各个园区能源子系统的运行状态，并根据相应运行状态进行能源调度；其次建立各个园区分布式子系统，各个子系统通过负荷预测，向分布式运行主体提供调度依据。该方案虽然在系统设计上对能源管理系统进行了业务逻辑结构的拆分，即将系统分为主子服务器，一定程度上缓解了系统的耦合性，但依旧存在很多不足之处。
[0007]该方案的不足之处在于：第一，整个系统设计过程中，系统拆分粒度不够明显，各个子系统内部依旧存在很多耦合，例如各个子系统在负荷数据提取，负荷预测，系统配置等功能上耦合度极高，如果需要对能源管理系统进行相关功能的改动则非常复杂；第二，在设计上不利于系统在容量和业务逻辑上的扩展，当系统因为性能和新增业务逻辑需要升级
时，将会牵一发而动全身，整个分布式能源子系统则需要被重新设计，因此，目前的能源调度系统的容灾能力和可扩展性低。

技术实现思路

[0008]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高能源调度系统的容灾能力和可扩展性的基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统和方法。
[0009]一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统，所述系统包括：配置服务器、数据服务器、预测服务器、调度服务器、储能服务器、容灾服务器和各备用服务器；
[0010]所述配置服务器，用于将工业能源调度系统的初始配置信息传输至其他服务器，完成其他服务器初始化启动部署，其他服务器包括：所述数据服务器、所述预测服务器、所述监控服务器、所述调度服务器、所述储能服务器、所述容灾服务器以及各所述备用服务器；
[0011]所述数据服务器，用于记录各工业用能部门的历史用能运行数据；
[0012]所述预测服务器，用于根据从所述数据服务器获取的各工业用能部门的历史用能运行数据，对未来一天各工业用能部门的能耗和出力负荷值进行预测，获得各工业用能部门未来一天的能源负荷需求；
[0013]所述调度服务器，用于根据从所述预测服务器获取的各工业用能部门未来一天的所述能源负荷需求，生成各工业用能部门对应的日前调度指令向所述储能服务器发送；
[0014]所述储能服务器，用于根据接收的所述日前调度指令，执行能源调度操作，将未来一天所需的能源调度到相应的工业用能部门；
[0015]所述容灾服务器，用于对各功能服务器的故障情况进行监控，并将出现故障的服务器从工业能源调度系统中剔除，接入出现故障的服务器对应的备用服务器。
[0016]在其中一个实施例中，还包括监控服务器；
[0017]所述监控服务器用于根据预设监控间隔，对各个工业用能部门的能源负荷需求进行监控，确定各个工业用能部门当天的实时能源负荷需求；
[0018]其中，所述调度服务器根据从所述监控服务器获取的各个工业用能部门当天的实时能源负荷需求，确定各个工业用能部门是否需要进行能源调度，以及需要进行能源调度的工业用能部门对应的调度量和调度方式；根据需要进行能源调度的工业用能部门，以及对应的调度量和调度方式，生成实时调度指令向所述储能服务器发送；所述储能服务器根据接收的所述实时调度指令，执行能源调度操作。
[0019]一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度方法，所述方法包括：
[0020]各服务器向配置服务器获取工业能源调度系统的初始配置信息，完成各服务器初始化启动部署，各服务器包括：数据服务器、预测服务器、监控服务器、调度服务器、储能服务器、容灾服务器以及各备用服务器；
[0021]所述数据服务器记录各工业用能部门的历史用能运行数据；
[0022]所述预测服务器根据从所述数据服务器获取的各工业用能部门的历史用能运行数据，对未来一天各工业用能部门的能耗和出力负荷值进行预测，获得各工业用能部门未来一天的能源负荷需求；
[0023]所述调度服务器根据从所述预测服务器获取的各工业用能部门未来一天的所述
能源负荷需求，生成各工业用能部门对应的日前调度指令向所述储能服务器发送；
[0024]所述储能服务器根据接收的所述日前调度指令，执行能源调度操作，将未来一天所需的能源调度到相应的工业用能部门；
[0025]所述容灾服务器对各功能服务器的故障情况进行监控，并将出现故障的服务器从工业能源调度系统中剔除，接入出现故障的服务器对应的备用服务器。
[0026]在其中一个实施例中，所述预测服务器根据从所述数据服务器获取的各工业用能部门的历史用能运行数据，对未来一天各个工业用能部门的能耗和出力负荷值进行预测，获得各个工业用能部门未来一天的能源负荷需求的步骤，包括：
[0027]所述预测服务器向所述数据服务器获取各工业用能部门的历史用能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度系统，其特征在于，所述系统包括：配置服务器、数据服务器、预测服务器、调度服务器、储能服务器、容灾服务器和各备用服务器；所述配置服务器，用于将工业能源调度系统的初始配置信息传输至其他服务器，完成其他服务器初始化启动部署，其他服务器包括：所述数据服务器、所述预测服务器、所述监控服务器、所述调度服务器、所述储能服务器、所述容灾服务器以及各所述备用服务器；所述数据服务器，用于记录各工业用能部门的历史用能运行数据；所述预测服务器，用于根据从所述数据服务器获取的各工业用能部门的历史用能运行数据，对未来一天各工业用能部门的能耗和出力负荷值进行预测，获得各工业用能部门未来一天的能源负荷需求；所述调度服务器，用于根据从所述预测服务器获取的各工业用能部门未来一天的所述能源负荷需求，生成各工业用能部门对应的日前调度指令向所述储能服务器发送；所述储能服务器，用于根据接收的所述日前调度指令，执行能源调度操作，将未来一天所需的能源调度到相应的工业用能部门；所述容灾服务器，用于对各功能服务器的故障情况进行监控，并将出现故障的服务器从工业能源调度系统中剔除，接入出现故障的服务器对应的备用服务器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括监控服务器；所述监控服务器用于根据预设监控间隔，对各个工业用能部门的能源负荷需求进行监控，确定各个工业用能部门当天的实时能源负荷需求；其中，所述调度服务器根据从所述监控服务器获取的各个工业用能部门当天的实时能源负荷需求，确定各个工业用能部门是否需要进行能源调度，以及需要进行能源调度的工业用能部门对应的调度量和调度方式；根据需要进行能源调度的工业用能部门，以及对应的调度量和调度方式，生成实时调度指令向所述储能服务器发送；所述储能服务器根据接收的所述实时调度指令，执行能源调度操作。3.一种基于分布式架构的高度解耦的工业能源调度方法，其特征在于，所述方法包括：各服务器向配置服务器获取工业能源调度系统的初始配置信息，完成各服务器初始化启动部署，各服务器包括：数据服务器、预测服务器、监控服务器、调度服务器、储能服务器、容灾服务器以及各备用服务器；所述数据服务器记录各工业用能部门的历史用能运行数据；所述预测服务器根据从所述数据服务器获取的各工业用能部门的历史用能运行数据，对未来一天各工业用能部门的能耗和出力负荷值进行预测，获得各工业用能部门未来一天的能源负荷需求；所述调度服务器根据从所述预测服务器获取的各工业用能部门未来一天的所述能源负荷需求，生成各工业用能部门对应的日前调度指令向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雁飞，陈立谋，陈根鑫，亓晋，董振江，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：