一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法

本发明涉及智能能源，具体是一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法。

背景技术：

1、随着能源供需关系的不断变化，能源枢纽的平衡调节问题越来越严峻。传统的平衡调节方法无法满足复杂的能源供需关系，在部分区域能源无法维持平衡的时候，总是采用单一的从能源供给中心统一获取能源的办法，没有考虑到相邻区域可能存在能源过剩的情况，使得能源的分配调度存在部分区域能源过剩和部分区域能源不足的现象发生，除此之外，能源节点处的相关设备出现问题时，无法及时获取故障信息并安排相应人员进行故障排除，以上这些问题都是我们需要考虑的。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，包括以下步骤：

3、步骤一：在能源枢纽内建立实时拓扑信息采集系统，所述实时拓扑信息采集系统包括传感器、控制器和通信模块；

4、步骤二：根据实时拓扑信息采集系统采集能源枢纽拓扑信息，并构建能源枢纽拓扑图，所述能源枢纽拓扑图包括能源节点和能源流通管道；

5、步骤三：根据能源枢纽拓扑图制定能源枢纽的平衡调节策略，所述平衡调节策略包括同区域协同调节、跨区域协同调节和外部能源接入调节；

6、步骤四：获取通信模块的读写权限，管理员和故障排查人员根据通信模块中数据文件夹存储的数据，对能源节点进行相应修复措施，所述修复措施包括稳压操作和稳荷操作。

7、进一步的，所述传感器、控制器和通信模块的功能包括：

8、所述传感器包括压力传感器、电力传感器和温度传感器，压力传感器、电力传感器和温度传感器分别布置在能源枢纽所划分的第一采集区域、第二采集区域和第三采集区域来采集压力数据、电力数据和温度数据；

9、所述控制器包括存储单元和调节单元，存储单元进行数据存储，调节单元用于调节能源节点的能源容量和调节能源流通管道的开启、闭合和能源流通速率；

10、所述通信模块设置有预处理单元，预处理单元将能源枢纽拓扑信息加工为图像数据信息。

11、进一步的，根据所述图像数据信息构建能源枢纽拓扑图的过程包括：

12、获取图像数据信息，所述图像数据信息包括能源节点图像集合和能源流通管道图像集合，所述能源节点图像集合由若干个能源节点组成，所述能源流通管道图像集合由若干个能源流通管道组成；

13、以一个能源节点为枢纽中心节点，其他能源节点作为附属连接节点，以能源流通管道作为通信线建立连接关系，对附属连接节点的数目进行动态变更产生拓扑点和拓扑区域，根据拓扑点和拓扑区域绘制能源枢纽拓扑图。

14、进一步的，所述动态变更的过程包括：

15、动态变更的数值为num，num∈[3,8]，表示一个枢纽中心节点与3至8个附属连接节点进行关联，关联后形成区域能源站点；

16、将每个区域能源站点作为一个拓扑区域，将拓扑区域的所有能源节点作为若干个拓扑点，所述拓扑点设置有能源存储容量控制仪和能源流速控制仪。

17、进一步的，所述能源存储容量控制仪和能源流速控制仪的作用包括：

18、所述能源存储容量控制仪设置有不同的存储容量，所述能源流速控制仪用于控制拓扑点之间的能源流通速率，获取能源流出时间t1，能源流通管道长度l，能源流通管道的截面面积s，获取能源流入时间t2，根据t1、l、s和t2得到能源流通速率v，v＝l×s/(t2－t1)m³/s，根据能源流通管道长度l的范围，设置不同的标准能源流通速率。

19、进一步的，根据所述能源枢纽拓扑图制定平衡调节策略的过程包括：

20、通过所述能源枢纽拓扑图将整个能源枢纽划分为若干个调节单位，每个调节单位用于进行区域能源供给调节；

21、所述区域能源供给调节对一个拓扑区域内进行调节以满足该拓扑区域所属能源需求者的使用需求，调节单位设置有互联网终端设备，所述互联网终端设备设置有登录单元和审核单元；

22、能源需求者根据身份信息通过登录单元和审核单元获取账号和密码，并连接至互联网终端设备将能源需求表单上传；

23、互联网终端设备获取能源需求表单并结合能源枢纽拓扑图，制定相应的平衡调节策略。

24、进一步的，所述平衡调节策略及其对应的内容包括：

25、所述能源需求表单包括能源需求量，根据能源需求量和能源总容量，对调节单位赋予不同的平衡调节策略，所述能源总容量由拓扑区域所包括的拓扑节点对应的存储容量累加获得；

26、若平衡调节策略为同区域协同调节，则在同一个拓扑区域内，对所有拓扑节点的存储容量进行调节，使每个拓扑节点的存储容量大于等于设置的一级存储容量；

27、若平衡调节策略为跨区域协同调节，获取其他拓扑区域的能源总容量，在其他拓扑区域所有拓扑节点的存储容量大于等于一级存储容量时，将当前拓扑区域所有拓扑节点的存储容量提升至一级存储容量及以上；

28、若平衡调节策略为跨区域协同调节，管理员安排能源调度车进行拓扑区域的能源补给，能源补给后的当前所有拓扑节点的存储容量大于等于一级存储容量。

29、进一步的，对所述能源节点进行修复措施的过程包括：

30、获取通信模块的读写权限并获取数据文件夹，将数据文件夹上传至实时拓扑信息采集系统中所设置的数据分析单元内，数据分析单元对上述数据进行实时分析后得出每个能源节点所关联的负荷状态、功率状态和电压电流状态，并进行稳压操作和稳荷操作的修复措施。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过实时拓扑信息采集系统，能够对能源节点进行实时监测，并根据拓扑图和平衡调节策略，快速响应能源供需关系变化，在能源节点之间设置能源流通管道，根据能源流通管道的长度设置对应的标准能源流通速率，使得能源流速可以稳定在一个平均数值范围内，审核单元的设置，防止非能源需求者获取能源相关数据信息，造成数据泄露，不同的平衡调节策略使得每个能源节点能在最低能源平衡维持存储量的前提下保持平衡运转；获取数据文件夹中的相关数据并通过数据分析单元实时进行分析，进行相应的修复措施，及时排除了能源节点的安全隐患。

技术特征：

1.一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，所述传感器、控制器和通信模块的功能包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，根据所述图像数据信息构建能源枢纽拓扑图的过程包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，所述动态变更的过程包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，所述能源存储容量控制仪和能源流速控制仪的作用包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，根据所述能源枢纽拓扑图制定平衡调节策略的过程包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，所述平衡调节策略及其对应的内容包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，其特征在于，对所述能源节点进行修复措施的过程包括：

技术总结
本发明公开了一种基于实时拓扑信息的能源枢纽平衡调节方法，涉及了智能能源技术领域，在能源枢纽内建立实时拓扑信息采集系统，所述实时拓扑信息采集系统包括传感器、控制器和通信模块，根据实时拓扑信息采集系统采集到能源枢纽拓扑信息构建能源枢纽拓扑图，根据能源枢纽拓扑图制定能源枢纽的平衡调节策略，所述平衡调节策略包括同区域协同调节、跨区域协同调节和外部能源接入调节，获取通信模块的读写权限，管理员和故障排查人员根据通信模块中数据文件夹存储的数据，对能源节点进行相应修复措施，从而实现了能源枢纽的能源平衡。

技术研发人员：殷爱军,郭姗姗,宋健,战强,郭金泉,马超
受保护的技术使用者：潍坊学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13