一种能源需求负荷预测装置和系统的制作方法

本实用新型涉及能源领域，尤其涉及一种能源需求负荷预测装置和系统。

背景技术：

能源是国民经济发展的基础，相当长时期内，“节能优先、科学用能”都将是我国能源发展战略的核心问题。在能源供应日益紧缺的今天，建立可靠、安全、稳定的能源供应保障体系、合理利用能源、提高能源利用率已成为世界各国普遍关注的问题。

城市能源规划是城市规划的重要组成部分。然而，我国现有的城市能源规划体系存在着一定的问题。第一，我国的城市能源规划与城市总体规划政策脱节，使得能源规划成为一个部门或行业规划，而非综合性的战略规划。这样就会导致城市能源的供应与城市发展需求不匹配，多数情况下造成能源的浪费；第二，我国的城市能源规划主要包括的城市电力规划、城市燃气规划和城市热力规划等分别隶属于不同的部门管理，各个部门之间缺乏相互协调，甚至出现相互竞争，这就不可避免的会造成城市能源的供应结构不合理，严重的能源浪费现象；第三，能源需求的预测主要是考虑总量的供需平衡。从能耗角度考虑，一个区域或城市是由很多的组合而成，而这些又由于其使用功能的不同，而表现出不同的能耗特性，各个同时出现峰值负荷的概率是很小的。

鉴于目前城市能源规划的问题，为了经济合理地配置能源站设计规模和减少区域内冷、热源的能源消耗与碳排放，预测区域内的负荷成为区域能源站规划及系统运行方案制定的重中之重。目前能源站主要以运行人员经验或根据设计方案运行，供能参数完全满足设计要求，但不能与用户端动态结合，常出现供能量偏多或偏少、能源利用效率低等情况，同时运行成本是否合理无法查证，造成能源站投资回收期过长。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能源需求负荷预测装置和系统。

本实用新型解决上述技术问题的第一种技术方案如下：一种能源需求负荷预测装置，包括控制器和与所述控制器连接的显示器，所述控制器上设置有用于获取能源需求参数的第一接线端、用于获取能源站各设备运行参数的第二接线端、用于获取室外气象参数的第三接线端和用于连接能源站控制系统的第四接线端，所述控制器中预构建有负荷预测模型，所述负荷预测模型的输入端与所述第一接线端、所述第二接线端和所述第三接线端连接，所述负荷预测模型的输出端与所述显示器和所述第四接线端连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现能源站智能优化运行，提高能源利用效率，降低运行成本，保证能源站经济、稳定、节能运行，安全、可靠、投资低、操作简单，适用于为区域建筑供能的能源站系统中，不仅适用于单独建筑，也适用于建筑群。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步地，所述显示器上设置有用户自定义预测结果调整单元。

进一步地，所述显示器为LCD显示器。

进一步地，所述控制器上还设置有用于获取能源站各设备运行时数据的第五接线端。

进一步地，所述控制器内设置有数据库，与所述第五接线端和所述负荷预测模型连接。

进一步地，所述第五接线端伸出有连接线。

进一步地，所述第一接线端、所述第二接线端、所述第三接线端和所述第四接线端均伸出有连接线。

本实用新型解决上述技术问题的第二种技术方案如下：一种能源需求负荷预测系统，包括上述能源需求负荷预测装置，还包括与所述能源需求负荷预测装置均连接的能源需求参数采集单元、能源站各设备运行参数采集单元、室外气象参数采集单元和能源站控制系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现能源站智能优化运行，提高能源利用效率，降低运行成本，保证能源站经济、稳定、节能运行，安全、可靠、投资低、操作简单，适用于为区域建筑供能的能源站系统中，不仅适用于单独建筑，也适用于建筑群。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型所述能源需求负荷预测装置结构图；

图2为本实用新型所述能源需求负荷预测系统结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、控制器，2、显示器，3、第一接线端，4、第二接线端，5、第三接线端，6、第四接线端，7、第五接线端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型所述能源需求负荷预测装置结构图。

如图1所示，一种能源需求负荷预测装置，包括控制器1和与控制器1连接的显示器2，控制器1上设置有用于获取能源需求参数的第一接线端3、用于获取能源站各设备运行参数的第二接线端4、用于获取室外气象参数的第三接线端5和用于连接能源站控制系统的第四接线端6，控制器1中预构建有负荷预测模型，负荷预测模型的输入端与第一接线端3、第二接线端4和第三接线端5连接，负荷预测模型的输出端与显示器2和第四接线端6连接。

本实用新型中涉及到的控制器1为可编辑程序的控制器1，内部预构建的负荷预测模型包括多种算法分析模型。其中第一接线端3、第二接线端4和第三接线端5通过与负荷预测模型连接，可以将能源需求参数、能源站各设备运行参数和室外气象参数输入到负荷预测模型中，经过计算和分析，可以得到区域建筑能源需求负荷预测结果。由于负荷预测模型的输出端与显示器2和第四接线端6连接，因此可以将区域建筑能源需求负荷预测结果发送给显示器2进行直观的显示，以及通过第四接线端6将区域建筑能源需求负荷预测结果发送给能源站控制系统，能源站控制系统可以针对各个设备执行能源供给分配，区域建筑能源需求负荷预测结果为能源站控制系统的能源分配规划设计提供参考数据，使规划设计更加合理，同时合理预测能源站的供能量，在满足用户能源需求的前提下，不仅能合理降低运行成本、提高能源利用效率，还能延长能源站各设备使用寿命。

在本实用新型的具体实施例中，可以设置第一接线端3、第二接线端4和第三接线端5自动获取参数的频率，例如1秒。

在本实用新型的具体实施例中，负荷预测模型包括多种算法分析模型可以是人工神经网络、灰色理论、时间序列、支持向量机以及组合预测模型等。灰色系统理论是对既含有已知信息又含有未知或非确定信息的系统进行预测，是对在一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程的预测。灰色系统理论的建模过程是对原始数据序列作一次累加生成，使生成序列呈一定规律，并用典型曲线拟合，建立数学模型。时间序列模型，是将预测对象随时间推移而形成的数据序列视为一个随机序列，用一定的数学模型来近似描述这个序列。这个模型一旦被识别后就可以从时间序列的过去值及现在值来预测未来值。神经网络进行短期负荷预测的基本思想是：根据训练样本集来拟合输入输出数据之间隐含的非线性函数关系。其优点是可以模仿人脑的智能化处理，对大量非线性、非精确性规律具有自适应功能，具有信息记忆、自主学习、知识推理和优化计算的特点。支持向量机方法是建立在统计学习理论的VC维理论和结构风险最小化原理基础上的，根据有限的样本信息在模型的复杂性和学习能力之间寻求最佳折衷，以期获得最好的推广能力。组合预测法是在多个模型对同一问题进行负荷预测的基础上，按一定的优化准则将各模型有机结合，以提高模型的拟合能力和预测精度。

需要说明的是，本实用新型中使用的负荷预测模型可以是现有的根据能源需求参数、能源站各设备运行参数和室外气象参数能够得到区域建筑能源需求负荷预测结果的任意模型。

在本实用新型的具体实施例中，区域建筑能源需求负荷预测结果包括区域建筑负荷预测数据值和动态趋势分析结果，其中动态趋势分析结果可以以曲线图的形式在显示器2上进行展现。

在本实用新型的具体实施例中，显示器2上设置有用户自定义预测结果调整单元，在负荷预测模型得到区域建筑能源需求负荷预测结果后，用户可以根据特殊需求或突发情况通过用户自定义预测结果调整单元来自定义调整预测结果，为能源站设备优化运行提供基础数据。

在本实用新型的具体实施例中，本实用新型中使用的显示器2可以是LCD显示器，更优的，为LCD触摸显示器，其中用户自定义预测结果调整单元直接在显示器2上进行展示。其中显示器2可以直接设置在控制器1的一个外表面上，或者与控制器1一体化。

在本实用新型的具体实施例中，控制器1上还设置有用于获取能源站各设备运行时数据的第五接线端7，控制器1内设置有数据库，与第五接线端7和负荷预测模型连接。这里的能源站各设备运行时数据为当能源站控制系统根据能区域建筑能源需求负荷预测结果对能源进行分配后，能源站各设备运行的数据，数据库通过第五接线端7获取到能源站各设备运行时数据并发送给负荷预测模型，为负荷预测模型的自我学习提供参考依据，负荷预测模型不断的自我学习，使预测结果不断趋近与实际值，为能源站节能、优化运行提供数据支撑。

在本实用新型的具体实施例中，第一接线端3、第二接线端4、第三接线端5、第四接线端6和第五接线端7均伸出有连接线，因此可以实现即插即用，便于维护管理。

本实用新型的装置的主要参数如下所示：

1.模拟量输入∶优先使用4～20mA信号，避免使用1～5Vdc输入。

2.模拟量输出∶4～20mA或1～5Vdc可选，具有输出阻抗大于600Ω的负载能力。

3.支持全部通讯转换协议。

本实用新型能够实现能源站智能优化运行，提高能源利用效率，降低运行成本，保证能源站经济、稳定、节能运行，安全、可靠、投资低、操作简单，适用于为区域建筑供能的能源站系统中，不仅适用于单独建筑，也适用于建筑群。

图2为本实用新型所述能源需求负荷预测系统结构图。

如图2所示，一种能源需求负荷预测系统，包括上述能源需求负荷预测装置，还包括与所述能源需求负荷预测装置均连接的能源需求参数采集单元、能源站各设备运行参数采集单元、室外气象参数采集单元和能源站控制系统。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。