基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法

摘要

本发明公开了基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法，属于能源调度系统技术领域，包括为其提供电能源的固定能源单元，所述园区能源调度系统还包括提供电能源的移动能源单元，固定能源单元的输出端直接与消耗单元连接，移动能源单元通过带有自动导航的运载装置运输至消耗单元连接，其中，固定能源单元和消耗单元均受控于调度平台。建立固定和移动两者能源供给的方式，在未发生能源急需的状态下，其固定能源单元为稳定的供给点，其不同的消耗单元能源产生需求后，固定能源单元改变供给功率，最大范围的满足急需的消耗单元，并且同步控制运载装置运载其移动能源单元由优先级排序从高至低依次自动供给移动能源单元，满足其电能所需。

说明书

技术领域

本发明涉及能源调度系统技术领域，特别涉及基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法。

背景技术

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源互联网作为一种新型能源系统，综合运用了电力电子技术、信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置，分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络。

目前，现行的能源开发采用的方式是针对某一区域所特有的能源优势，建立针对该能源的开发系统，例如，在大型河流上建立水利发电站，在日照充足的地方建立光伏发电站等。通过建立相应的发电站，将能源转化为电能，根据用电需求，分配相应的生产指标，然后并网使用，而在分布式能源的基础上，发展一种能够实时监控、调度的能源系统，成为本领域技术人员研究的主要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于工业互联网的园区能源调度系统，用于为园区提供电能源，所述园区能源调度系统包括为其提供电能源的固定能源单元，所述园区能源调度系统还包括提供电能源的移动能源单元，固定能源单元的输出端直接与消耗单元连接，移动能源单元通过带有自动导航的运载装置运输至消耗单元连接，其中，固定能源单元和消耗单元均受控于调度平台。

进一步地，移动能源单元包括第一变压器、第一采样组、充电组和储能组，多组第一变压器的输出端分别与充电组和第一采样组相接，充电组的输出端和储能组相接，其中，每组储能组的输出端与消耗单元之间连接；

所述第一采样组用于采集第一变压器中的电压、电流和阻抗谱，并且实时检测充电组的电压以及电流数值；

所述充电组用于第一变压器的电流在短时间内牵引至储能组内；

所述储能组用于存储充电组牵引的电流，园区内不小于一组的第一变压器对应储能组，其中储能组通过运载装置运输至园区不同的消耗单元上，分担电力消耗。

进一步地，固定能源单元包括第二变压器和第二采样组，第二变压器的输出端分别与第二采样组和消耗单元相接，第二变压器直接供电不同的消耗单元，同时第二采样组实时采集消耗单元的电量损耗。

进一步地，运载装置包括运载车、转运架以及自动导航组，转运架以及自动导航组分别安装在运载车上；

所述转运架上固定多层分布的承载板，其中承载板的两侧上安装有用于滑动的夹持架，储能组堆放在承载板上，并且通过移动两侧的夹持架夹持储能组用于限制其位置；

进一步地，自动导航组包括交互层、软件层和硬件层，交互层内置的地图请求模块和导航目的地模块；

所述软件层包括全局导航模块、局部导航模块以及地图生成模块；

所述硬件层包括红外测距模块、电机、GPRS定位模块、无线模块和驱动模块；

其中，地图请求模块和地图生成模块相接，导航目的地模块的输入端分别与全局导航模块和局部导航模块相接，红外测距模块、电机、GPRS定位模块以及无线模块的输入端分别与驱动模块相接，驱动模块的输入端分别与全局导航模块和局部导航模块相接。

进一步地，调度平台的输入端分别与第一采样组和第二采样组相接，用于对所述移动能源单元的位置信息、电量信息进行监控，接收第一变压器的电压、电流、阻抗谱或电池容量的运行数据，调度平台的输出端与地图请求模块和第二变压器相接。

本发明提出的另一种技术方案，包括基于工业互联网的园区能源调度系统的实施方法，包括以下步骤：

S1：调度平台实时监测园区内不同的消耗单元其用电情况，并根据不同消耗单元的用电急需程度建立其优先级程序；

S2：根据优先级的等级提高固定能源单元的能源供给，并且其供给的范围在可控的范围内，其中并且再次监测不同的消耗单元其用电情况，继续建立其优先级程序；

S3：根据优先级等级，运载装置运载其移动能源单元在自动导航组的自动驾驶下调度满足其电能所需。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出的基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法，转运架上固定多层分布的承载板，其中承载板的两侧上安装有用于滑动的夹持架，储能组堆放在承载板上，并且通过移动两侧的夹持架夹持储能组用于限制其位置，通过能够移动的夹持架对储能组进行固定，避免在移动的过程中掉落。

2、本发明提出的基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法，地图请求模块在调度平台发送指令后，传递至地图生成模块，地图生成模块调出园区内上传的地图位置，并且与运载装置自身的位置建立定位，定位与地图构建同步建立，根据调度平台下达的导航目的地模块，规划路径前往。

3、本发明提出的基于工业互联网的园区能源调度系统及其实施方法，建立固定和移动两者能源供给的方式，在未发生能源急需的状态下，其固定能源单元为稳定的供给点，其不同的消耗单元能源产生需求后，固定能源单元改变供给功率，最大范围的满足急需的消耗单元，并且同步控制运载装置运载其移动能源单元由优先级排序从高至低依次自动供给移动能源单元，满足其电能所需。

附图说明

图1为本发明的整体模块图；

图2为本发明的固定能源单元和移动能源单元原理图；

图3为本发明的运载装置结构图；

图4为本发明的转运架结构图；

图5为本发明自动导航组原理图。

图中：1、移动能源单元；11、第一变压器；12、第一采样组；13、充电组；14、储能组；2、固定能源单元；21、第二变压器；22、第二采样组；3、消耗单元；4、运载装置；41、运载车；42、转运架；421、承载板；422、夹持架；43、自动导航组；431、交互层；4311、地图请求模块；4312、导航目的地模块；432、软件层；4321、全局导航模块；4322、局部导航模块；4323、地图生成模块；433、硬件层；4331、红外测距模块；4332、电机；4333、GPRS定位模块；4334、无线模块；4335、驱动模块；5、调度平台。

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清楚、完整地描述，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。

请参阅图1，基于工业互联网的园区能源调度系统，用于为园区提供电能源，园区能源调度系统包括为其提供电能源的固定能源单元2，园区能源调度系统还包括提供电能源的移动能源单元1，固定能源单元2的输出端直接与消耗单元3连接，移动能源单元1通过带有自动导航的运载装置4运输至消耗单元3连接，其中，固定能源单元2和消耗单元3均受控于调度平台5。

请参阅图2，移动能源单元1包括第一变压器11、第一采样组12、充电组13和储能组14，多组第一变压器11的输出端分别与充电组13和第一采样组12相接，充电组13的输出端和储能组14相接，其中，每组储能组14的输出端与消耗单元3之间连接。

第一采样组12用于采集第一变压器11中的电压、电流和阻抗谱，并且实时检测充电组13的电压以及电流数值。

充电组13用于第一变压器11的电流在短时间内牵引至储能组14内。

储能组14用于存储充电组13牵引的电流，园区内不小于一组的第一变压器11对应储能组14，其中储能组14通过运载装置4运输至园区不同的消耗单元3上，分担电力消耗。

固定能源单元2包括第二变压器21和第二采样组22，第二变压器21的输出端分别与第二采样组22和消耗单元3相接，第二变压器21直接供电不同的消耗单元3，同时第二采样组22实时采集消耗单元3的电量损耗。

请参阅图3，运载装置4包括运载车41、转运架42以及自动导航组43，转运架42以及自动导航组43分别安装在运载车41上。

请参阅图4，转运架42上固定多层分布的承载板421，其中承载板421的两侧上安装有用于滑动的夹持架422，储能组14堆放在承载板421上，并且通过移动两侧的夹持架422夹持储能组14用于限制其位置，通过能够移动的夹持架422对储能组14进行固定，避免在移动的过程中掉落。

请参阅图5，自动导航组43包括交互层431、软件层432和硬件层433，交互层431内置的地图请求模块4311和导航目的地模块4312。

软件层432包括全局导航模块4321、局部导航模块4322以及地图生成模块4323。

硬件层433包括红外测距模块4331、电机4332、GPRS定位模块4333、无线模块4334和驱动模块4335。

其中，地图请求模块4311和地图生成模块4323相接，导航目的地模块4312的输入端分别与全局导航模块4321和局部导航模块4322相接，红外测距模块4331、电机4332、GPRS定位模块4333以及无线模块4334的输入端分别与驱动模块4335相接，驱动模块4335的输入端分别与全局导航模块4321和局部导航模块4322相接，地图请求模块4311在调度平台5发送指令后，传递至地图生成模块4323，地图生成模块4323调出园区内上传的地图位置，并且与运载装置4自身的位置建立定位，定位与地图构建同步建立，根据调度平台5下达的导航目的地模块4312，规划路径前往。

全局导航模块4321作为导航中核心，导航的路径规划是通过利用环境障碍物信息找到一条到达目标并且开销小的路径，局部导航模块4322算法将动态障碍物、运行时效、路径平滑性等约束做综合考虑，在复杂环境下有更优秀的表现，通过全局导航模块4321和局部导航模块4322两者相结合，在地图生成模块4323的地图建立最快达到消耗单元3的路径。

调度平台5的输入端分别与第一采样组12和第二采样组22相接，用于对移动能源单元1的位置信息、电量信息进行监控，接收第一变压器11的电压、电流、阻抗谱或电池容量的运行数据，调度平台5的输出端与地图请求模块4311和第二变压器21相接。

基于工业互联网的园区能源调度系统的实施方法，包括以下步骤：

步骤一：调度平台5实时监测园区内不同的消耗单元3其用电情况，并根据不同消耗单元3的用电急需程度建立其优先级程序；

步骤二：根据优先级的等级提高固定能源单元2的能源供给，并且其供给的范围在可控的范围内，其中并且再次监测不同的消耗单元3其用电情况，继续建立其优先级程序；

步骤三：根据优先级等级，运载装置4运载其移动能源单元1在自动导航组43的自动驾驶下调度满足其电能所需。

建立固定和移动两者能源供给的方式，在未发生能源急需的状态下，其固定能源单元2为稳定的供给点，其不同的消耗单元3能源产生需求后，固定能源单元2改变供给功率，最大范围的满足急需的消耗单元3，并且同步控制运载装置4运载其移动能源单元1由优先级排序从高至低依次自动供给移动能源单元1，满足其电能所需。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。