专利名称：一种分布式能源集成管理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于分布式能源和电力网络监控领域，尤其涉及一种分布式能源集成管理系统。
背景技术：
在未来的智能电网中，电能不仅从集中式发电厂流向输电网、配电网直至用户，同时电网中还遍布各种形式的新能源和清洁能源，包括太阳能、风能、燃料电池、电动汽车等等，当这些能源被安装在用户端时就被称为分布式能源。然而，当电网中融入大量的分布式能源后，电网的结构、能量形式、功率流动、信息交换和控制方式的复杂程度将大大增加。因 此，如何对各种分布式能源进行智能化管理是实现智能电网的关键技术之一。针对分布式能源带来的问题，目前提出和研究最多的解决方案就是微电网(Micro Grid)技术，即对于输电成本高、对电能质量要求高的集中电力用户区，将分布式能源以微电网的形式接入大电网。微电网一方面能够有效利用分布式能源，提供高质量的供电服务，另一方面又能避免分布式能源对大电网的冲击，因此成为解决分布式能源大规模接入问题的有效手段。微型电网是相对传统的大电网，是多个分布式电源及其相关负载通过静态开关关联至常规电网，并按照一定的拓扑结构组成的网络。微型电网是由分布式电源、能量转换装置、储能装置、保护装置、相关负荷和监控汇集而成的小型发配电系统。分布式能源是一系列分布在用户端的无污染可再生的清洁能源，国家能源局公布了我国“十二五”规划目标到2015年，风电将达到I亿千瓦，年发电量1900亿千瓦时，其中海上风电500万千瓦；太阳能发电将达到1500万千瓦，年发电量200亿千瓦时。在此大背景下，接踵而来的是分布式能源的大量的接入，从而产生了大量的数据采集，数据传输以及数据处理的问题亟待解决。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式能源集成管理系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本发明提出了一种分布式能源集成管理系统，包括综合管理单元实现数据采集、定时调用实时数据服务；数据传输单元实现动态路由、数据缓存、数据联邦、消息解析与转换、大容量消息传输、元数据管理、通信服务以及安全控制；以及，微型电网单元将遥测、遥信和遥脉数据响应给综合管理单元的调用。在一些可选的实施例中，所述综合管理单元由定时触发器和调用模块组成；其中，定时触发器设定定时周期；调用模块根据定时周期，调用实时数据服务，采集定时周期节点的实时数据。在一些可选的实施例中，所述定时触发器包括
输出变量Job :是当前任务在任务队列中的编号；任务名称what :执行的任务名称及其输入参数；任务时间next_date :任务执行的时间；任务间隔interval :任务执行的时间间隔；其中，任务间隔interval是决定输出变量Job何时被重新执行的关键；当任务间隔interval设置为空时,该输出变量job执行结束后,就被从队列中删除。在一些可选的实施例中，所述数据传输单元包括集成总线模块提供协议的通用连接；数据转换模块为使用结构化和非结构化数据的应用程序提供数据转换； 消息处理模块对消息流进行处理。在一些可选的实施例中，所述集成总线模块的通信服务支持HTTP、SOAP、JMS、FTP、文件、TCP/IP、SMTP/P0P3/IMAP的通信协议，支持XML和JSON数据格式的绑定。在一些可选的实施例中，所述数据传输单元具有动态路由机制，即是信息交互总线内部的数据访问分发机制。在一些可选的实施例中，所述消息处理模块发布和订阅模型的路由消息。在一些可选的实施例中，所述微型电网单元定义了三种实时数据服务中的遥测数据映射表、遥信数据映射表和遥脉数据映射表。在一些可选的实施例中，所述数据传输单元接收综合管理单元发出的命令访问微电网，并返回调用的数据信息。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。本发明提出的一种分布式能源集成管理系统，解决了现有技术中分布式能源数据接入、传输、处理的问题，合理分配接点工作任务动态分配、有效消除链接冲突、实现良好地协同管理和控制。
图I是本发明系统结构示意图；图2是本发明的系统数据流示意图。
具体实施例方式以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。如图I所示，本发明提出了一种分布式能源集成管理系统，以解决现有技术中分布式能源数据接入、传输与处理的功能和稳定性不足的问题。具体包括综合管理单元实现数据采集、定时调用实时数据服务；数据传输单元基于Message Broke实现动态路由、数据缓存、数据联邦、消息解析与转换、大容量消息传输、元数据管理、通信服务以及安全控制；以及，微型电网单元基于IEC 61968/IEC 61970标准将遥测、遥信和遥脉数据响应给综合管理单元的调用。在一些可选的实施例中，所述综合管理单元由定时触发器和调用模块组成；其中，定时触发器设定定时周期；调用模块根据定时周期，调用实时数据服务，采集定时周期节点的实时数据。在一些可选的实施例中，所述定时触发器包括输出变量Job :是当前任务在任务队列中的编号；任务名称what :执行的任务名称及其输入参数；任务时间next_date :任务执行的时间；任务间隔interval :任务执行的时间间隔；其中，任务间隔interval是决定输出变量Job何时被重新执行的关键；当任务间隔interval设置为空时,该输出变量job执行结束后,就被从队列中删除。在一些可选的实施例中，所述数据传输单元采用终端控制，总线动态路由以及末端需求响应的过程实现对微电网实时数据的接入、传输与处理。具体包括集成总线模块提供协议的通用连接；数据转换模块为使用结构化和非结构化数据的应用程序提供数据转换；消息处理模块对消息流进行处理。在一些可选的实施例中，所述集成总线模块的通信服务支持HTTP、SOAP、JMS、FTP、文件、TCP/IP、SMTP/P0P3/IMAP的通信协议，支持XML和JSON数据格式的绑定。在一些可选的实施例中，所述数据传输单元具有动态路由机制，即是信息交互总线内部的数据访问分发机制。在一些可选的实施例中，所述消息处理模块发布和订阅模型的路由消息。在一些可选的实施例中，所述微型电网单元定义了三种实时数据服务中的遥测数据映射表、遥信数据映射表和遥脉数据映射表。在一些可选的实施例中，所述数据传输单元接收综合管理单元发出的命令访问微电网，并返回调用的数据信息。在一些可选的实施例中，所述分布式能源集成系统的综合管理单元是通过java语言编程实现对Orcle数据库的定时调用访问服务。在一些可选的实施例中，所述分布式能源集成管理系统的数据传输单元是接收综合管理单元发出的命令访问目标微型电网单元，并返回对微型电网单元调用的数据等信 肩、O在一些可选的实施例中，所述分布式能源集成管理系统的数据传输单元的动态路由是信息交互总线内部的数据访问分发机制。在应用系统数据注册后，由信息交互总线来自己判定数据应当如何路由，信息交互总线根据业务规则自动匹配应用系统的数据需求与数据提供者对数据的支持能力，实现对数据的定向获取，经过聚合后返回应用系统，屏蔽应用程序和用户的物理位置，达到位置透明性要求。管理员可以通过路由策略来调整数据访问的分发、聚合以及可以访问的资源。在一些可选的实施例中，所述的分布式能源集成管理系统的数据传输单元的通信服务支持HTTP、SOAP、JMS, FTP、文件、TCP/IP、SMTP/P0P3/IMAP等多种的通信协议，支持XML、JSON等数据格式的绑定。对多种通信协议的支持不仅能为其他系统的接入提供便利性，而且可以进行更为灵活的交互方式例如JMS的发布/订阅方式、异步的通信方式、推送的即时性；S0AP协议的支持等。在一些可选的实施例中，所述的分布式能源集成管理系统的微型电网单元是基于IEC61968/IEC61970标准对遥测、遥信以及遥脉数据进行持久化，并能响应综合管理单元的调用命令。在一些可选的实施例中，所述的分布式能源集成管理系统的综合管理单元、数据 传输单元和微型电网单元三者是交互的，综合管理单元和数据传输单元交互、数据传输单元内部处理、数据传输单元和微型电网单元的交互处理。在一些可选的实施例中，如图2所示，分布式能源集成管理系统的数据流示意图，系统分为综合管理单元、数据传输单元和微型电网单元；综合管理单元提供定时触发和调用实时数据接口服务；数据传输单元对消息进行路由传输；微型电网单元可以采集微电网的实时数据。具体设计如下(I)综合管理单元的定时触发器设计Java 代码dbms_job. submit(job out binary_integer,what in archar2,next_date in date,interval in varchar2,no_parse in boolean)其中 job :输出变量，是此任务在任务队列中的编号； what :执行的任务的名称及其输入参数；# next_date :任务执行的时间； interval :任务执行的时间间隔。其中Interval这个值是决定Job何时,被重新执行的关键；当interval设置为null时，该job执行结束后，就被从队列中删除。假如我们需要该job周期性地执行，则要用 ‘sysdate+m’ 表不。TRUNC(for dates)TRUNC函数为指定元素而截去的日期值。其具体的语法格式如下TRUNC (date [, fmt])其中date —个日期值，fmt日期格式，该日期将由指定的元素格式所截去。忽略它则由最近的日期截去。下面是该函数的使用情况I)每分钟执行。以下是代码片段Interval =)) TRUNC(sysdate, ‘mi，)+1/(24 * 60)2)每天定时执行。例如每天的凌晨2点执行，以下是代码片段Interval =)) TRUNC (sysdate)+1+2/ (24)3)每周定时执行。例如每周一凌晨2点执行，以下是代码片段Interval =)) TRUNC (next_day (sysdate, 2)) +2/24—星期一，一周的第二天4)每月定时执行。例如每月I日凌晨2点执行，以下是代码片段 Interval =》TRUNC(LAST_DAY(SYSDATE))+1+2/245)每季度定时执行。例如每季度的第一天凌晨2点执行，以下是代码片段Interval =》TRUNC (ADD_M0NTH (SYSDATE)，3)，‘Q，)+2/246)每半年定时执行。例如每年7月I日和I月I日凌晨2点，以下是代码片段Interval =)) ADD_M0NTHS(trunc (sysdate, ‘yyyy，)，6)+2/247)每年定时执行。例如每年I月I日凌晨2点执行，以下是代码片段Interval =)) ADD_M0NTHS (trunc (sysdate, ‘yyyy，)，12)+2/24(2)数据传输单元的设计基于IEC61968/IEC61970的数据传输单元，Message Broker作为企业服务总线使用，提供用于各种协议的通用连接以及为使用结构化和非结构化数据的应用程序提供数据转换功能。消息处理性能取决于很多因素，包括硬件能力、软件配置、消息流和消息格式设计及实现，以及消息流实例的数量。消息流消息流开发阶段的最佳实践，包括如何避免会导致性能问题的消息流实现。ESQL :消息流中的ESQL开发阶段的最佳实践，包括开发可重用代码和尽可能减少消息流中的优化ESQL代码(单从性能改善的角度而言)。发布/订阅针对使用发布/订阅模型路由消息的人员的最佳实践。不涉及总体最佳实践和克隆最佳实践。(3)微型电网单元设计微电网是相对传统的大电网，是多个分布式电源及其相关负载通过静态开关关联至常规电网，并按照一定的拓扑结构组成的网络。微电网是由分布式电源、能量转换装置、储能装置、保护装置、相关负荷和监控汇集而成的小型发配电系统。微型电网单元为实时数据服务，主要为遥测数据映射表、遥信数据映射表和遥脉数据映射表。如表I所示，遥测数据是RTU采集到的电力系统运行的实时参数，如发电机出力，
母线电压，系统中的潮流，有功负荷和无功负荷，线路电流，电度量等测量信息。
权利要求
1.一种分布式能源集成管理系统，其特征在于，包括 综合管理单元实现数据采集、定时调用实时数据服务； 数据传输单元实现动态路由、数据缓存、数据联邦、消息解析与转换、大容量消息传输、元数据管理、通信服务以及安全控制；以及， 微型电网单元将遥测、遥信和遥脉数据响应给综合管理单元的调用。
2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述综合管理单元由定时触发器和调用模块组成；其中，定时触发器设定定时周期；调用模块根据定时周期，调用实时数据服务，采集定时周期节点的实时数据。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定时触发器包括 输出变量Job :是当前任务在任务队列中的编号； 任务名称what :执行的任务名称及其输入参数； 任务时间next_date :任务执行的时间； 任务间隔interval :任务执行的时间间隔； 其中，任务间隔interval是决定输出变量Job何时被重新执行的关键；当任务间隔interval设置为空时,该输出变量job执行结束后,就被从队列中删除。
4.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述数据传输单元包括 集成总线模块提供协议的通用连接； 数据转换模块为使用结构化和非结构化数据的应用程序提供数据转换； 消息处理模块对消息流进行处理。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述集成总线模块的通信服务支持HTTP、SOAP、JMS、FTP、文件、TCP/IP、SMTP/P0P3/IMAP的通信协议，支持XML和JSON数据格式的绑定。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据传输单元具有动态路由机制，即是信息交互总线内部的数据访问分发机制。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述消息处理模块发布和订阅模型的路由消息。
8.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微型电网单元定义了三种实时数据服务中的遥测数据映射表、遥信数据映射表和遥脉数据映射表。
9.如权利要求I至8任一项所述的系统，其特征在于，所述数据传输单元接收综合管理单元发出的命令访问微电网，并返回调用的数据信息。全文摘要
本发明提出了一种分布式能源集成管理系统，包括综合管理单元实现数据采集、定时调用实时数据服务；数据传输单元实现动态路由、数据缓存、数据联邦、消息解析与转换、大容量消息传输、元数据管理、通信服务以及安全控制；微型电网单元将遥测、遥信和遥脉数据响应给综合管理单元的调用。本发明解决了现有技术中分布式能源数据接入、传输、处理的问题。
文档编号H04L29/08GK102647466SQ20121009291
公开日2012年8月22日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者吕志来, 吴聪颖, 张东 申请人:中国电力技术装备有限公司北京分公司