工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法与流程

本发明涉及综合能源系统协调控制技术领域,具体涉及一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法。

背景技术：

为了应对日益严峻的能源危机与环境问题，许多国家纷纷对能源利用效率较高、环境友好性较好的多能互补的综合能源系统展开了研究与建设。多种能源间的优化协调控制是实现供、用能间的能量平衡与稳定运行，以及能源效率提升的关键技术，是构建未来我国清洁低碳、安全高效的新一代综合能源系统的核心技术。综合能源系统的协调控制涉及到多能流耦合、多利益主体、多时间尺度等若干复杂问题。同时，协调控制过程中又涉及数据采集与监测、负荷预测、优化管理、命令执行、需求响应等多个业务，复杂度极高。在协调控制功能具体的开发与实现过程中，客户、软件开发人员、服务商、技术研发人员等参与方可能对该协调控制过程存在不同的理解与关注点。

为了实现对该业务过程清晰、全面、规范的表述，有必要构建综合能源系统协调的业务模型。目前，国内外对综合能源系统的协调控制的业务模型仍缺乏较为深入的研究，相关研究成果较为匮乏。如专利“面向电网削峰的综合能源系统分层分布式协调控制方法”，利用分层分布式的控制方法实现电网削峰，专利“一种气电综合能源配网系统的协调运行方法”，对冷热电联供系统的运行进行协调优化，对于故障时的紧急控制策略主要以供电恢复为主。如专利“新能源电站故障紧急控制方法”，通过对新能源电站故障进行有效控制，增强新能源电站的低电压穿越能力，同时减轻故障恢复阶段的高电压现象，从而有效防御新能源电站连锁脱网事故的发生。如专利“电网智能化综合能源服务系统”，所述平台对电力交易市场、能源衍生市场和能源互联网等进行连接，方便用户交易。如专利“基于电网GIS的多业务系统信息融合电网可视化方法”，利用信息交互总线获取智能电网输电、变电、配电、用电、调度、通信六大业务环节的信息。

目前，现有方案大多集中在综合能源系统协调控制的方法以及能源交易、信息采集方面，对多能协同的综合能源系统协调控制的业务建模研究少有涉及，无法充分发挥综合能源系统协调控制的优势。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法，通过分层分布式协调控制业务用例模型对工业园区综合能源系统进行优化协调控制，实现了供、用能间的能量平衡与稳定运行，提升了能源效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法，包括：

获取工业园区综合能源系统中各个业务数据；

对需要协调控制的业务进行UML(Unified Modeling Language，统一建模语言)业务建模；

对工业园区综合能源系统时序进行分层分布式协调控制。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述对需要协调控制的业务进行UML业务建模的过程包括：

1)抽象出协调控制业务中的元素，对该协调控制业务过程中的业务角色和活动进行确定，并使用规范化的文字、图表对其进行描述；

2)确定协调控制业务的主要参与人员和相关的业务应用场景，并作出该协调控制业务的用例模型；

3)根据协调控制业务工程实际情况以及对该协调控制业务的对象、步骤的理解，作出该协调控制业务的时序图，并对该协调控制业务过程中的各业务角色之间的信息交互过程作出准确直观的表示。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1)中，从协调控制业务中抽象出核心业务角色的名称、类型、描述。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤2)中，根据工业园区协调过程中涉及的主要用例进行构建对应的协调控制业务用例语境图。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤3)中，对工业园区综合能源系统协调控制过程中核心业务角色进行的信息交互，结合各个核心业务角色，按照时序先后特征做出综合能源系统协调控制过程的业务时序图。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述核心业务角色包括综合能源提供商、工厂用户、需求响应聚集商和电网公司。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述协调控制业务用例语境图包括工厂用户协调控制用例图、园区综合能源提供商协调控制用例图、园区联络线越限处理业务用例图和需求响应业务用例图。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述业务时序图包括工厂用户协调控制时序图、综合能源提供商协调控制时序图、园区联络线越限处理时序图和需求响应业务时序图。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述用例模型是由参与人员和用例以及它们二者之间的关系组成的用来描述软件系统功能的一种视图。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本发明实施例的技术方案一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法，包括：获取工业园区综合能源系统中各个业务数据；对需要协调控制的业务进行UML业务建模；对工业园区综合能源系统进行分层分布式协调控制。通过对多能协同的综合能源系统协调控制的业务建模，有效地对综合能源系统的分层分布式协调控制，实现了供、用能间的能量平衡与稳定运行，提升了能源效率。

本发明还提出了一种综合能源系统分层分布式协调控制业务建模策略，对需要协调控制的业务进行UML业务建模的过程包括三个关键步骤，即抽象并标准化描述协调控制业务角色、活动，确定主要业务参与人员及场景，做出用例模型，根据业务对象的信息交互过程，做出时序图。本发明利用面向对象的方法和统一建模语言，对分层分布式协调控制业务进行业务建模，清晰、全面、规范地表述了分层分布式协调控制的业务角色、应用场景，信息交互过程及步骤，有助于客户、软件开发人员、服务商、技术研发人员等参与方对该过程进行理解，为综合能源系统的协调控制项目的前期设计研究、软件实现、项目落地等提供较为规范化的业务描述参考。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种UML业务建模的方法流程图；

图3是本发明的一种工厂用户协调控制用例图；

图4是本发明的一种园区综合能源提供商协调控制用例图；

图5是本发明的一种园区联络线越限处理业务用例图；

图6是本发明的一种需求响应业务用例图；

图7是本发明的一种工厂用户协调控制时序图；

图8是本发明的一种园区综合能源提供商协调控制时序图；

图9是本发明的一种园区联络线越限处理业务时序图；

图10是本发明的一种需求响应业务时序图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法的流程图。如图1所述，本发明实施例提供的一种工业园区综合能源系统的分层分布式协调控制时序方法，包括：

获取工业园区综合能源系统中各个业务数据；

对需要协调控制的业务进行UML业务建模；

对工业园区综合能源系统时序进行分层分布式协调控制。

本实施通过对多能协同的综合能源系统协调控制的业务建模，有效地对综合能源系统的分层分布式协调控制，实现了供、用能间的能量平衡与稳定运行，提升了能源效率。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述对需要协调控制的业务进行UML业务建模的过程包括：

1)抽象出协调控制业务中的元素，对该协调控制业务过程中的业务角色和活动进行确定，并使用规范化的文字、图表对其进行描述；

2)确定协调控制业务的主要参与人员和相关的业务应用场景，并作出该协调控制业务的用例模型；

3)根据协调控制业务工程实际情况以及对该协调控制业务的对象、步骤的理解，作出该协调控制业务的时序图，并对该协调控制业务过程中的各业务角色之间的信息交互过程作出准确直观的表示。

在一种可能的实现方式中，在步骤1)中，从协调控制业务中抽象出核心业务角色的名称、类型、描述。

在一种可能的实现方式中，在步骤2)中，根据工业园区协调过程中涉及的主要用例进行构建对应的协调控制业务用例语境图。

在一种可能的实现方式中，在步骤3)中，对工业园区综合能源系统协调控制过程中核心业务角色进行的信息交互，结合各个核心业务角色，按照时序先后特征做出综合能源系统协调控制过程的业务时序图。

在一种可能的实现方式中，所述核心业务角色包括综合能源提供商、工厂用户、需求响应聚集商和电网公司。

在一种可能的实现方式中，所述协调控制业务用例语境图包括工厂用户协调控制用例图、园区综合能源提供商协调控制用例图、园区联络线越限处理业务用例图和需求响应业务用例图。

在一种可能的实现方式中，所述业务时序图包括工厂用户协调控制时序图、综合能源提供商协调控制时序图、园区联络线越限处理时序图和需求响应业务时序图。

在一种可能的实现方式中，用例模型(Use Case,UC)是由参与人员(Actor)和用例以及它们二者之间的关系组成的用来描述软件系统功能的一种视图。此模型可用来描述用户的业务需求。

本实施例提出了一种综合能源系统分层分布式协调控制业务建模策略，对需要协调控制的业务进行UML业务建模的过程包括三个关键步骤，即抽象并标准化描述协调控制业务角色、活动，确定主要业务参与人员及场景，做出用例模型，根据业务对象的信息交互过程，做出时序图。在进行UML业务建模的过程中，抽象出了工业园区综合能源系统协调控制抽象出的4个核心业务角色。对协调控制业务的典型用例语境图进行分析与构建。对工业园区综合能源系统协调控制过程中各个参与对象间信息交互的时序图进行了分析与构建。本发明利用面向对象的方法和统一建模语言，对分层分布式协调控制业务进行业务建模，清晰、全面、规范地表述了分层分布式协调控制的业务角色、应用场景，信息交互过程及步骤，有助于客户、软件开发人员、服务商、技术研发人员等参与方对该过程进行理解，为综合能源系统的协调控制项目的前期设计研究、软件实现、项目落地等提供较为规范化的业务描述参考。

下面结合图2至图10所示的具体算例对综合能源系统分层分布式协调控制业务建模策略进行详细说明。

如图2所示，工业园区综合能源系统协调控制UML(Unified Modeling Language，统一建模语言)业务建模的主要流程如下：

首先，对业务建模元素进提取，抽象出核心业务角色名称、类型、描述。该工业园区综合能源系统协调控制抽象出的4个核心业务角色如下表1所示。

表1协调控制业务的核心业务角色

其次，对协调控制业务用例语境图进行构建。其中，工业园区协调过程中涉及了四个主要用例，包括：下层的工厂用户协调控制用例图、上层的园区综合能源提供商协调控制用例图、园区联络线越限处理业务用例图以及需求响应业务用例图进行了构建，分别如图3至图6所示。

最后，对工业园区综合能源系统协调控制过程中各个参与对象间进行的信息交互，按照时序先后特征做出综合能源系统协调控制业务的时序图。其中，包含四个主要的业务时序图：下层工厂用户协调控制时序图、上层综合能源提供商协调控制时序图、园区联络线越限处理时序图、需求响应业务时序图，分别如图7至图10所示。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。