一種基于云計(jì)算的電力系統(tǒng)能效公共服務(wù)云平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于云計(jì)算的電力系統(tǒng)能效公共服務(wù)云平臺(tái)，屬于能效公共服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電能作為最主要的一種終端消費(fèi)能源，在提升能源效率中的地位舉足輕重。目前，我國電力客戶用電效率較低，電能浪費(fèi)現(xiàn)象大量存在，同時(shí)用電峰谷差不斷拉大，發(fā)電和供電設(shè)備利用效率較低，節(jié)電潛力巨大。為了優(yōu)化用電方式，提高終端用電效率，改變片面依靠擴(kuò)大電廠、電網(wǎng)建設(shè)滿足用電增長的模式，進(jìn)一步推動(dòng)節(jié)能減排和減少環(huán)境污染，構(gòu)建支撐節(jié)能服務(wù)的能效公共服務(wù)平臺(tái)和載體勢在必行。能效公共服務(wù)平臺(tái)面向社會(huì)提供節(jié)能服務(wù)，核心任務(wù)是實(shí)現(xiàn)海量能效數(shù)據(jù)信息的匯集、處理、存儲(chǔ)與分析，并通過節(jié)能評(píng)估和能效優(yōu)化數(shù)學(xué)模型和算法，為用戶提供專業(yè)化的節(jié)能指導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)社會(huì)、用戶、電網(wǎng)等各類單位能效管理、有序用電管理等一體化管控，在云端實(shí)現(xiàn)對(duì)居民用戶、商業(yè)用戶及工業(yè)用戶等能效信息的采集和監(jiān)測，診斷分析用戶的電壓與電流波形、各相負(fù)載情況、功率因數(shù)、電能質(zhì)量、電網(wǎng)損耗等能效參數(shù)，綜合天氣與環(huán)境、電價(jià)激勵(lì)、分布式發(fā)電、諧波過濾、功率因數(shù)補(bǔ)償及替代能源等方式，幫助電力用戶提供節(jié)能評(píng)估和能效優(yōu)化指導(dǎo)，提高用戶用能效率。為各類電力用戶提供能效管理或?qū)Ｓ没泄芊?wù)，充分的調(diào)動(dòng)電力用戶以及節(jié)能服務(wù)企業(yè)參與的積極性，促進(jìn)整個(gè)節(jié)能生態(tài)鏈的完善和進(jìn)步。
[0003]國外在能效評(píng)估、能效優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用方面，展開的應(yīng)用較多的側(cè)重需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)方面，歐美等發(fā)達(dá)國家負(fù)荷響應(yīng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是利用雙向智能電表、智能用電終端及智能家電，通過公用電力和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電力用戶和電力企業(yè)之間雙向信息流動(dòng)，基于相應(yīng)支持平臺(tái)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制、用能管理、分布式電源管理等互動(dòng)用電業(yè)務(wù)，起到優(yōu)化用戶用電行為、加強(qiáng)能效管理、節(jié)約電費(fèi)支出等效果。美國加州、新英格蘭、賓夕法尼亞地區(qū)以及太平洋天然氣與電力公司、南加州愛迪生等電力公司相繼實(shí)施了基于價(jià)格、激勵(lì)兩種響應(yīng)方式的需求響應(yīng)項(xiàng)目，具有較為良好的實(shí)施效果。EDMC數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由日本能源數(shù)據(jù)庫與模型中心研發(fā)，包括能源需求、供應(yīng)、相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及國際能源等方面的數(shù)據(jù)，通過多年連續(xù)推出日本、亞太地區(qū)，以及全球能源供需等方面的預(yù)測結(jié)果，其定量化分析成果已成為能源行業(yè)研究的重要參考數(shù)據(jù)源。
[0004]目前，國內(nèi)外形成的相應(yīng)的評(píng)估方法，主要包括投入產(chǎn)出分析法、統(tǒng)計(jì)分析法、能耗系數(shù)法、能耗基準(zhǔn)因數(shù)法、指標(biāo)計(jì)算法、常用設(shè)備效率計(jì)算模型法等。在相關(guān)的能效模型與評(píng)估支持軟件方面，目前已商用的軟件系統(tǒng)主要是能源管理型軟件，其中又以企業(yè)能源監(jiān)測管理系統(tǒng)、企業(yè)能源優(yōu)化控制管理軟件和企業(yè)節(jié)能管理系統(tǒng)為主，尚缺乏面向廣大電力用戶的能效服務(wù)接入平臺(tái)。我國實(shí)際開展的工業(yè)企業(yè)用戶、大型公共行業(yè)的能效評(píng)估工作，多以實(shí)地調(diào)查和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析為主，基于在線監(jiān)測能耗數(shù)據(jù)開展的能源評(píng)估與審計(jì)工作相對(duì)較少，信息化程度不高，因此難以協(xié)調(diào)各個(gè)生產(chǎn)部門的能源分配，導(dǎo)致企業(yè)能源綜合消耗較高，無法分析能耗流向和實(shí)現(xiàn)能耗的分析和評(píng)估，負(fù)荷大且分散的企業(yè)，生產(chǎn)現(xiàn)場能源消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理工作量極大，如不能實(shí)時(shí)查看設(shè)備狀態(tài)及數(shù)據(jù)將容易產(chǎn)生誤差。國家電網(wǎng)公司和一些大型耗能企業(yè)和陸續(xù)建設(shè)了能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測和查詢系統(tǒng)，國家電網(wǎng)至2015年也即將完成全國系統(tǒng)覆蓋率達(dá)到100 %的用電信息采集系統(tǒng)，也將作為能效服務(wù)平臺(tái)的獲取海量數(shù)據(jù)的重要依托。中國電科院、國網(wǎng)信通公司及南瑞集團(tuán)在云計(jì)算技術(shù)方面已經(jīng)開展了大量的研究工作，并取得了一定的成果。而作為需求側(cè)響應(yīng)與負(fù)荷控制、能效評(píng)估與能效優(yōu)化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)基于云計(jì)算技術(shù)的能效公共服務(wù)平臺(tái)及能效服務(wù)云終端，面向社會(huì)提供節(jié)能監(jiān)測、節(jié)能評(píng)估及能效優(yōu)化指導(dǎo)相關(guān)的服務(wù)，目前國內(nèi)尚處于起步階段。
[0005]云計(jì)算技術(shù)作為一種新型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算模式，能夠低成本高效率地向各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、軟件的資源共享與服務(wù)，是分布式計(jì)算、并行計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展的新階段，現(xiàn)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的重要趨勢之一。借助云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建能效公共服務(wù)平臺(tái)，能夠整合各類能源、技術(shù)、組織環(huán)境等為一體，促進(jìn)能效信息交流與知識(shí)共享；借助云計(jì)算，組織能夠構(gòu)建個(gè)性化、主動(dòng)化和一體化集成創(chuàng)新的各類能源使用模式，更為有效地開展節(jié)能減排工作，將是今后能效服務(wù)與引導(dǎo)的技術(shù)發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于云計(jì)算的電力系統(tǒng)能效公共服務(wù)云平臺(tái)，以提高用戶能效管理效率。
[0007]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的提供了一種基于云計(jì)算的電力系統(tǒng)能效公共服務(wù)云平臺(tái)，該能效公共服務(wù)云平臺(tái)采用三層架構(gòu)，包括能效服務(wù)Iaas層、能效服務(wù)Paas層和能效服務(wù)應(yīng)用Saas層，所述能效服務(wù)Iaas層為基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)服務(wù)層，用于提供云平臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫物理設(shè)施和由虛擬技術(shù)進(jìn)行映射的虛擬資源；所述能效服務(wù)Paas層為平臺(tái)級(jí)服務(wù)層，用于為電力用戶提供云中間件資源、分布式并行平臺(tái)與應(yīng)用服務(wù)軟件的執(zhí)行環(huán)境；所述能效服務(wù)應(yīng)用Saas層為軟件級(jí)服務(wù)層，用于為用戶提供基于Web訪問的能效服務(wù)的軟件服務(wù)，該能效公共服務(wù)云平臺(tái)通過能效服務(wù)應(yīng)用Saas層實(shí)現(xiàn)對(duì)能效信息的采集和監(jiān)測以及對(duì)用戶能效參數(shù)的診斷分析。
[0008]所述的能效服務(wù)Iaas層包括能效服務(wù)Iass物理資源和Iass虛擬資源兩部分，能效服務(wù)Iaas物理資源由網(wǎng)絡(luò)通信子層、服務(wù)器子層和存儲(chǔ)子層構(gòu)成，能效服務(wù)Iass虛擬資源包括虛擬化服務(wù)器、虛擬化存儲(chǔ)和虛擬化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三類虛擬資源，用于將物理設(shè)備資源抽象成可管理、可調(diào)度的邏輯資源，通過資源匯聚形成能效服務(wù)資源池。
[0009]所述的能效服務(wù)應(yīng)用Saas層由Web交互平臺(tái)和綜合管理平臺(tái)構(gòu)成，所述Web交互平臺(tái)用于提供用戶Web訪問能效公共服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用軟件接口，所述綜合管理平臺(tái)用于在云端實(shí)現(xiàn)對(duì)能效信息的采集和監(jiān)測以及用戶能效參數(shù)的診斷分析，以為電力用戶提高能夠節(jié)能評(píng)估和能效優(yōu)化指導(dǎo)。
[0010]所述的Web交互平臺(tái)至少包括有需求響應(yīng)模塊、能效控制信息發(fā)布模塊、Web交互訪問控制模塊和能效在線分析模塊，所述的需求響應(yīng)模塊用于完成企業(yè)負(fù)荷控制方案下達(dá)，企業(yè)可中斷負(fù)荷分析及建議，企業(yè)負(fù)荷控制方案執(zhí)行，企業(yè)負(fù)荷控制效果分析，政府激勵(lì)政策查詢；所述的能效控制信息發(fā)布模塊用于完成政府或企業(yè)對(duì)能效相關(guān)控制信息的發(fā)布；所述的web交互訪問控制模塊用于實(shí)現(xiàn)客戶端對(duì)能效服務(wù)平臺(tái)的訪問與控制；所述的能效在線分析模塊用于對(duì)各種能效參數(shù)的分析，并給出合理的建議。
[0011]能效控制信息發(fā)布模塊用于根據(jù)能效在線分析模塊的能效評(píng)估和分析結(jié)果以及用戶電力負(fù)荷狀態(tài)，計(jì)算出節(jié)能控制策略信息，并下發(fā)到能效服務(wù)云終端，使能效服務(wù)云終端根據(jù)節(jié)能控制策略對(duì)用戶電氣設(shè)備和分布式電源進(jìn)行接入控制及調(diào)整，實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化控制。
[0012]所述的Web交互訪問控制模塊用于實(shí)現(xiàn)客戶端對(duì)能效公共服務(wù)平臺(tái)的訪問與控制，該模塊采用由數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層構(gòu)成B/S三層體系結(jié)構(gòu)模式，所述的業(yè)務(wù)邏輯層使用WebAPI和WCF，WCF作為內(nèi)部業(yè)務(wù)處理的通信方式，WebAPI作為外部通信接口，所述的表示層用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，為用戶提供一種交互式操作的界面。
[0013]所述數(shù)據(jù)訪問層包括云數(shù)據(jù)庫、HTTP/HTTPS協(xié)議訪問接口單元，云數(shù)據(jù)庫與用戶管理單元、權(quán)限管理單元、日志管理單元之間設(shè)有密鑰驗(yàn)證單元，所述HTTP/HTTPS協(xié)議訪問接口單元包括Blob存儲(chǔ)單元和Table存儲(chǔ)單元，Blob存儲(chǔ)單元用于存放作業(yè)數(shù)據(jù)文件，Table存儲(chǔ)單元用于存放作業(yè)運(yùn)行結(jié)果，分區(qū)域存儲(chǔ)。
[0014]所述綜合管理平臺(tái)用于為web交互平臺(tái)的用戶數(shù)據(jù)訪問及能效分析評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持、分布式計(jì)算和能效分析計(jì)算功能，包括分布式計(jì)算模塊、節(jié)能數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、能效數(shù)據(jù)采集模塊、分布式數(shù)據(jù)庫中間件、能效評(píng)估專家系統(tǒng)模塊和能效分析模塊。
[0015]所述分布式計(jì)算模塊用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)；所述節(jié)能數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)數(shù)據(jù)的監(jiān)測，其數(shù)據(jù)應(yīng)用于能效分析模塊以及能效評(píng)估專家系統(tǒng)模塊；所述分布式數(shù)據(jù)庫中間件用于提供對(duì)各種應(yīng)用之間的互連以及提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和OS平臺(tái)的透明性的應(yīng)用或服務(wù)的交互；所述的能效分析模塊用于根據(jù)能效數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析