一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法、系统及设备，涉及城市规划技术领域，包括搭建城区尺度基底空间沙盘、能耗动态数据层赋值、电力能耗动态监测、异常值判定与预警、电力自动调配、调配结果判定、城区电力能耗分区、电力能耗交互展示与报表输出，本发明专利技术通过两种智能监测设备对电力能耗进行动态监测，判定异常值并预警，运用决策树模型算法对城区尺度下不饱和单元和过饱和单元的电力进行自动调配，本发明专利技术对城区尺度的电力能耗进行动态监测，可以提升城市系统的能耗调节能力及运行效率，优化电力设施布局，对促进低碳城市、绿色城市的建设提供了支撑。绿色城市的建设提供了支撑。绿色城市的建设提供了支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及城市规划
，具体的是一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]电力能耗动态监测是城市规划与城市工程系统建设的重要研究内容之一。在城市能源消耗中，电力能源消耗占比量最大，而电力能源生成会导致二氧化碳的大量排放。通过电力能耗监测与合理调配、优化电力设施功能配置，可以减少不必要的电力能源损耗，从而到达降低城市碳排放的效果。
[0003]电力能耗监测及调配需要对城市企业用电、居民用电进行实时统计与汇总，分析其可能存在的异常情况并通过电力调配实现一定范围内的电量平衡。在传统能源监测过程中具体存在以下局限：
[0004]其一，针对电力能耗需要进行持续性、不间断地监测，因此需要投入大量的精力来完成数据采集这项基础性工作,人力成本、经济成本、时间成本较高；
[0005]其二，目前电力调配方法灵活性欠缺、电网调度运行方式较为僵化，忽视了不同功能建筑用电需求及用电时间的差异性，存在人为判断的局限性。
[0006]其三，以往对于电力能耗的交互展示较少，城区电力能耗动态监测情况、预警信息、自动调配方案与自动调配结果往往缺乏统一的交互展示和辅助决策平台。

技术实现思路

[0007]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法、系统及设备，
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，方法包括以下步骤：
[0009]接收城区三维POI数据，将城区三维POI数据按业态功能分类并和城市用地分类进行映射，接收建筑相关数据，并利用建筑相关数据生成城区尺度基底空间沙盘；
[0010]将城区尺度基底空间沙盘内导入电力智能监测设备对应的供电单元范围和最小用电单元范围，得到大尺度空间单元和小尺度空间单元，接收小尺度空间单元的能耗数据，并将能耗数据与小尺度空间单元进行空间连接；
[0011]设定建筑的正常电压范围，以每小时为间隔实时统计大尺度空间单元和小尺度空间单元的能耗数据，通过城区三维POI数据识别小尺度空间单元的建筑功能信息，调取对应功能建筑的正常电压范围，若电压监测值超出正常阈值，则判定为异常电压单元；否则为正常电压单元；
[0012]动态监测无异常的大尺度空间单元的能耗信息，将能源消耗量低于平均阈值的标记为不饱和单元，高于平均阈值的标记为过饱和单元，将标记结果传输至城区尺度能耗中台并链接到电力中心，通过用电调度系统对用电过饱和单元进行电力调配，对用地不饱和
单元进行电力储存；
[0013]提取调配后的大尺度空间单元的能耗数据，并与平均阈值进行比较，若能耗数据小于平均阈值，则不满足用电需求，则再次进行标记并电力调配，若能耗数据大于等于评价阈值，则满足用电需求，对过饱和单元与不饱和单元进行统计，划分电力波动区、电力平衡区、电力平稳冷区和电力平稳热区，形成电力设施评估报告。
[0014]优选地，所述建筑相关数据包括道路路网、建筑轮廓、建筑高度和用地轮廓数据。
[0015]优选地，所述小尺度空间单元的能耗数据包括用电电流、用电电压和耗电量。
[0016]优选地，所述城区三维POI数据包含8个属性值，以字段名表示，包括序号int、纬度double、经度double、名称char、地址char、高度double、大类char、小类char。
[0017]优选地，将城区三维POI数据分为居住功能、商业服务业功能、公共管理与公共服务功能、工业功能、物流仓储功能、其它功能共6大类。
[0018]优选地，所述电力智能监测设备包括ZBW型预装式箱式变电站和4G无线单相、监测时间精度为秒的智能化电表，所述ZBW型预装式箱式变电站对应供电范围单元，所述监测时间精度为秒的智能化电表对应最小用电单元。
[0019]优选地，所述不饱和单元和过饱和单元的判定过程如下：
[0020]采用决策树模型算法，选择每小时耗电量指标作为节点，采用步长i＝0.05的正态分布循环训练器对同季度每小时历史耗电量值域两侧不断逼近，以分类总体精度达到最高为结束循环的条件，进而确定Yi年份Qj季度每小时时段的唯一最佳阈值α1和α2，其中i∈(1，n)，j∈(1，4)，计算平均阈值为和将能源消耗量低于平均阈值的空间单元标记为不饱和单元，高于平均阈值的标记为过饱和单元。
[0021]优选地，所述电力波动区指的是以基准时间为起点累计24小时内存在标签变化的单元聚类；所述电力平衡区指的是累计24小时持续供给平衡的单元聚类；所述电力平稳冷区指的是累计24小时持续为不饱和标签的单元聚类；所述电力平稳热区指的是累计24小时持续为过饱和标签的单元聚类。
[0022]优选地，一种城区尺度的电力能耗动态监测调配系统，包括：
[0023]构建模块：用于接收城区三维POI数据，将城区三维POI数据按业态功能分类并和城市用地分类进行映射，接收建筑相关数据，并利用建筑相关数据生成城区尺度基底空间沙盘，并发送至单元划分模块；
[0024]单元划分模块：用于将城区尺度基底空间沙盘内导入电力智能监测设备对应的供电单元范围和最小用电单元范围，得到大尺度空间单元和小尺度空间单元，接收小尺度空间单元的能耗数据，并将能耗数据与小尺度空间单元进行空间连接；
[0025]判别电压模块：用于设定建筑的正常电压范围，以每小时为间隔实时统计大尺度空间单元和小尺度空间单元的能耗数据，通过城区三维POI数据识别小尺度空间单元的建筑功能信息，调取对应功能建筑的正常电压范围，若电压监测值超出正常阈值，则判定为异常电压单元；否则为正常电压单元；
[0026]电力调配模块：用于动态监测无异常的大尺度空间单元的能耗信息，将能源消耗量低于平均阈值的标记为不饱和单元，高于平均阈值的标记为过饱和单元，将标记结果传输至城区尺度能耗中台并链接到电力中心，通过用电调度系统对用电过饱和单元进行电力
调配，对用地不饱和单元进行电力储存；
[0027]报告生成模块：提取调配后的大尺度空间单元的能耗数据，并与平均阈值进行比较，若能耗数据小于平均阈值，则不满足用电需求，则再次进行标记并电力调配，若能耗数据大于等于评价阈值，则满足用电需求，对过饱和单元与不饱和单元进行统计，划分电力波动区、电力平衡区、电力平稳冷区和电力平稳热区，形成电力设施评估报告。
[0028]优选地，一种设备，包括：
[0029]一个或多个处理器；
[0030]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0031]当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行，使得一个或多个所述处理器实现如上所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]1、过程高效性：本专利技术通过城区尺度基底空间沙盘、智能电表、城区尺度电压预警大屏、智能用电调度系统、Dashboard本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，方法包括以下步骤：接收城区三维POI数据，将城区三维POI数据按业态功能分类并和城市用地分类进行映射，接收建筑相关数据，并利用建筑相关数据生成城区尺度基底空间沙盘；将城区尺度基底空间沙盘内导入电力智能监测设备对应的供电单元范围和最小用电单元范围，得到大尺度空间单元和小尺度空间单元，接收小尺度空间单元的能耗数据，并将能耗数据与小尺度空间单元进行空间连接；设定建筑的正常电压范围，以每小时为间隔实时统计大尺度空间单元和小尺度空间单元的能耗数据，通过城区三维POI数据识别小尺度空间单元的建筑功能信息，调取对应功能建筑的正常电压范围，若电压监测值超出正常阈值，则判定为异常电压单元；否则为正常电压单元；动态监测无异常的大尺度空间单元的能耗信息，将能源消耗量低于平均阈值的标记为不饱和单元，高于平均阈值的标记为过饱和单元，将标记结果传输至城区尺度能耗中台并链接到电力中心，通过用电调度系统对用电过饱和单元进行电力调配，对用地不饱和单元进行电力储存；提取调配后的大尺度空间单元的能耗数据，并与平均阈值进行比较，若能耗数据小于平均阈值，则不满足用电需求，则再次进行标记并电力调配，若能耗数据大于等于评价阈值，则满足用电需求，对过饱和单元与不饱和单元进行统计，划分电力波动区、电力平衡区、电力平稳冷区和电力平稳热区，形成电力设施评估报告。2.根据权利要求1所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，所述建筑相关数据包括道路路网、建筑轮廓、建筑高度和用地轮廓数据。3.根据权利要求1所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，所述小尺度空间单元的能耗数据包括用电电流、用电电压和耗电量。4.根据权利要求1所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，所述城区三维POI数据包含8个属性值，以字段名表示，包括序号int、纬度double、经度double、名称char、地址char、高度double、大类char、小类char。5.根据权利要求4所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，将城区三维POI数据分为居住功能、商业服务业功能、公共管理与公共服务功能、工业功能、物流仓储功能、其它功能共6大类。6.根据权利要求1所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，所述电力智能监测设备包括ZBW型预装式箱式变电站和4G无线单相、监测时间精度为秒的智能化电表，所述ZBW型预装式箱式变电站对应供电范围单元，所述监测时间精度为秒的智能化电表对应最小用电单元。7.根据权利要求1所述的一种城区尺度的电力能耗动态监测调配方法，其特征在于，所述不饱和单元和过饱和单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊宴，郑屹，张芷晗，吴玥玥，谭梦扬，孙昊成，张钟虎，张晨阳，张珣，陈文杰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：