一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统，涉及智慧能源技术领域，包括：现场层，用于通过数据采集器从楼宇内各耗能传感器采集耗能数据；网络层，用于将所述耗能数据通过物联网传输至管理层；所述管理层，包括协调模块、节能率跟踪模块、控制模块和价格重置模块；所述协调模块存储有多个用于协调各能源供给的、以最小化能源供给成本为目标的协调模型；所述控制模块用于从多个协调模型中选择一个协调模型并将所述协调模型的输出策略发送至对应的能源节点，以供所述能源节点按照所述输出策略调节能源供应量。本发明专利技术可以达到全局能源消耗量最低的目标，而且，给出科学合理的价格建议。学合理的价格建议。学合理的价格建议。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统


[0001]本专利技术实施例涉及智慧能源
，尤其涉及一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统。

技术介绍

[0002]随着信息技术和能源技术的快速发展，出现了能源互联网，其通过综合运用先进的电力电子技术，信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能源采集装置，分布式能源存储装置和各种类型的负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源南节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。
[0003]楼宇等建筑节电是目前能源协调方向的研究热点，如何将能源互联网应用于楼宇是目前亟待解决的方案，而且现有的自适应协调控制策略普遍在已知能源单价的基础上以成本最低为目标进行优化，达到最具经济性的效果，有时候并不能降低能源总消耗；再者，现有技术中采用单一协调控制策略只能在一些情况下有好的效果，在实际应用场景中难以达到全局最优。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统，以达到全局能源消耗量最低的目标，而且，给出科学合理的价格建议。
[0006]本专利技术提供一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统，包括：
[0007]现场层，用于通过数据采集器从楼宇内各耗能传感器采集耗能数据；
[0008]网络层，用于将所述耗能数据通过物联网传输至管理层；
[0009]所述管理层，包括协调模块、节能率跟踪模块、控制模块和价格重置模块；/>[0010]所述协调模块存储有多个用于协调各能源供给的、以最小化能源供给成本为目标的协调模型；
[0011]所述控制模块用于从多个协调模型中选择一个协调模型并将所述协调模型的输出策略发送至对应的能源节点，以供所述能源节点按照所述输出策略调节能源供应量；
[0012]节能率跟踪模块用于根据协调前的能源供给量与协调后的能源供给量计算当前节能率；如果所述当前节能率低于阈值则通知所述控制模块更换协调模型，直到所述当前节能率低于所述阈值；
[0013]所述价格重置模块用于令耗能的花费和节能率随时间的变化情况相反，重置各能源的单价；将重置单价发送至对应的能源节点。
[0014]可选的，所述耗能传感器包括水表、电表、气表和热冷量表中的至少两种。
[0015]可选的，所述协调模块至少存储有日前调度优化模型和日内滚动优化模型；
[0016]所述日前调度优化模型和日内滚动优化模型的优化目标为最小化能源供给成本。
[0017]可选的，所述节能率表示协调后对能源供给量的节约程度；
[0018]采用下式计算当前节能率A：
[0019][0020]其中，N为能源类型总数，P
i
为协调后的能源供给量，Q
i
为协调前的能源供给量。
[0021]可选的，所述阈值的计算方法如下：
[0022]计算历史每个时间周期的节能率，并构建节能率的分布概率曲线；
[0023]在所述分布概率曲线上取设定分位点的节能率作为阈值。
[0024]可选的，所述节能率跟踪模块用于在当前节能率低于所述阈值后，监测到下一个协调周期到来，重新计算当前节能率；如果当前节能率低于阈值通知所述控制模块更换协调模型，直到所述当前节能率低于所述阈值。
[0025]可选的，所述令耗能的花费和节能率随时间的变化情况相反，重置各能源的单价，包括：
[0026]绘制节能率随时间的变化曲线；
[0027]按照所述节能率随时间的反向变化曲线重置花费随时间的变化曲线；
[0028]根据耗能类型占比和重置的花费，拟合得到各能源的单价。
[0029]可选的，所述按照所述节能率随时间的反向变化曲线重置花费随时间的变化曲线，包括：
[0030]在每个时间周期根据各能源的单价和所述耗能数据计算耗能的花费；
[0031]根据所有时间周期的花费计算平均花费，根据所有时间周期的节能率计算平均节能率；
[0032]在所述平均节能率所在的时间周期处，以所述平均花费为初始值，按照所述节能率随时间的反向变化曲线重置花费随时间的变化曲线。
[0033]可选的，所述管理层还包括付费模块，从楼宇用户的终端接收付费金额，通过与银行系统交互将所述金额交付给对应的能源供应商。
[0034]可选的，还包括多个能源节点，用于按照输出策略调节楼宇的能源供应量。
[0035]本专利技术提供的系统包括现场层、网络层和管理层，将物联网的思维应用到楼宇的能源管理中，节省了通信成本；协调模块存储有多个以最小化能源供应成本为目标的协调模型，通过选择节能率低于阈值的协调模型，从多个模型中选择出最优模型，随时间变化不断更新最优模型，维持节能率低于阈值，达到全局最优。通过价格重置模块令耗能的花费和节能率随时间的变化情况相反，也就是节能率高低则花费低，提供相应的价格建议，从而引导用户的用能习惯，达到节能的良性循环。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0037]图1是本专利技术实施例提供的一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统的结
构图；
[0038]图2是本专利技术实施例提供的节能率和花费随时间的变化曲线；
[0039]图3是本专利技术实施例提供的节能率和重置花费随时间的变化曲线；
[0040]图4是本专利技术提供的另一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统的结构图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0042]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0043]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于楼宇的综合能源自适应协调控制系统，其特征在于，包括：现场层，用于通过数据采集器从楼宇内各耗能传感器采集耗能数据；网络层，用于将所述耗能数据通过物联网传输至管理层；所述管理层，包括协调模块、节能率跟踪模块、控制模块和价格重置模块；所述协调模块存储有多个用于协调各能源供给的、以最小化能源供给成本为目标的协调模型；所述控制模块用于从多个协调模型中选择一个协调模型并将所述协调模型的输出策略发送至对应的能源节点，以供所述能源节点按照所述输出策略调节能源供应量；节能率跟踪模块用于根据协调前的能源供给量与协调后的能源供给量计算当前节能率；如果所述当前节能率低于阈值则通知所述控制模块更换协调模型，直到所述当前节能率低于所述阈值；所述价格重置模块用于令耗能的花费和节能率随时间的变化情况相反，重置各能源的单价；将重置单价发送至对应的能源节点。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耗能传感器包括水表、电表、气表和热冷量表中的至少两种。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述协调模块至少存储有日前调度优化模型和日内滚动优化模型；所述日前调度优化模型和日内滚动优化模型的优化目标为最小化能源供给成本。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述节能率表示协调后对能源供给量的节约程度；采用下式计算当前节能率A：其中，N为能源类型总数，P
i
为协调后的能源供给量，Q
i
为协调前的能源供给量。5.根据权利要求1所述的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，林北海，游元通，蔡加鑫，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：