一种系统能效控制方法及控制系统的制作方法

文档序号:6321367阅读:280来源:国知局
专利名称:一种系统能效控制方法及控制系统的制作方法
技术领域
本发明涉及能源技术,尤其涉及系统能效控制方法及控制系统。
背景技术
随着现代工业社会的发展,大自然赋予人类的自然资源被大量地消耗。全球石油储量大约在2050年左右宣告枯竭;全球天然气储备估计在2050年左右枯竭;全球煤的储量可以供应169年。能源问题,已经跃升为世界各国抓住当前国际战略机遇期的一个根本性问题。全世界大半个世纪依托化石能源发展的一个严重后果是全球气候和环境日益恶化。当前,气候变化已成为全球经济发展面临的强硬约束,环境问题已成为全球可持续发展最严重的挑战。发展低碳低能耗生态城,是当今城市科学研究面临的崭新课题,是新一轮城市规划建设的重大机遇。一批先行实践者已展开蓝图,描绘未来。世界经济是区域多元化发展,不同城市和地区间的经济发展模式、环境资源、成熟度和发展速度等都有所不同,其所面临的能源应用问题也不尽相同。能源安全是国家经济安全和社会安全的重要方面,它直接影响到国家安全、可持续发展及社会稳定。而低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和制度创新,目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。低碳经济就是在发展中排放最少的温室气体,同时获得整个社会的最大的产出。 未来,人类可以通过更多利用可再生能源等方式,减少温室气体排放,同时又不影响公民的社会福利和生活质量,不牺牲社会经济的发展。因此,低碳经济被人们认为是继工业革命、 信息革命后,第五波改变世界经济的革命浪潮,而低碳、低耗能将成为未来生活主流模式。华南理工大学华贲教授在80年代提出了能源领域的三环节模型,即能源利用(生产)、能源应用和能源回收。华贲教授的三环节能量模型于工业领域,如石化、化工、生化等长周期稳定运行的工艺装置能量综合优化,这类装置的主要特点是连续运行、运行稳定性强,因而不需要能源储存,如热、冷能储存和电力储存,作为一个重要环节进行体现,为解决余热等能量利用问题而力求通过换热网络等直接能量回收形式进行能量再生利用。三环节能量模型突出能源应用和再生环节之间反馈联系,达到能量再生循环复用的目的。三环节能量模型突出的是能量系统的静态特性,即依据系统的能量平衡图来实现能量系统综合优化。但是,三环节能量模型基于单一的一种能量,是单一的、非闭环的,仅对能量一次利用,产能用能匹配以稳态优化为主,能源网和信息网相对独立,不能实现协同优化,而且能源、经济和环境目标逐次优化,不是一体化协同优化。

发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种系统能效控制系统和方法,能够提高能源利用效率。本发明提供一种系统能效控制系统,包括多个能效控制器和能效匹配站,所述能效控制器通过泛能网和所述能效匹配站连接;其中所述能效控制器,用于监测和采集能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息,发送到所述能效匹配站;接收来自所述能效匹配站的控制信息, 根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、应用、储存、再生进行控制;所述能效匹配站,用于接收来自所述能效控制器的能量信息,基于能量模型对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行全局优化控制,向所述能效控制器发送对应的控制信息。根据本发明的一个实施例,所述能效控制器根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节或能源储存环节的能量转换过程引入智能化能量,使得所述能量转换过程获得相对于输入能量的非线性放大的输出能量。进一步,在所述能量转换过程中,通过所述智能化能量使系统处于临界状态,利用较小的输入能量使系统状态发生改变,从而释放较大的输出能量。通过系统非线性属性建立自催化机制,通过较小的输入能量触发连锁效应,从而释放巨大的能量。根据本发明的一个实施例,能效控制器包括智能控制器,用于对智能终端设备及装置实时监测及控制,向上传送监测信息,接收控制信息,对智能终端进行局部能效优化;智能优化器,用于对多个所述智能控制器进行横向融合,通过非线性控制,协调能源使用、优化能源组合,实现对区域能源系统的能效优化;智能进化器,用于对多个所述智能优化器进行横向融合,具有自适应、自组织、自学习、自协调、自修复、自寻优和判断决策能力,实现对城域能源系统的能效优化。根据本发明的一个实施例,能效控制器包括多种能量传感器、过程控制器和运动控制器;所述能效匹配站包括一台或者多台计算机设备,所述计算机设备具有外部总线/ 传感器接口,用于与所述能量传感器、过程控制器或运动控制器进行通信;所述计算机设备通过以太网接口连接上层控制网络;其中,通过所述能量传感器监测能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息,发送到所述能效匹配站;所述过程控制器和运动控制器接收来自所述能效匹配站的控制信息,根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、应用、储存和再生进行控制。本发明还提供一种系统能效控制方法,包括能效匹配站通过泛能网接收来自多个能效控制单元的能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息;所述能效匹配站根据所述能量信息基于能量模型对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行全局优化控制,发送对应的控制 fn息;所述能效控制单元根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行控制。
根据本发明的方法的一个实施例,能效控制单元根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行控制的步骤包括所述能效控制单元根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节或能源储存环节的能量转换过程引入智能化能量,使得所述能量转换过程获得相对于输入能量的非线性放大的输出能量。根据本发明的方法的一个实施例,能效控制单元包括智能控制单元,用于对智能终端设备及装置实时监测及控制,向上传送监测信息, 接收控制信息,对智能终端进行局部能效优化;智能优化单元,用于对多个所述智能控制单元进行横向融合,通过非线性控制,协调能源使用、优化能源组合,实现对区域能源系统的能效优化;智能进化单元,用于对多个所述智能优化单元进行横向融合,具有自适应、自组织、自学习、自协调、自修复、自寻优和判断决策能力,实现对城域能源系统的能效优化。本发明提供的系统能效系统和方法,能效匹配站通过泛能网接收来自多个能效控制单元的能量信息,基于能量模型对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行闭环、全局优化控制,从而提高能源利用效率。


图1示出本发明的系统能效控制系统的一个实施例的结构图;图2示出本发明的系统能效控制系统的一个实施例中能效控制器的分级图示;图3示出本发明的系统能效控制方法的一个实施例的流程图;图4示出泛能网逻辑框架图;图5示出一种能源生态城储冷热系统基本流程图;图6示出能效四环节系统的结构图示;图7示出图6所示的能效四环节系统的闭环控制框图;图8示出本发明的能效控制器在生产-应用环节的能效匹配调节的作用机制的图示;图9示出能效增益装置的一个实施例的控制点分布示意图;图10示出能效增益装置的一个实施例的控制流程图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明进行更全面的描述,其中说明本发明的示例性实施例。本发明的基本构思是基于系统能效技术,通过能效四环节系统(能源生产、储存、 应用与再生)的能量和信息的耦合,形成能量输入和输出跨时域的实时协同,实现系统全生命周期的最优化和能效的增益,能效控制系统对各能量流进行供需转换匹配,梯级利用、 时空优化、以达到系统能效最大化,最终输出一种自组织的高度有序的高效智能能源。根据本发明的上述构思,本发明提供了基于能效四环节系统实现系统能效优化和增益的系统能效支撑网络泛能网。本发明的泛能网是基于能源生产、能源应用、能源储存、 能源再生的能效四环节系统的信息流和能量流以及物质流耦合协同的智能能源网络体系。泛能网基于互联网信息通信技术,不但优化了能源结构,提高了系统能效,而且创新了商业和市场模式。泛能网建立了创新性的智能泛能流理念,合理而充分高效利用可再生能源及环境势能,实现信息流、能量流及物质流的智能协同、全生命周期的循环,勾画出全新的能源结构与能源体系,随着理念的推广与应用,将带动新的产业革命,将引导世界能源合理利用新潮流。图1示出本发明的系统能效控制系统的一个实施例的结构图。如图1所示,该系统能效控制系统包括能效匹配站11和多个能效控制器12,能效控制器12通过泛能网17和能效匹配站11连接。其中,能效控制器12用于监测和采集能源生产环节13、能源应用环节 14、能源再生环节15和能源储存环节16的能量信息,发送到能效匹配站11。能效匹配站11 用于接收来自能效控制器12的能量信息,基于能量模型对能源生产环节13、能源应用环节 14、能源再生环节15和能源储存环节16的能量循环过程进行全局优化控制,向能效控制器 12发送对应的控制信息。能效控制器12接收来自能效匹配站11的控制信息,根据控制信息对能源生产环节13、能源应用环节14、能源再生环节15和能源储存环节16的能量转化、 应用、储存和再生进行控制。能效匹配站是一种高效的能源匹配和能量提升中心,它包括能效增益装置和多联供装置(冷热电多联供)两个主要组成部分。能效四环节系统各环节的能量生产、应用、储存、再生都需通过能效匹配站或经能效匹配站的系统能效控制器统一调配。能效匹配站优先使用能效增益装置(能效增益器)产生的可再生能源为应用环节提供各种能量,不足时启动多联供装置进行综合调配。各环节能效控制器将本环节的信息及时发送至系统能效控制器,系统能效控制器据此作出控制策略对能效匹配站内部以及各环节的关键点发出控制指令遂行控制。能效匹配站的目的是在最大限度的使用可再生能源的基础上综合协调整体能量系统的能量流动,使之达到能效的最大化。图2示出本发明的系统能效控制系统的一个实施例中能效控制器的分级图示。如图2所示,该实施例中能效控制器包括智能控制器22、智能优化器23和智能进化器24。其中,智能控制器22用于对智能终端设备及装置21实时监测及控制,向上传送监测信息,接收控制信息,对智能终端21进行局部能效优化;智能优化器23用于对多个智能控制器22 进行横向融合,通过非线性控制,协调能源使用、优化能源组合,实现对区域能源系统的能效优化;智能进化器24用于对多个智能优化器23进行横向融合,具有自适应、自组织、自学习、自协调、自修复、自寻优和判断决策能力,实现对城域能源系统的能效优化。根据本发明的一个实施例,能效控制器根据控制信息对能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节或能源储存环节的能量转换过程引入智能化能量,使得能量转换过程获得相对于输入能量的非线性放大的输出能量。例如,在能量转换过程中,通过智能化能量使系统处于临界状态,利用较小的输入能量使系统状态发生改变,从而释放大的输出能量。 通过系统非线性属性建立自催化机制,通过较小的输入能量触发连锁效应,从而释放巨大的能量。图3示出本发明的系统能效控制方法的一个实施例的流程图。如图3所示,在步骤302,能效匹配站通过泛能网接收来自多个能效控制单元的能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息。在步骤304,能效匹配站根据能量信息基于能量模型对能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行全局优化控制,发送对应的控制信肩、ο在步骤306,能效控制单元根据控制信息对能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行控制。根据本发明的一个实施例,能效控制器包括多种能量传感器、过程控制器和运动控制器;其中,通过能量传感器监测能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息,发送到能效匹配站;过程控制器和运动控制器接收来自能效匹配站的控制信息,根据控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、应用、储存和再生进行控制。系统能效控匹配站例如包括一台或者多台计算机设备,计算机设备具有外部总线/传感器接口,用于与能量传感器、过程控制器或运动控制器进行通信;计算机设备通过以太网接口连接上层控制网络。泛能网的逻辑框架图见图4。对家庭、园区、城市多层次的能源服务对象进行规律性总结,可以发现研究对象都包含能源生产、能源储存、能源应用、能源回收四环节,尤其是未来以低碳为目标的泛能网,四环节将无处不在。四环节通过无处不在的表记与传感,实现信息与能源的伴生,再通过联网与控制实现机机互感层次的智能,这种智能是人类将已有用能规律固化到联网与控制设备中去的结果。在互动层,泛能网提供了人机互动的平台,人可以根据更高层的命令及系统内部各种控制设备的运行情况生成合理的操作指令,并将指令下达给互感层的受控设备,人机互动主要是解决机机互感解决不了或不好解决的能效问题,给人的智能提供了手段和管控
D ο基于泛能网的网络服务平台,接收底层动态(实时和非实时)反馈的信息,根据对事件类型的定义分析是否形成事件以及事件类型,难以决策的事件通过人人网络形成决策命令,据此下达相应的决策命令给互动层处理。泛能网通过互感、互动、互智解决了机与机、人与机、人与人的网络关系。泛能网是分布式智能网络和集中式网络的集成,由物理的多个层次家庭、园区和城市等组成,每个层次都由能效四环节系统组成;以虚拟的三个层次互感、互动和互智为特征。传统的智能电网、气网、热网、物流网、信息网通过控制系统的横向耦合协同,以互感、 互动、互智虚拟逻辑三层次为特征的纵向耦合协同,使其成为一个巨型的人工智能系统。泛能流是能量流、物质流、信息流相互耦合协同而形成的流;泛能网中的能效四环节系统,每一个基本单元都以双向的泛能流为载体而相互联系在一起,泛能流流动到泛能网中的每一个节点中;泛能流的实质是三流耦合和协同;通过三流耦合和协同产生非线性效应;泛能流就是智能流,因此泛能网的智能是基于三流耦合和协同的智能化。在泛能网中,集中式大规模清洁能源生产是多种能源电、气、热等的协同耦合生产,它的实现要依靠泛能网平台。同样,集中式大规模能源储存,也是依赖于泛能网的电、 热、气等的储存与释放。集中式大规模能源回收或再生如微藻吸碳与森林碳汇也是基于泛能网的需要而建设。泛能网的家庭、园区、城市将是分布式能源的主要对象,与清洁能源如太阳能、风能、地源能的分散特点相对应,泛能网中的家庭、园区、城市不但是用能单位,也是因地制宜的能源生产、储存单位,以泛能网互感、互动、互智为平台,形成一个清洁、高效、智能、安全的网络。比如以家庭为例通过温度、光照度、人体感知等传感器可以感知人员的活动,进而调节各房间的照明和空调等设备的设定,这就是对环境的互感;家庭能源管理系统(Home Energy Management System,HEMS)通过对气价和电价的算法给出用电还是用气的建议,这就是耦合协同后的互动;经过一段时期的用户详细用电、气、水、冷热情况收集之后,还可以利用人工智能技术构建家庭用能模型,并进一步采用时空等优化技术将HEMS智能编程变为自动智能响应。泛能网流动的能源是带有信息感知标签的能源,可以简单的理解为当前可见的带有感知信息标签的能源模块组合,例如,在特定场景下带有信息感知标签的电能,在特定场景下带有信息感知标签的电能及天然气的组合模块,在特定场景下带有信息感知标签的电能及热能的组合模块,在特定场景下带有信息感知标签的电能及沼气及冷的组合模块。能源终端消耗和提供的将是这样的更高级的能源形式,姑且称之为泛能。将泛能流传输的物理载体虚拟为一个管道,管道在地球表面有序交织成为管道网络,网络的交汇成为网络的节点,节点实现能量终端的接入和路由。泛能流可以在网络的任何节点间畅通无阻的流通, 这样的管道可以有物理实体的支撑,也可以是无物理实体的虚拟管道,比如,跨越太平洋的物理实体管道可以为虚拟的,并没有修建这样可见的管道,甚至可以延伸到其它星球。虚拟管道必须要与有物理实体的管道共生,这样的物理实体管道可以简单的理解为在当前能看到的如天然气管道、电力线、水管、输油管道,还可以是飞机、轮船、汽车、火车等与信息通信管道伴生而成的,形式多样,如信息通信与传输电能合一的电力线,或者天然气管道与信息通信光纤相伴生的管道。节点设备完成泛能流终端的接入与路由。管道与节点设备提供商承担管道与节点设备的研发与支撑,管道建设与运营的运营商承担建设与维护。泛能流终端必须接入到这样的网络上才能获取或提供泛能,泛能流终端可以是各种规模和形式的设备,目前可见的火力发电厂、核电发电厂、太阳能光电一体化设备、汽车充放电池、光伏充电站、沼气池、风力发电站、电脑、冰箱、燃气轮机、单体建筑、城市、园区、家庭,总之,将目前的一切用能、供能、储能终端设备再增加支持泛能网接入的接口模块加以改造,比如当前的混合动力车怎么才能改造成为支持泛能网接入的混合动力车呢?简单的可以这么理解,即将其充放电电池增加感知电能的标签+冲放电线接口 +通信模块接口,这样它就可以接入泛能网,可以充放带有信息标签的电能泛能组合。下面通过本发明的系统能效控制系统在未来能源生态城的一个应用例来详细说明本发明。首先介绍系统能效控制系统所应用的能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的情况。能源生产环节能源生产环节是响应系统能源应用环节需要,将系统的输入能源转化为系统的应用形式能源的单元。在能源生产环节可以包括例如常压催化气化、生物燃气、光伏发电等实现。常压催化气化煤炭作为可以直接燃用的传统燃料,在燃烧、储存和环保等方面都存在许多问题。而常压催化气化通过采用创新工艺生产煤气,可以达到节能减排、能源高效利用的目的。工艺简介原料煤在850°C、Na2CO3催化剂存在下,被水蒸汽和空气气化,生产煤气。气化炉渣在烧渣炉燃烧,降低灰渣含碳量,提高碳利用率,为气化反应提供热量;本工艺同时回收高温热量副产1. 2MPa(G)蒸汽。生物燃气生物燃气的生产过程由配料、发酵、净化、分离提纯四工段组成。工艺简述秸秆和青草收集后切碎青储,与厨余污泥等其余有机垃圾在调配进料池内加水混合均勻至要求的含水率后,由泵送入厌氧罐发酵。本工程发酵拟采用高温干法发酵,干法脱硫,湿法脱碳、干燥。产生的沼气经净化提纯,甲烷气供Bio-CNG加气站、职工食堂、三联供发电,纯二氧化碳用于微藻养殖。沼渣用于周边农田和草坪的有机肥料。光伏发电太阳能光伏发电是典型的绿色能源,具有常规发电和其它发电方式所不及的许多优点光伏发电的“原料”是“阳光”,取之不尽用之不竭;光伏发电过程不会产生任何污染、 清洁;等等。光伏发电系统的主要设备包括光伏组件和并网逆变器。能源储存环节在能源储存环节可以采用储能电池、或者实现跨季节储冷储热。储能电池储能电池是能源储存环节(储冷热、储电、储气等能源存储形式)中的重要方式, 将电能以化学能的形式存储起来,在需要的情况下再将化学能转化为电能,供给用电负荷。储能电池是实现系统能效控制的重要调节手段。通过储能电池的设计,可以在很大程度上调节传统电力供需不平衡的状态,起到消峰填谷的作用。此外,储能电池是可再生能源(光伏、风电等)实现稳定、可控输出的重要实现手段,将可再生能源电力不可控的发电特性转化为稳定、可靠的电力输出。储能电池可以采用锂电池、全钒液流电池或者它们组合的方式,可以满足各种不同用途的储能电池需求,同时能够将功率与容量匹配,实现最优配置。通过储能电池能够匹配光伏发电,将光伏发出的电最大程度的利用,发电量在满足负荷需求情况下剩余的电量储存起来;其次,在一些应用场景中,存在白天发电量多、夜间发电量少的问题,通过储能电池将白天发的多余电量存储起来满足夜间用电需求;再次, 如果光伏发电量占总发电量的50%左右,遇到阴雨天气,发电严重不足,通过储能电池可以满足阴雨天气、白天的正常用电需求。跨季节储冷储热能量的储存是能效四环节系统中必不可少、承上启下的一环。它是连接能量生产环节与应用环节的桥梁与润滑剂。通过能量的储存,将不连续的可再生能源转化为稳定连续的输出;通过储能,将自然界的冷能与热能进行跨季节的运用,实现以小的能量输入调动环境大能量。另外,通过对热能的储存、构建智能热网,实现热能的梯级利用,解决能量的供需品位不匹配的问题。在未来能源生态城应用实例中,热源主要有常压催化气化、CCHP多联产、热泵系统,冷源主要有CCHP多联产、热泵系统、冬季自然冷能。用热端主要有园区建筑物、生物微藻阳光大棚、沼气池。园区建筑的用热与用冷时间为早上8点到晚上6点,晚上6点以后到第二日早8点,CCHP产生的热或冷则通过储热系统储存,供第二天使用。该系统由一大一小两个储罐组成初步规划为大罐400m3,小罐50m3。大罐用作跨季节冷热储存;小罐作为缓冲罐,用作跨昼夜冷热储存。储热时,系统水温由20°C上升到70°C。使用时,热水先与园区生活热水系统进行热交换,交换后循环水出水温度降到50°C左右;然后经过一级热泵提热,继续向园区生活热水系统供热,经过二级热泵后,出水温度下降到35°C左右,与园区供热系统进行热交换, 交换后,循环水出水温度降到25°C左右;然后再经过三级热泵进行提热,继续向供热系统供热;经过三级热泵后,循环水出水温度下降到15°C左右,循环水回到储热罐。随着储存的热不断被取用,系统水温不断下降,根据水温高低,系统循环水分别经过一级、二级、三级热泵提热,向园区生活热水系统和取暖系统供热。储冷时,系统水温由20°C下降到5°C左右。使用时,冷水与园区空调系统进行热交换,温度由5°C上升到15°C;然后经过一级热泵提冷,出水温度上升到20°C,然后回到储罐。 在冬季进行跨季节储冷时,大罐由分离式重力热管进行自然降温冷冻。图5示出未来能源生态城储冷热系统基本流程图。该跨季节储冷储热的园区系统方案实现了一套系统同时进行余热/余冷的跨昼夜与跨季节存储,使用分离式重力热管吸收自然界冷能。运行时,与梯级热泵系统进行耦合,实现存储的热与冷的充分利用。另外, 跨季节储冷时,系统采用分离式重力热管进行自然降温,不消耗动力。能源应用环节智能建筑建筑是人类活动的基本场所,也是大量消耗能源、资源的重要项目。生态城建筑通过PVR技术(辐射板耦合光伏板技术)和相应的能源设备,实现生态城智能服务大厦、公寓、别墅的节能、智能、舒适、安全。智能服务大厦由硅基薄膜光伏板提供电力,冷热负荷由辐射板耦合热泵系统提供。能源储存环节包括地下的跨季节蓄能和地上的水罐蓄能,全钒液流电池进行电力的存储。在能源应用终端通过使用高效LED灯实现电力节能,通过低温差换热技术实现冷热负荷节能,例如使用毛细管辐射制冷热技术。使用全热新风换热系统实现建筑内空气冷热的回收,实现能源的再生。节能公寓使用PVR系统耦合技术,实现公寓的冷、热、电的联供,通过全钒液流电池和蓄能装置实现系统冷、热、电的存储,通过低温差换热和LED节能技术实现终端的系统节能。零能公寓在热、冷、电方面可以与园区的微网进行交换,但是上行和下行的电、 热、冷量是相等的。零能别墅以钢结构为主,通过PVR系统技术,实现建筑能源的提供。园区通过光伏产电、辐射板耦合热泵系统产冷热系统,通过蓄电设备和冷热储能设备实现建筑内能量跨时域调配,通过智能终端的低温差换热技术和LED节电技术,实现系统的自供给。充电站充电站属于能效四环节系统中的应用环节。其电源一路来自电网,经整流供电给充电系统;另一路利用光伏发电与储能电池相连接,可实现直流电直接供给充电系统。同时,当发电量多于充电量时,可经逆变器实现并网发电;充电站内光伏发电系统充分利用建筑物,分别安装在车棚、长廊的顶部。建成后的充电站,留有多个充电接口,可满足园区游览电车充电要求,还能为园外电动汽车、电动自行车、电动巴士,混合动力车等不同种类的车进行服务,并可实现快速充电和慢充电两种模式,IC卡等形式进行消费计价;充电站与系统能效控制系统通信,实现对充电时的运行参数及状态控制和监测。加气站加气站用于将生物制气产生的符合车用天然气标准的甲烷压缩为CNG,为区域内 CNG汽车加气。沼气经净化处理后进入Bio-CNG加气站,气质质量符合车用天然气标准,进气压力不低于0. IMPa,能力按50Nm3/h考虑,一天M小时连续生产,加气站系统储存设施容量按 HOONm3考虑,日加气量1200Nm3。加气站设计规模为日加气量1200Nm3,小时加气量50Nm3,加气站可M小时连续工作。能源再生环节在能源再生环节,可以采用微藻吸碳、废水处理等技术。微藻吸碳能源生态城微藻吸碳包括能源藻培养工段、营养藻培养工段、农业藻培养工段、科研区、后处理及GMP包装工段等工段。螺旋藻在培养大棚内的跑道池培养器中进行微藻养殖,不断通入二氧化碳和空气,微藻通过光合作用固定二氧化碳,微藻经过收集、过滤、干燥、粉碎、包装后得到螺旋藻藻粉。微藻吸碳生产的废水通过废水处理系统进行处理,不会对环境造成污染,无废渣、废气产生。废水处理能源再生环节废水处理系统,对能源生态城所有建、构筑物排放的生产废水和生活污水进行处理,并进行部分回用。污水回用率可达95%。系统能效控制系统能效增益机理—次能源通过能源生产环节被转化成可供能源应用环节直接利用的电、热、冷、气等二次能源,尽管相比传统的应用方式,这种能量梯级利用的模式明显的提高了系统的能源利用效率,但生产环节输出的能源结构却相对固定,这与应用环节对二次能源需求比例的不断变化形成了矛盾。常见的生产端电、热比例通常为1 1,而常见的应用端电、热比例为1 2至1 3,这种情况通常意味着需要直接消耗高品位的能源如电能来获取所需要的低品位能源如热量或冷量。这种采暖和制冷需求的热量和冷量的品位较低,直接采用电能制取将造成较大的能源利用浪费。能效增益装置利用势能泵如热泵等设备将环境中的低品位、不可直接被能源应用环节利用的环境势能进行提升,用少量的高品位能量如电能驱动数倍于自身的环境势能达到可被利用的程度,相对于传统的能量利用方式,加入能效增益装置的能量系统,其能量利用效能可进一步提高。与一般的势能泵系统相比,能效增益装置具有三个明显的不同点。第一,能效增益装置是与储能环节相连接的。一般热泵系统的综合运行能效COP通常在3左右,它们直接从环境中吸取环境势能,由于存在较大的提升温差,系统的效率也相应较低。能效增益装置与储能环节相连接,储能环节分两个部分,第一个部分是跨时储能系统,这一系统存储通过太阳能光热和辐射制冷技术在昼间和夜间制取的热量和冷量,然后在应用端需要采暖和制冷的时候,为势能泵提供所需提升的热量和冷量。由于这些被存储的能量本身已具有一定的品位,因此在提升过程中仅需消耗较少的能量就能达到应用环节用能需求品位标准,此时系统的COP可达6以上。当然,跨时储能系统的容量是有一定限制的,当其所存储的待提升能量数量不足时,就需要启动储能环节的第二部分即跨季节储能系统来为跨时储能系统补充热量或冷量。跨季节储能系统在冬季和夏季分别利用环境的冷量和热量直接储存在系统中,而在相反季释放。第二,能效增益装置所使用的电能可以是由太阳能光伏、风力或风光互补发电装置提供的。由于能效增益装置的能效很高,COP可达6以上,整个系统所需电耗较传统热泵系统而言可降低一半以上乃至仅有1/3。电能被直接送往系统能效控制器,直接控制、配送给势能泵,引导这种绿色的高品位能源用于提升被储能系统存储的环境势能,成为可被应用环节直接利用的高品位能量。第三,能效增益装置的势能泵和系统能效控制器是集成耦合的,系统能效控制器负责对能效四环节系统的能效进行整体控制并接受生态城系统能效控制器的控制协调。系统能效控制器通过对生态城整体信息的采集优化计算,然后下达电、热、冷等能量负荷指令,据此通过能效增益装置进行综合调节匹配,在满足整体电、热、冷等负荷的前提下,尽量做到整体系统能效最优。总而言之,系统能效增益机制就是通过能效增益装置用少量的太阳能、风能等高品位能量,融合人输入的智能信息,通过能效增益装置的势能泵去搬运和提升环境中的环境势能,使之提升成不同品位的有用能,实现了总体可用能的增加,从而提高了系统的整体能效。这种“四两拨千斤”的功能,称之为“能效增益”。目前阶段能效增益装置使用冷热电多联供装置和热泵作为主要物理载体,并采用智能控制技术对这一过程进行实施优化和控制。信息流从生产、应用、再生和储存向系统能效控制器传输,系统能效控制器据此作出能效优化、匹配指令,启动势能泵为应用端匹配冷、热、电等需求,同时协调其它能量的转化与传递。能效四环节系统按照系统能效增益理论设计能效四环节系统。能效四环节系统解决两个问题,第一是能源网络的连接,第二是能效控制信息网络的连接。在能效增益装置,实现了能量和信息在逻辑层面的耦合,即能效的增益或者撬动作用是通过系统能效控制器控制势能泵,并和能源储存、再生环节协同,调节了能效四环节系统的供需能量匹配,减少系统的一次能源输入,提升了系统对一次能源的能量利用效率,实现了系统能量的增益。图6中示出了能效增益装置和能效四环节的关系,其中每个环节都有环节能效控制器和驻点能效控制器,环节能效控制器负责对单个环节的能效控制,实现环节能效的闭环控制和优化;驻点能效控制器负责环节内驻点单元的能效控制,通过驻点单元的能效的闭环控制和优化。上述概念可以通过图6和图7的闭环控制框图加以说明。在图7中,控制器代表单元的驻点能效控制器或环节能效控制器,通过控制器中控制算法(调节),例如PID调节,控制器输出控制量,施加到被控对象,被控对象输出反馈到输入端,在输入端和输入量进行比较,产生一个差量的调节值,继续按照控制规律(例如 PID)来调节被控对象,直到被控对象的输出和系统的输入达到一致(实际在一定的误差范围内),就算是完成了控制目标,例如光伏发电的产电量达到了目标输入。在闭环控制的基础上,还可以通过驻点能效控制器或环节能效控制器对单元进行优化,例如通过时空的优化,实现节能等。多个驻点控制器通过环节能效控制器连接到系统的能效增益装置,一起就形成了泛能网的控制网络,这个控制网络为系统能效控制器实现更高层次的监控和优化奠定了基础,这也是分布式控制的基本思想,即分布式的控制网络本地实现是实时闭环控制, 满足对象的稳定高效运行,对于整个的系统而言,同时需要对一组对象的监控,在监控的层面,体现的是底层数据的集中管理和表示,因为这个时候需要对这一组对象进行集中的管理,例如一个大的工艺系统,需要知道每个回路,到每个工艺,到每个设备的运转情况,需要知道具体的数据。因此在驻点能效控制器的基础上,设计了环节能效控制器,环节能效控制器负责每个环节的监控,同时解决混合能源的在四环节的调配和流动。在图6中,驻点单元间的能量流动基本无法依靠驻点能效控制器去整体匹配和控制,需要通过环节能效控制器来匹配环节内部的驻点单元的能效,实现整体能效的输入和输出的优化匹配,为在系统能效控制器实现四环节的能效优化和增益建立基础。因此从逻辑的层面,我们说环节能效控制器的输入输出包含了能量和控制信息,因为只有在这个层面,才更好地体现了能量的调配,因此命名为环节能效控制器。为了说明在环节能效控制器的层面实现的调控作用,下面通过图8中的生产-应用环节的能效匹配调节来说明环节能效控制器的作用机制。需要注意,能效的二次调节是在环节能效控制器之间完成的,例如生产环节能效控制器的输入是来自于驻点能效控制器对电、热、气等单体能源的一次调节,产生了混合能源的输入,再到生产环节能效控制器,生产环节能效控制器通过二次调节产生的混合能源输出,经系统能效控制器匹配、输入到应用环节能效控制器,同时,引入储存环节和再生环节能效控制器的调节,经过了能效的三次调节到达了混合能源的输入端,进入了下一轮的调节,直到从应用端看到的能效达到了最优目标值为止。下面介绍能效增益装置,能效增益装置包括系统能效控制器和势能泵。系统能效控制器连接四环节的能效控制器,分别为生产环节能效控制器,应用环节能效控制器,储存环节能效控制器,再生环节能效控制器。通过系统能效控制器,四环节能效控制器形成了完整的闭环控制。实现如下的优化控制策略生产环节和应用环节的能量匹配调节,实现动态调峰,时空优化;在生产环节和应用环节能量匹配的基础上,加上储存环节和再生环节的调节,可以实现多品种混合能源的梯级利用和过程优化;在四环节能效闭环控制基础上,通过系统能效控制器的信息集成,可以实现区域混合能源的动态匹配,动态平衡和动态优化。实现区域系统能效的增益。能效增益装置中的势能泵,完成四环节混合能源的闭环利用和能效增益。势能泵和储能环节配合,完成余热、余压、地热的循环和利用,输出的混合能源直接到应用环节匹配利用,实现了四环节混合能源的闭环利用,通过多次吸收环境势能,可以逐步的实现能效的增益效果,减少输入的一次能源的比例,加大可再生能源的比例,减少(X)2的排放,实现低碳禾丨J用°
综上所述,系统能效控制器区别于传统的控制器的不同主要在于其对于混合能源的统一调配,而不是单个的调节,体现了系统能效的核心思想。能效匹配站能效匹配站的主要功能是实现对二次能源的合理匹配和对环境势能的提升利用, 达到系统能效最优和增效,实现这一功能是通过系统能效控制器协同完成的。完成这一控制目的的主要设备就是能效匹配站的能效增益装置,其中,系统能效控制器是实现整个系统能效匹配的核心,同时也是系统优化算法的承载器,负责能效四环节系统信息交互和系统间的信息交互。系统能效匹配原理图9是能效匹配站的增益装置的控制点分布示意图,系统能效控制器既需要对进入系统的关键物流进行集成控制,同时需要对各关键设备进行协调控制。系统能效控制器的关键物流主要有1.补燃燃气;2.制冷/热用烟气;3.热泵供电;4.储能供能;5.热力输出;6.电力输出;7.冷量输出。关键设备为a.燃气内燃机;b.溴化锂制冷\采暖机;c.地源热泵。系统能效控制器除对以上关键控制点进行控制以外,还负责对系统内众多的监控点进行检测,并据此作为优化模型的输入和校正变量。通过控制器对采集数据的分析,作出控制决定,并以控制指令的形式向各控制点发出。各执行器执行后再通过检测点反馈的数据进行修正。系统能效控制器根据能效增益装置接收的上传的关键数据在全局范围内优化计算,得到需要能效增益装置执行的数据。能效匹配站以此为约束条件,以本系统能效最大化为目标函数,进行系统内综合调节。系统能效增益控制流程图10是能效增益装置的控制流程图。能效增益装置的控制分述如下步骤1.能效增益装置建成投运后,系统内能效控制器始终处于指令接收状态,如果能效增益装置向系统能效控制器下达了正常启动指令,则进入步骤2,否则继续等待能效增益装置下达启动指令;步骤2.按预定联动规则程序启动多联供各设备,系统进入稳定工作状态,向外输出电、热、冷等负荷;步骤3.等待系统能效控制器关于电、热、冷需求的指令,如无负荷更改指令,则继续待机;步骤4.如系统能效控制器下达关闭多联供的指令,则进入多联供关闭程序。同时整个系统程序关停;步骤5.电力负荷变化时系统能效控制器对敷入发电机燃气量进行调节随动,以满足电力需求;步骤6.冷/热负荷发生变化时,系统能效控制器对敷入溴化锂制冷采暖机的燃气进行调节,以满足冷/热负荷需求;步骤7.如果冷/热负荷可以满足系统需求,则返回系统能效控制器挂起等待能效增益装置冷\热负荷变化指令,如不满足,进入步骤8 ;步骤8.进入地源热泵子系统顺序开启程序,地源热泵负荷稳定后,逐步切断多联供补燃燃气的供入,系统稳定后返回系统能效控制器挂起等待能效增益装置冷\热负荷变化指令。能效优化及评估系统系统能效模拟及优化未来能源示范城的能效控制器采用模型预测优化控制技术,或者说可进化的系统控制传递函数,以达到对复杂系统的非线性动态过程的精确控制和动态优化。所谓模型预测控制,即根据当前园区系统状态监测值实时修正数学模型和模型参数,再通过在线模型优化算法计算出当前最佳的系统控制参数变化曲线,优化的依据就是通过模型分析对于整体能源系统的评估结果,即通过动态优化使园区达到系统能效最优。园区整体能量系统的数学模型建立主要采用基于物理化学定律的机理模型,同时结合基于统计数据的过程黑箱模型,几种数学模型综合之后采用统一的模型组态界面进行过程仿真,并通过计算机数值模拟进行耦合求解和优化。数值模拟,是对能效四环节系统建立准确的数学模型,然后通过计算机对数学模型进行数值求解,并用模型计算结果来仿真实际过程在数学处理方法。在现代能源化工领域面临的技术发展问题多而繁杂,不可能全部采用传统的试验、小试、中试到工业化的产业化手段。数值模拟由于速度快、代价小,应用范围越来越广泛,作用越来越重要。同时现代信息技术的迅猛发展,使得复杂模型求解速度大大加快,以前只能停留在理论探讨阶段的一些数学模型,现在可以在计算机的帮助下快速地进行数值求解。一个准确的数学模型,可以帮助预测能源过程中的各种状态,甚至能全面的再现一个能量过程的逐时逐域细节。还可以帮助分析各种不同操作参数的影响(如敏感度分析 sensitivity analysis),进行过程的经验控制,能源过程的数值模拟也可以同时结合优化算法帮助我们直接寻找最优的操作参数,设计最佳的能源流程。模型研究的最终目标是实现模型预测控制,将模型结构识别,状态预测和控制算法等多种数值解法相结合,实现模型控制参数和结构参数的实时识别、动态参数拟合、动态参数优化和实时控制,最终实现让计算机完全自动控制整个生产过程。数学模型的建立,分析和优化,需要一系列复杂的数学方法,所有的数学算法可以通过统一的接口实现和模型数学结构的耦合,实现数学模型本身和数值算法的模块化分离。系统能效的优化方法按照层次的高低和对整体系统影响的大小可以大致分为五个层次结构优化主要指对系统整体能量流程的拓扑结构重大改变,如串联系统改为并联系统,并联系统改成串联系统,或者对能效系统四环节过程增加或减少一个或多个环节,比如从只有应用环节改变为增加生产、储能环节。结构优化对系统影响重大,传统上来说只是在系统设计过程中凭借经验进行优化,一旦系统结构定型就很难再做改变。如果是专门设计的结构较为灵活的流程,则有可能通过动态调节某些装置达到整体结构动态优化的效果。这时候的优化算法可以用来自动调节结构参数,通过参数的调节达到改变能源结构的优化效果。方式优化对系统较重要的单个设备的升级换代及能源利用方式的突破性创新,从而导致系统整体能效的较大提升。例如使用热泵与储能相结合的能效提升技术充分利用环境势能,大幅度提高电热转换效率;采用蓄热式燃烧技术明显提高煤气化转化率。时空优化能量生产应用的动态匹配,昼夜调峰,跨季节储能等,空间优化包括对不同空间领域的能源互补调节。例如采用储能电池调节光伏电池功率波动,采用储冷热技术调节建筑物昼夜温差,增大供暖/制冷的COP系数;采用跨季节储冷热的技术进一步提高热能利用效率。过程优化通过各设备稳态操作参数进行微调,以降低整体系统能耗,上述参数调节的范围不包括改变系统拓扑结构的参数,参数一般为连续变量且远离非线性突变的临界点。例如在热能的梯级利用中增加余热效率,提高系统的能量转换效率。驻点优化单个设备或者装置的优化改进,但不包括革命性创新技术,或者单个设备的提高对整个系统能效提高作用较小。例如建筑物内的智能电器节能,低功耗IT设备节能,工业机泵设备采用变频技术并精确调节频率以达到最佳效率。对于动态能效控制系统而言,系统的过程模拟可以和现代的模型预测控制技术相结合,实现不仅对系统参数进行调节而且对控制函数本身进行优化,进而实现系统的智能优化和智能进化功能。详细的过程机理模型通常计算速度较慢,现代流行的方法是使用详细的机理模型来进行模型降维,得到速度更快但适用范围稍小一些的简单模型。通过状态预测算法得到当前的系统状态估计值,再和降维模型互相对照,得到最终的实时优化控制参数。同时用详细的机理型在慢速循环中进行模型实时优化,修正降维模型的参数和模型结构,同时调整系统控制函数。与现有技术的三环节能量模型相比,本发明的系统能效系统和方法,可以处理多种能量的集合(例如,电、热、气等能量),整个系统是信息、能量的耦合,融入能源生产、能源储存、能源应用、能源再生这四个环节的闭环。本发明的系统和方法实现对能量的梯级利用,即对某一能量进行逐级梯次利用,直到该能量没有利用价值为止,融入四环节闭环时空优化匹配,全生命周期的动态优化,并实现能量和信息耦合优化、系统整体优化,实现城市和区域节能,以及混合能源供需端动态匹配、协同优化,从而达到能源、经济、环境、社会一体化协同优化。本发明的能效四环节系统可应用于包括各种工业领域在内的交通领域、建筑领域,特别是对于城市、园区及家庭等能量利用随季节、气候、功能和人文习惯等变化剧烈且有显著差异化的能量系统,从能量演进的生产、储存、应用到再生四个环节综合考察,突出系统能效闭环利用的特点,并将环境势能品位提升和吸收利用作为系统能量增效利用过程的关键,通过系统能效控制器协同能效匹配站,实施供需能效匹配、控制、优化和系统的能效增效。因此其适用范围更大,适用性更强,对我国目前以园区或特区的能量综合规划和优化为主的能源规划工作有特别大的指导意义。本发明的四环节则在整体拓扑结构上形成闭环,明确能量的应用属于系统学范畴。并提出能量系统的五种优化,即结构优化、方式优化、时空优化、过程优化和驻点优化作为能效四环节系统的优化方法论。本发明的能效四环节系统则是在能量动态变化基础上进行的优化,由于研究对象在能量应用的时变特性,能效系统的各个环节都会随各种原因进行变化,传统的平衡优化的效果容易由于能效系统实际操作偏离设计点而大打折扣,能效四环节系统则立足于动态时变分析,由于加入了储能、再生环节,引入了环境势能,系统的自洽性和可控性也随之大为加强,动态优化随变的特性十分明显。 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
权利要求
1.一种系统能效控制系统,其特征在于,包括多个能效控制器和能效匹配站,所述能效控制器通过泛能网和所述能效匹配站连接;其中所述能效控制器,用于监测和采集能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息,发送到所述能效匹配站;接收来自所述能效匹配站的控制信息,根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、应用、储存、再生进行控制;所述能效匹配站,用于接收来自所述能效控制器的能量信息,基于能量模型对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行全局优化控制,向所述能效控制器发送对应的控制信息。
2.根据权利要求1所述的系统能效控制系统,其特征在于所述能效控制器根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节或能源储存环节的能量转换过程引入智能化能量,使得所述能量转换过程获得相对于输入能量的非线性放大的输出能量。
3.根据权利要求2所述的系统能效控制系统,其特征在于在所述能量转换过程中,通过所述智能化能量使系统处于临界状态,利用较小的输入能量使系统状态发生改变,从而释放较大的输出能量。
4.根据权利要求3所述的系统能效控制系统,其特征在于通过系统非线性属性建立自催化机制,通过较小的输入能量触发连锁效应,从而释放巨大的能量。
5.根据权利要求1所述的系统能效控制系统,其特征在于,所述能效控制器包括智能控制器,用于对智能终端设备及装置实时监测及控制,向上传送监测信息,接收控制信息,对智能终端进行局部能效最优化;智能优化器,用于对多个所述智能控制器进行横向融合,通过非线性控制,协调能源使用、优化能源组合,实现对区域能源系统的能效优化;智能进化器,用于对多个所述智能优化器进行横向融合,具有自适应、自组织、自学习、 自协调、自修复、自寻优和判断决策能力,实现对城域能源系统的能效优化。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的系统能效控制系统,其特征在于所述能量模型为多变量的非线性矢量模型。
7.根据权利要求1所述的系统能效控制系统,其特征在于,所述能效控制器包括多种能量传感器、过程控制器和运动控制器;其中,通过所述能量传感器监测能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息,发送到所述系统能效控制中心;所述过程控制器和运动控制器接收来自所述能效匹配站的控制信息,根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、应用、储存和再生进行控制。
8.根据权利要求7所述的系统能效控制系统,其特征在于所述能效匹配站包括一台或者多台计算机设备,所述计算机设备具有外部总线/传感器接口,用于与所述能量传感器、过程控制器或运动控制器进行通信;所述计算机设备通过以太网接口连接上层控制网络。
9.一种系统能效控制方法,其特征在于,包括能效匹配站通过泛能网接收来自多个能效控制单元的能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息;所述能效匹配站根据所述能量信息基于能量模型对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行全局优化控制,发送对应的控制信息;所述能效控制单元根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行控制。
10.根据权利要求9所述的系统能效控制方法,其特征在于,所述能效控制单元根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行控制的步骤包括所述能效控制单元根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节或能源储存环节的能量转换过程引入智能化能量,使得所述能量转换过程获得相对于输入能量的非线性放大的输出能量。
11.根据权利要求10所述的系统能效控制方法,其特征在于在所述能量转换过程中, 通过所述智能化能量使系统处于临界状态,利用较小的输入能量使系统状态发生改变,从而释放较大的输出能量。
12.根据权利要求11所述的系统能效控制方法,其特征在于通过系统非线性属性建立自催化机制,通过较小的输入能量触发连锁效应从而释放巨大的能量。
13.根据权利要求9所述的系统能效控制方法,其特征在于,所述能效控制单元包括智能控制单元,用于对智能终端设备及装置实时监测及控制,向上传送监测信息,接收控制信息,对智能终端进行局部能效优化;智能优化单元,用于对多个所述智能控制单元进行横向融合,通过非线性控制,协调能源使用、优化能源组合,实现对区域能源系统的能效优化;智能进化单元,用于对多个所述智能优化单元进行横向融合,具有自适应、自组织、自学习、自协调、自修复、自寻优和判断决策能力,实现对城域能源系统的能效优化。
14.根据权利要求9至13中任意一项所述的系统能效控制方法,其特征在于所述能量模型为多变量的非线性矢量模型。
15.根据权利要求9所述的系统能效控制方法,其特征在于所述能效控制单元包括多种能量传感器、过程控制器和运动控制器;其中,通过所述能量传感器监测能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息,发送到所述能效匹配站;所述过程控制器和运动控制器接收来自所述能效匹配站的控制信息,根据所述控制信息对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、流动、储存进行控制。
16.根据权利要求15所述的系统能效控制方法,其特征在于所述能效匹配站包括一台或者多台计算机设备,所述计算机设备具有外部总线/传感器接口,用于与所述能量传感器、过程控制器或运动控制器进行通信;所述计算机设备通过以太网接口连接上层控制网络。
全文摘要
本发明公开一种系统能效控制方法及控制系统。该系统包括多个能效控制器和能效匹配站,能效控制器用于监测和采集能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量信息;根据来自能效匹配站的控制信息对能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量转化、流动、储存进行控制;能效匹配站,用于接收来自能效控制器的能量信息,基于能量模型对所述能源生产环节、能源应用环节、能源再生环节和能源储存环节的能量循环过程进行全局优化控制,向能效控制器发送对应的控制信息。
文档编号G05B19/418GK102236342SQ201010160559
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者仵浩, 刘涛, 方振雷, 李金来, 汤青, 甘中学 申请人:新奥科技发展有限公司
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