据储存单元主要功能为接收数据采集单元发送的实时数据，并进行解析处理并向能源管理数据中心发送数据及存储指令。数据存储单元按照各数据采集模块使用的通信接口及通信规约进行实时数据解析，数据解析后按照“时间戳-测点名-值”的数据格式向能量管理数据中心发送数据及存储指令。能量管理数据中心主要功能为数据存储及分类汇总，数据种类分为实时数据及历史数据，数据库系统分为实时数据库及关系数据库，实时数据库存储所有采集点的实时数据，关系数据库又分为系统状态数据库、能量汇总数据库及备份数据库；关系数据库在实时数据基础上按照处理逻辑对数据进行加工、计算及分类存储，用于数据分析、查询、预测及报表服务等。数据处理和分配是本平台的核心，根据历史采集的发电、用电、和储能的每单个用户数据，自动分配每个单元用户的用电量以及运算本社区的可再生能源的利用量，通过控制系统依据小时用电量，按照用电优先级分配电量，临时大幅度增加用电用户单独向社区微网运行中心申请。此模块为能源数字化提供基础数据。
[0028]能量预测单元包括发电预测模型、用电预测模型、供电与储能预测模型三个预测模型。三个模型实际是紧密相关的，发电预测模型可以根据发电机组种类不同，根据所采集的影响因素参数数据及变化规律来预测未来发电量数据，比如针对风力发电机组可以根据实时风速、风向、本地气候历史数据、天气预报数据等建立风力发电预测模型，预测未来1-3日发电量数据；针对光伏发电机组可以根据实时光照数据、未来天气预报数据结合光伏设备安装数据建立光伏发电预测模型，预测未来发电量。同时，发电预测模块可以根据用电负荷预测模型所预测未来用电负荷数据，来预测未来发电机组运行负荷等数据。用电负荷预测模型，主要功能是基于实时用电负荷数据已经用电设备历史用电数据建立分析模型，预测用电负荷。模型的建立基于大量用电历史数据，其数据包括智能微电网覆盖区域整体用电量历史数据，居民用户用电量历史数据，用电企业总体用电量历史数据，主要用能设备实时运行状态及历史用电量数据等，从这些数据中分析用户用电习惯、设备运行状态及用电趋势、区域用电量与环境影响因素、用电负荷与时间关系等，建立用电负荷预测模型，并根据发电预测模型预测数据及储能预测模型预测数据，预测未来用电负荷等数据。供电与储能预测模型，根据储能站点的运行状态、储能量、峰谷电价数据，结合发电量预测数据与用电负荷预测数据，建立储能与供电预测模型，预测过程将充分考虑智能微电网运行经济成本，将供电时间尽量安排在峰值时段，而将向主电网取电时间设置在谷值时段。发电预测模型、用电负荷预测模型及供电与储能预测模型所预测数据将传输给智能微电网调度控制系统，由其根据预测数据对整个微电网设备进行统一协调调度。
[0029]由图2，发电数据采集模块包括发电组和发电数据采集服务器，其中发电组与数据采集设备相连接，数据采集设备和发电数据采集服务器相连接，发电数据采集服务器与数据存储模块相连接；其中发电组包括风力发电机组、光伏发电机组、沼气发电机组、天然气发电机组。各发电机组所采集数据包括机组运行状态数据、发电量数据、发电质量数据、机组故障信息数据、启停状态数据等，数据源可以是SCADA系统、在线监测系统或者其他实时监测系统或者传感器，数据采集设备与数据源连接，数据采集设备与发电数据采集服务器连接，由发电数据采集服务器发送采集数据指令并接收由数据采集设备发送的采集数据，所采集数据传输给数据存储单元进行处理。
[0030]由图3，用电负荷数据采集莫块包括依次连接的用能设备、数据采集设备、用电数据采集服务器和数据存储模块；其中用能设备包括企业一二级总表、企业主要用能设备、居民用户总表、公共设施用电总表和其他总表。本模块采集的数据包括有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流、频率、谐波、累计电能、峰谷用电数据等；数据源可以是SCADA系统、在线监测系统、二次计量仪表等，并与数据采集设备连接，数据采集设备与用电负荷数据采集服务器连接，由用电负荷数据采集服务器发送数据采集指令并接收由数据采集设备发送的采集数据，所采集数据传输给存储单元进行处理。
[0031]由图4，环境数据采集模块包括依次连接的监测站点、数据采集设备、环境数据采集服务器和数据存储模块，还包括单独与环境数据采集服务器相连接的天气预报模块，其中监测站点包括气象监测站点、光照监测站点、水位监测站点、雨量监测站点。本模块主要功能是采集实时环境因素数据，采集设备分布于智能微电网所覆盖区域，根据发电机组种类设置不同采集设备，比如，在风力发电机组附近设置风速、风向等气象监测设备、在光伏发电设备区域设置光照、湿度、温度等监测设备、在微电网覆盖区域设置雨量、水位、气压等监测设备；同时设置采集终端通过网络采集中央气象台发布的天气预报数据。所采集数据传输给存储单元进行处理。
【主权项】
1.一种智能微电网电能管理系统，与智能微电网调度控制系统相连接将监测的数据进行建立数学模型之后传输至智能微电网调度控制系统，其特征在于，包括数据采集单元、数据存储单元、能量预测单元三层结构，其中数据采集单元与数据存储单元相连接，其中数据存储单元与能量预测单元相连接，其中数据采集单元将采集到的状态数据及实施环境因素数据传输至数据存储单元，数据存储单元将数据进行存储传输至能量预测单元。2.根据权利要求1所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的数据采集单元包括分别与数据存储单元连接的发电数据采集模块、用电负荷数据采集模块、并网数据监测模块、储能系统运行状态模块、环境数据采集模块。3.根据权利要求1所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的数据存储单元包括实时数据处理模块和能量管理数据中心，其中实时数据处理模块与能量管理数据模块单向连接。4.根据权利要求1所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的能量预测单元包括发电预测模块、用电负荷预测模块和供电与储能模块。5.根据权利要求1或2所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的发电数据采集模块、用电负荷数据采集模块、并网数据监测模块、储能系统运行状态模块、环境数据采集模块分别与实时数据处理模块相连接。6.根据权利要求1或3或4所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的能量管理数据中心分别与发电预测模块、用电负荷预测模块、供电与储能预测模块相连接。7.根据权利要求2所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的发电数据采集模块包括发电组和发达数据采集服务器，其中发电组与数据采集设备相连接，数据采集设备和发电数据采集服务器相连接，发电数据采集服务器与数据存储模块相连接；其中发电组包括风力发电机组、光伏发电机组、沼气发电机组、天然气发电机组。8.根据权利要求2所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的用电负荷数据采集莫块包括依次连接的用能设备、数据采集设备、用电数据采集服务器和数据存储模块；其中用能设备包括企业一二级总表、企业主要用能设备、居民用户总表、公共设施用电总表和其他总表。9.根据权利要求2所述的一种智能微电网电能管理系统，其特征在于，所述的环境数据采集模块包括依次连接的监测站点、数据采集设备、环境数据采集服务器和数据存储模块，还包括单独与环境数据采集服务器相连接的天气预报模块，其中监测站点包括气象监测站点、光照监测站点、水位监测站点、雨量监测站点。
【专利摘要】本发明涉及一种能源管理系统，具体涉及一种基于实时数据采集的智能微网能源管理系统；包括数据采集单元、数据存储单元、能量预测单元三层结构，其中数据采集单元与数据存储单元相连接，其中数据存储单元与能量预测单元相连接，其中数据采集单元将采集到的状态数据及实施环境因素数据传输至数据存储单元，数据存储单元将数据进行存储传输至能量预测单元；本发明通过对实时数据采集将监测的数据进行建立数学模型之后传输至智能微电网调度控制系统，并采用分层的方式来架构系统，将整个系统分为不同的逻辑块，细化了系统功能，大大降低了系统开发和维护的成本。
【IPC分类】H02J3/00, H02J3/38, H02J13/00
【公开号】CN105048457
【申请号】CN201510506290
【发明人】吕峰, 荆书典, 李玉全, 王伟, 李秀波
【申请人】济南大陆机电股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月18日