一种智慧能源互联网系统的制作方法

本实用新型涉及一种能源互联网，具体涉及一种智慧能源互联网系统，属于能源互联网技术领域。

背景技术：

依据《国家能源局关于组织实施“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目的通知》(国能科技[2016]200号)文件精神要求，建立一种将能源生产、传输、存储、消费与互联网密切关联的能源产业发展新模式，推动能源使用朝着设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、交易开放的方向发展，激活能源供给端和消费端潜力，形成新型的能源生产消费体系和管控体制；在未来，分布式能源将从根本上取代传统的集中供能方式，水、电、气、油等传统能源和各种新式能源将组成一个巨大而复杂的能源网络，流动性、方向性和网络性将成为能源的显著特点，这就使得能够快速智能地分析能源、预测能源、桥接能源和测量能源等成为能源网关的主要任务；现有的能源管理方式大部分是基于集中供能方式的，能源网关一般只具有能源传输功能，无法满足今后分布式能源中能源网关的使用需求，因此，中国专利申请号：201520782029.X，公开了为一种智慧能源网关，包括能源接入口若干和能源接出口若干，能源通过能源接入口接入网关，通过能源接出口从网关接出，还包括传感模块、处理器模块和控制模块，所述传感模块采集接入网关的能源数据信息，所述处理器模块对能源数据信息进行处理分析得出实时能源/能耗分析信息、未来能源/能耗预测信息和能源调节分配信息，所述能源接入口和能源接出口受控于控制模块，所述控制模块受控于处理器模块，本实用新型能够对能源进行智能化地预测、监控、分析、管理、传递和存储；但其无法根据用户应用进行实时自动调整供能要求和局部交易。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了一种智慧能源互联网系统，能够实现能源生产、传输、消费、储存相结合，融合了大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置，能够实现能量和信息流动的新型高效电网结构；以多能协同、信息互联为基础构建的能源互联网络，通过智能能量管理系统实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源的接入。

本实用新型的智慧能源互联网系统，包括能源路由器，及接入能源路由器其能源流接入口的多能源点单体；及与能源路由器其数据流接入口连接的数据采集智能终端；所述能源路由器其能源流接出口连接到各用户负荷；所述能源路由器通信连接到能源互联网管理平台；所述多能源点单体包括电力网电源点，及与电力网电源点并网的微电网电源点、供热网热源点，及与供热网热源点连通的独立热源点、天然气网供气点和天然气冷热电三联供能源点；所述数据采集智能终端由多数据采集传感器及各类仪表组成；所述数据采集传感器及各类仪表分别设置于多能源点单体和能源路由器管路上；及设置于能源路由器和各用户负荷管路上，其采集输配电网、电气化交通网、信息通信网、天然气网运行状态数据及用户侧各类联网用能设备、分布式电源及微电网的运行状态参数；数据采集传感器及各类仪表采集的数据经过处理、聚集、分析并提供改进的控制策略；IEC 61850、IEEE 1888等标准可作为数据采集和传输标准；利用基于IPV6的开放式多服务网络体系，支持端到端的业务，实现用户与电网之间的互动，而且可实现各种智能设备的即插即用，除了智能电能表以外，还支持其他各种非电表设备的无缝接入；智能传感器获取能源互联网中输配电网、电气化交通网、信息通信网、天然气网运行状态数据及用户侧各类联网用能设备、分布式电源及微电网的运行状态参数，传感器数据经过处理、聚集、分析并提供改进的控制策略；本实用新型的智慧能源互联网系统，融合了能源网络与信息网络两大模块，是新型电力电子技术、信息技术、天然气冷热电三联供、可再生能源发电和储能技术等一系列系统集成；整体系统将能源互联网系统分为各能源点单体系统调试、能源分系统调试以及项目联合试运行三个方面进行测试，确保系统的安全性和可靠性；各能源点单体系统调试时，以各能源点单体系统为调试对象，以各单体系统独立正常运行为调试目标，分为能源流和信息流调试两个部分，能源流调试时，针对各能源点单体系统内的主要设备进行安装调试，确保安全可靠运行；针对光伏、风电、分布式燃机、槽式熔盐储能发电、斯特林机等电源点，进行单体系统整体调试，保障电能生产，使其具备并网条件；针对分布式燃机、斯特林机热源点，实现热能生产并确保热、冷能源的可靠产出；对于信息流调试时，配合能源点单体系统内的能源流调试，对信息通信系统进行测试，确保数据采集和传输的正确与可靠，保证调度、监控等生产运行信息实时精确；能源分系统调试；能源分系统调试针对电、热、气三类能源，面向能源网络传输端，从能源网络和信息网络两个方面，分别在输配电网络、冷热管网、燃气门站及管网内进行联网运行调试，检验各类能源网络在供给、传输、存储与消费各环节间的整体协调性能；对于能源网络调试时，能源流调试侧重于能源从源端到用户端的分配和流转，以输配电网络调试为例，在光伏、风电、分布式发电设备等单体能源系统调试通过并具备并网条件后，带用户负荷情况下进行系统并网联调测试，实现电能网络能源供应的正常运转；对于信息网络调试时，能源分系统信息网络基于各单体系统的信息系统集成，配合能源网络调试，实现电、热、气三类能源各自的信息网络的调试，信息网络包含各自系统中的能量监控、调度、管理的基本功能，能源互联网管理平台其信息网络协同能源网络完成调试，作为电、热、气各自能源分系统投产的基本条件；项目联合试运行时，在各类能源分系统具备投产条件后，将进行多能源分系统整体联合试运行，实现多种能源形式间的协调运行及整体信息网络的构建，具体包括以下功能的测试与试运行；能源互联网管理平台实现综合能源网络融合，发挥能源形式多样，运行方式灵活的特点，从而提高整体系统可靠性；建设覆盖电网、气网、热网、交通网等智能网络的协同控制中心，支持各种能源生产、消费设施的“即插即用”与“双向传输”为目标，大幅提升可再生能源、分布式能源及多元化负荷的接纳能力，形成基于多种发电形式及能源管道传输的灵活调配、冗余备用的调控模式。

优选地，所述能源互联网管理平台包括能源互联网安全数据共享平台和能源交易平台；能源交易平台试运行，其测试验证基于多能源耦合的各类交易及结算机制属于现有单元结算模块的集成，在此不再详述其具体模块；通过能源互联网安全数据共享平台进行试运行，其包括多能优化协调管理系统试运行，以用户需求为导向，以能源管控为目标，验证多种能源类型的协调优化效果，并落实具体工作规程和方案；以用户需求为导向时，用户对能源产品价格或其他激励做出响应并改变用能方式；通过实施需求侧响应，既可减少短时间内的负荷需求，也能调整未来一定时间内的负荷实现削峰填谷，其建立需求响应系统，包括主站系统、通信网络、智能终端，依照开放互联协议，实现能源价格激励信号、用户选择及执行信息等双向交互，达到用户负荷自主可控的目的；在能源互联网中，多种用户侧需求响应资源的优化调度将提高能源综合利用效率；大数据运营中心测试，根据各能源系统生成的数据，测试大数据的存储、计算等硬件设施以及数据挖掘软件算法和模型，针对大数据各应用方面逐项进行测试，由于大数据挖掘软件算法和模型为现有构架的算法，在此不再详述其具体工作过程；移动互联及远程运维系统测试，建立移动端信息发布系统，并实现与远程运维调度系统间的信息互联。

优选地，所述微电网电源点包括分布式电源，及与分布式电源电连接的储能装置、能量转换装置和负荷以及各种控制系统组成的有机整体；所述电网电源点通过公共联结点并入上一级电网；由于微电网电源在分布式电源技术中得到广泛应用，在此不再详述其具体电路结构；在微网内能量管理系统的协调控制作用下能够实现自主灵活运行；从智能微电网控制技术层面解决消纳大规模分布式发电接入等引起的电网波动的问题，提高电力供应的抗灾能力以及应急供应的能力，满足用户特定电能质量的要求；微网在与上级电网平时采用并网运行方式，为微网内电压、频率的稳定提供强有力的支撑；在大电网发生故障时，内部网络自动转入孤岛运行，保证一级负荷供电。

优选地，所述分布式电源包括光伏、风电、分布式燃机、槽式熔盐储能发电机和斯特林机中的一种。

优选地，所述独立热源点包括分布式燃机和斯特林机中的一种。

本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的智慧能源互联网系统；能源的供应者和消费者，都可以通过互联网快速、便捷、低成本地获得足够充分的信息，具备了进行科学合理的局部交易，实现微平衡所需的信息基础；将从集中化向分散化发展，分散化的微平衡取代整体平衡交易模式，使能源利用率最大化，降低能源运输成本和传输损失，较以往集中式的能源供给方式，有更为优越的经济性以及更好的发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例中智慧能源互联网系统的结构框图。

图2为本实用新型具体实施例中智慧能源互联网系统的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的智慧能源互联网系统，包括能源路由器1，及接入能源路由器其能源流接入口的多能源点单体2；及与能源路由器其数据流接入口连接的数据采集智能终端3；所述能源路由器1其能源流接出口连接到各用户负荷4；所述能源路由器1通信连接到能源互联网管理平台5；所述多能源点单体2包括电力网电源点6，及与电力网电源点并网的微电网电源点7、供热网热源点8，及与供热网热源点连通的独立热源点9、天然气网供气点10和天然气冷热电三联供能源点11；所述数据采集智能终端3由多数据采集传感器及各类仪表组成；所述数据采集传感器及各类仪表分别设置于多能源点单体2和能源路由器1管路上；及设置于能源路由器1和各用户负荷4管路上，其采集输配电网、电气化交通网、信息通信网、天然气网运行状态数据及用户侧各类联网用能设备、分布式电源及微电网的运行状态参数；数据采集传感器及各类仪表采集的数据经过处理、聚集、分析并提供改进的控制策略；IEC 61850、IEEE 1888等标准可作为数据采集和传输标准；利用基于IPV6的开放式多服务网络体系，支持端到端的业务，实现用户与电网之间的互动，而且可实现各种智能设备的即插即用，除了智能电能表以外，还支持其他各种非电表设备的无缝接入；智能传感器获取能源互联网中输配电网、电气化交通网、信息通信网、天然气网运行状态数据及用户侧各类联网用能设备、分布式电源及微电网的运行状态参数，传感器数据经过处理、聚集、分析并提供改进的控制策略；本实用新型的智慧能源互联网系统，融合了能源网络与信息网络两大模块，是新型电力电子技术、信息技术、天然气冷热电三联供、可再生能源发电和储能技术等一系列系统集成；整体系统将能源互联网系统分为各能源点单体系统调试、能源分系统调试以及项目联合试运行三个方面进行测试，确保系统的安全性和可靠性；各能源点单体系统调试时，以各能源点单体系统为调试对象，以各单体系统独立正常运行为调试目标，分为能源流和信息流调试两个部分，能源流调试时，针对各能源点单体系统内的主要设备进行安装调试，确保安全可靠运行；针对光伏、风电、分布式燃机、槽式熔盐储能发电、斯特林机等电源点，进行单体系统整体调试，保障电能生产，使其具备并网条件；针对分布式燃机、斯特林机热源点，实现热能生产并确保热、冷能源的可靠产出；对于信息流调试时，配合能源点单体系统内的能源流调试，对信息通信系统进行测试，确保数据采集和传输的正确与可靠，保证调度、监控等生产运行信息实时精确；能源分系统调试；能源分系统调试针对电、热、气三类能源，面向能源网络传输端，从能源网络和信息网络两个方面，分别在输配电网络、冷热管网、燃气门站及管网内进行联网运行调试，检验各类能源网络在供给、传输、存储与消费各环节间的整体协调性能；对于能源网络调试时，能源流调试侧重于能源从源端到用户端的分配和流转，以输配电网络调试为例，在光伏、风电、分布式发电设备等单体能源系统调试通过并具备并网条件后，带用户负荷情况下进行系统并网联调测试，实现电能网络能源供应的正常运转；对于信息网络调试时，能源分系统信息网络基于各单体系统的信息系统集成，配合能源网络调试，实现电、热、气三类能源各自的信息网络的调试，信息网络包含各自系统中的能量监控、调度、管理的基本功能，能源互联网管理平台其信息网络协同能源网络完成调试，作为电、热、气各自能源分系统投产的基本条件；项目联合试运行时，在各类能源分系统具备投产条件后，将进行多能源分系统整体联合试运行，实现多种能源形式间的协调运行及整体信息网络的构建，具体包括以下功能的测试与试运行；能源互联网管理平台实现综合能源网络融合，发挥能源形式多样，运行方式灵活的特点，从而提高整体系统可靠性；建设覆盖电网、气网、热网、交通网等智能网络的协同控制中心，支持各种能源生产、消费设施的“即插即用”与“双向传输”为目标，大幅提升可再生能源、分布式能源及多元化负荷的接纳能力，形成基于多种发电形式及能源管道传输的灵活调配、冗余备用的调控模式。

进一步地，能源互联网管理平台5包括能源互联网安全数据共享平台和能源交易平台；能源交易平台试运行，其测试验证基于多能源耦合的各类交易及结算机制属于现有单元结算模块的集成，在此不再详述其具体模块；通过能源互联网安全数据共享平台进行试运行，其包括多能优化协调管理系统试运行，以用户需求为导向，以能源管控为目标，验证多种能源类型的协调优化效果，并落实具体工作规程和方案；以用户需求为导向时，用户对能源产品价格或其他激励做出响应并改变用能方式；通过实施需求侧响应，既可减少短时间内的负荷需求，也能调整未来一定时间内的负荷实现削峰填谷，其建立需求响应系统，包括主站系统、通信网络、智能终端，依照开放互联协议，实现能源价格激励信号、用户选择及执行信息等双向交互，达到用户负荷自主可控的目的；在能源互联网中，多种用户侧需求响应资源的优化调度将提高能源综合利用效率；大数据运营中心测试，根据各能源系统生成的数据，测试大数据的存储、计算等硬件设施以及数据挖掘软件算法和模型，针对大数据各应用方面逐项进行测试，由于大数据挖掘软件算法和模型为现有构架的算法，在此不再详述其具体工作过程；移动互联及远程运维系统测试，建立移动端信息发布系统，并实现与远程运维调度系统间的信息互联。

进一步地，微电网电源点7包括分布式电源，及与分布式电源电连接的储能装置、能量转换装置和负荷以及各种控制系统组成的有机整体；电网电源点通过公共联结点并入上一级电网；由于微电网电源在分布式电源技术中得到广泛应用，在此不再详述其具体电路结构；在微网内能量管理系统的协调控制作用下能够实现自主灵活运行；从智能微电网控制技术层面解决消纳大规模分布式发电接入等引起的电网波动的问题，提高电力供应的抗灾能力以及应急供应的能力，满足用户特定电能质量的要求；微网在与上级电网平时采用并网运行方式，为微网内电压、频率的稳定提供强有力的支撑；在大电网发生故障时，内部网络自动转入孤岛运行，保证一级负荷供电。

进一步地，分布式电源包括光伏、风电、分布式燃机、槽式熔盐储能发电机和斯特林机中的一种。

进一步地，独立热源点9包括分布式燃机和斯特林机中的一种。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。