CN112467879A - 一种园区能源智能监测***、方法和设备 - Google Patents

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刘石
伍晓泉
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Abstract

本申请公开了一种园区能源智能监测***、方法和设备，对园区的光伏发电站能源数据、风力发电站能源数据、储能***数据、充电桩数据、电房用电数据和污水处理数据进行采集和分析，并通过显示屏将数据分析结果进行展示，不再局限于光伏发电和风力发电***的数据分析，解决了现有的园区能源管控方式无法满足对园区能源进行综合性和智能性地监控和分析的技术问题。

Description

一种园区能源智能监测***、方法和设备
技术领域
本申请涉及能源监测***自动化技术领域，尤其涉及一种园区能源智能监测***、方法和设备。
背景技术
园区是指政府集中统一规划指定区域，区域内专门设置某类特定行业、形态的企业、公司等进行统一管理，如工业园区、自贸园区、产业园区和动漫园区等，而随着国家能源节约和高效利用的政策号召，同时根据未来产业发展和业务的需求，建立一个能够智能、全面地展示园区的各类能源情况的***显得尤为重要。
现有的园区能源监测管理***的能源监控和分析主要是对于光伏发电和风力发电***的电力情况进行监控和分析，然而，园区的能源消耗不仅仅体现在光伏发电和风力发电***上，还包括充电桩和电房等方面的能源消耗，因此，如何对园区能源进行综合性和智能性的监控和分析，以对园区能源进行有效地管控，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种园区能源智能监测***、方法和设备，用于解决现有的园区能源管控方式无法满足对园区能源进行综合性和智能性地监控和分析的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种园区能源智能监测***，包括：
光伏发电监控模块、风力发电模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块、电房监控模块、工业交换机、数据服务器和显示屏；
所述光伏发电监控模块，用于监测光伏发电站的光伏发电状态参数，所述光伏发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、当日发电量、本月发电量和安全运行指标；
所述风力发电监控模块，用于监测风力发电站的风力发电状态参数，所述风力发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、月发电量、日发电量、当日天气参数、风机实时发电量、风机的PWM卸荷状态和风机的三相卸荷状态；
所述混合储能监控模块，用于监测超级电容储能***的数据和磷酸铁锂电池储能***的数据；
所述充电桩监控模块，用于监测充电桩基本信息和充电桩的运行参数；
所述电房监控模块，用于监测电房运行参数，所述电房运行参数包括实时电压、电流、功率因素、频率、负荷、电流不平衡度、总用电量以及总功率因素；
所述工业交换机，用于采集所述光伏发电监控模块、所述风力发电监控模块、所述混合储能监控模块、所述充电桩监控模块和所述电房监控模块的能源监测数据，将所述能源监测数据上送给所述数据服务器；
所述数据服务器，用于对所述工业交换机上送的所述能源监测数据进行分析和预警，得到能源分析结果；
所述显示屏，用于接收所述数据服务器发送的能源分析结果，对所述能源分析结果进行可视化显示。
可选地，还包括与所述数据服务器连接的应用服务器；
所述应用服务器，用于将所述数据服务器的所述能源分析结果发布到预置网页平台，使得用户通过应用终端远程查看所述能源分析结果。
可选地，还包括园区污水处理监控模块；
所述园区污水处理监控模块，用于监测污水处理***项目参数和运行数据，所述项目参数包括污水排放量、设计最大处理量、远期最大处理量、存放池设计容量、设计标准处理量、日运行时间、日运行处理量峰值、运行功率、日耗电量、日电费和日处理量，所述运行数据包括当前功率、日用电量和日出水量。
可选地，所述园区污水处理监控模块还用于根据所述项目参数和所述运行数据分析经济效益、出水量趋势、用电量趋势、PH排放趋势和污染物排放趋势。
可选地，所述电房监控模块还用于根据所述总用电量和所述功率因素对能源进行汇总分析与趋势分析、对电房的用电情况进行峰平谷分析、对电房的所述电压、所述电流、所述功率因素、所述频率、所述负荷和所述电流不平衡度进行实时数据分析。
可选地，所述显示屏，具体用于接收所述数据服务器发送的能源分析结果，对所述能源分析结果以图形图表方式进行可视化显示。
可选地，所述超级电容储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、超级电容单体总电压、总电流、SOC和温度；
所述磷酸铁锂电池储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、锂电池单体总电压、总电流、SOC、SOH和温度。
可选地，所述充电桩监控模块还用于对充电量趋势进行分析，并建立充电桩仿真图和数据挖掘分析表。
本申请第二方面提供了一种园区能源智能监测方法，包括：
采集园区的能源数据，所述能源数据包括：光伏发电站的状态参数、风力发电站的光伏发电状态参数、超级电容储能***的数据、磷酸铁锂电池储能***的数据、充电桩基本信息、充电桩运行参数和电房运行参数；
对所述能源数据进行分析和预警，得到能源分析结果；
对所述能源分析结果进行可视化显示。
本申请第三方面提供了一种园区能源智能监测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现第二方面中所述的园区能源智能监测方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请中提供了一种园区能源智能监测***，包括：光伏发电监控模块、风力发电模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块、电房监控模块、工业交换机、数据服务器和显示屏；光伏发电监控模块，用于监测光伏发电站的光伏发电状态参数，光伏发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、当日发电量、本月发电量和安全运行指标；风力发电监控模块，用于监测风力发电站的风力发电状态参数，风力发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、月发电量、日发电量、当日天气参数、风机实时发电量、风机的PWM卸荷状态和风机的三相卸荷状态；混合储能监控模块，用于监测超级电容储能***的数据和磷酸铁锂电池储能***的数据；充电桩监控模块，用于监测充电桩基本信息和充电桩的运行参数；电房监控模块，用于监测电房运行参数，电房运行参数包括实时电压、电流、功率因素、频率、负荷、电流不平衡度、总用电量以及总功率因素；工业交换机，用于采集光伏发电监控模块、风力发电监控模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块和电房监控模块的能源监测数据，将能源监测数据上送给所述数据服务器；数据服务器，用于对工业交换机上送的能源监测数据进行分析和预警，得到能源分析结果；显示屏，用于接收数据服务器发送的能源分析结果，对能源分析结果进行可视化显示。
本申请提供的园区能源智能监测***，对园区的光伏发电站能源数据、风力发电站能源数据、储能***数据、充电桩数据和电房用电数据进行采集和分析，并通过显示屏将数据分析结果进行展示，不再局限于光伏发电和风力发电***的数据分析，解决了现有的园区能源管控方式无法满足对园区能源进行综合性和智能性地监控和分析的技术问题。
附图说明
为了更清楚的说明本发明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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术用户员来讲，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相关的附图。
图1为本申请实施例中提供的一种园区能源智能监测***的一个结构示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种园区能源智能监测方法的一个流程示意图；
图3为本申请实施例中提供的一种园区能源智能监测设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例1
为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种园区能源智能监测***的一个实施例，包括：光伏发电监控模块、风力发电模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块、电房监控模块、工业交换机、数据服务器和显示屏；
光伏发电监控模块，用于监测光伏发电站的光伏发电状态参数，光伏发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、当日发电量、本月发电量和安全运行指标；
风力发电监控模块，用于监测风力发电站的风力发电状态参数，风力发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、月发电量、日发电量、当日天气参数、风机实时发电量、风机的PWM卸荷状态和风机的三相卸荷状态；
混合储能监控模块，用于监测超级电容储能***的数据和磷酸铁锂电池储能***的数据；
充电桩监控模块，用于监测充电桩基本信息和充电桩的运行参数；
电房监控模块，用于监测电房运行参数，电房运行参数包括实时电压、电流、功率因素、频率、负荷、电流不平衡度、总用电量以及总功率因素；
工业交换机，用于采集光伏发电监控模块、风力发电监控模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块和电房监控模块的能源监测数据，将能源监测数据上送给所述数据服务器；
数据服务器，用于对工业交换机上送的能源监测数据进行分析和预警，得到能源分析结果；
显示屏，用于接收数据服务器发送的能源分析结果，对能源分析结果进行可视化显示。
需要说明的是，工业交换机的输入端分别通过光纤电性连接有光伏发电监控模块、风力发电监控模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块和电房监控模块，工业交换机的输出端电性连接有数据服务器和显示屏。工业交换机内部可集成有网络防火墙。
光伏发电监控模块监控光伏电站的装机容量、电站功率、累计发电量、当日发电量、本月发电量和安全运行指标，根据监测的数据分析功率与日照度、发电量趋势、PR性能、未来七天气象和发电量预测。
风力发电监控模块监控风力发电站的总装机容量、累计发电量、月发电量、日发电量、当日天气参数、风机实时发电量、风机的PWM卸荷状态和风机的三相卸荷状态，根据监测风力发电的各项数据分析风力发电站的社会贡献，包括减少二氧化碳量、减少标煤量和总种植量。
混合储能监控模块用于监控超级电容储能***、磷酸铁锂电池储能***和充放电次数与充放电比，对电能的趋势进行分析，其中，监控超级电容储能***的参数包括充放电理论值、充放电实时值、***电路图、超级电容单体总电压、总电流、SOC和温度，监控磷酸铁锂电池储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、锂电池单体总电压、总电流、SOC、SOH和温度。
充电桩监控模块监控充电桩基本信息和实时监测充电桩的各类运行参数，充电桩基本信息包括直流充电桩数量、交流充电桩数量、年充电次数、年充电时长、年充电量和月充电量，对用电量趋势进行分析，并建立充电桩仿真图和数据挖掘分析表，充电桩仿真图包括充电桩名称、输出电流、输出电压、有功总电度和当前告警状态，数据挖掘分析表包括报警分类占比分析表、时区排名分析表和报警排名分析表。
电房监控模块监控电房实时电压、电流、功率因素、频率、负荷、电流不平衡度、总用电量和总功率因素，通过总用电量和总功率因素对能源进行汇总分析与趋势分析，对电房的用电情况进行峰平谷的分析，通过电压、电流、功率因素、频率、负荷和电流不平衡度对电房实时数据进行分析，同时建立能流图，以图形的方式显示能源流向，建立电房实景图，通过视频信号实时显示电房的实际情况。
数据服务器根据工业交换机采集的各监控模块的监控数据，进行预设分析项目的分析，生成能源分析结果。
显示屏对能源分析结果和各监控模块的监控数据和处理数据结果，以可视化图表的方式进行可视化显示，可视化图表辅以颜色、文字、动态图表和静态图标来协助用户快速获取关键信息。
本申请实施例提供的园区能源智能监测***，对园区的光伏发电站能源数据、风力发电站能源数据、储能***数据、充电桩数据和电房用电数据进行采集和分析，并通过显示屏将数据分析结果进行展示，不再局限于光伏发电和风力发电***的数据分析，解决了现有的园区能源管控方式无法满足对园区能源进行综合性和智能性地监控和分析的技术问题。
实施例2
作为对实施例1的进一步改进，本申请中提供了一种园区能源智能监测***的另一个实施例，在实施例1的基础上，本申请实施例的园区能源智能监测***，还可以包括与数据服务器连接的应用服务器、园区污水处理监控模块；
应用服务器，用于将数据服务器的能源分析结果发布到预置网页平台，使得用户通过应用终端远程查看能源分析结果和各监控模块的监测数据。
园区污水处理监控模块，用于监测污水处理***项目参数和运行数据，项目参数包括污水排放量、设计最大处理量、远期最大处理量、存放池设计容量、设计标准处理量、日运行时间、日运行处理量峰值、运行功率、日耗电量、日电费和日处理量，所述运行数据包括当前功率、日用电量和日出水量。园区污水处理监控模块显示污水处理工艺流程图，并根据监测到的数据对经济效益、出水量趋势、用电量趋势、PH排放趋势和污染物排放趋势进行分析，基于安全指数算法自动计算污水处理过程中的安全指数。
实施例3
为了便于理解，请参阅图2，本申请中提供了一种园区能源智能监测方法的实施例，包括：
步骤101、采集园区的能源数据，能源数据包括：光伏发电站的状态参数、风力发电站的光伏发电状态参数、超级电容储能***的数据、磷酸铁锂电池储能***的数据、充电桩基本信息、充电桩运行参数和电房运行参数。
光伏发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、当日发电量、本月发电量和安全运行指标，风力发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、月发电量、日发电量、当日天气参数、风机实时发电量、风机的PWM卸荷状态和风机的三相卸荷状态，电房运行参数包括实时电压、电流、功率因素、频率、负荷、电流不平衡度、总用电量以及总功率因素，超级电容储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、超级电容单体总电压、总电流、SOC和温度，磷酸铁锂电池储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、锂电池单体总电压、总电流、SOC、SOH和温度。
采集的园区能源数据还可以包括园区污水处理数据，包括污水排放量、设计最大处理量、远期最大处理量、存放池设计容量、设计标准处理量、日运行时间、日运行处理量峰值、运行功率、日耗电量、日电费和日处理量、污水处理***当前功率、日用电量和日出水量。园区污水处理监控模块显示污水处理工艺流程图，并根据监测到的数据对经济效益、出水量趋势、用电量趋势、PH排放趋势和污染物排放趋势进行分析，基于安全指数算法自动计算污水处理过程中的安全指数。
步骤102、对能源数据进行分析和预警，得到能源分析结果。
对采集的各监控模块的监控数据，进行预设分析项目的分析，生成能源分析结果。
步骤103、对能源分析结果进行可视化显示。
对能源分析结果和各监控模块的监控数据和处理数据结果，以可视化图表的方式进行可视化显示，可视化图表辅以颜色、文字、动态图表和静态图标来协助用户快速获取关键信息。
实施例4
请参阅图3，本申请中提供了一种园区能源智能监测设备的实施例，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现实施例3中的园区能源智能监测方法的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种园区能源智能监测***，其特征在于，包括：光伏发电监控模块、风力发电模块、混合储能监控模块、充电桩监控模块、电房监控模块、工业交换机、数据服务器和显示屏；
所述光伏发电监控模块，用于监测光伏发电站的光伏发电状态参数，所述光伏发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、当日发电量、本月发电量和安全运行指标；
所述风力发电监控模块，用于监测风力发电站的风力发电状态参数，所述风力发电状态参数包括装机容量、电站功率、累计发电量、月发电量、日发电量、当日天气参数、风机实时发电量、风机的PWM卸荷状态和风机的三相卸荷状态；
所述混合储能监控模块，用于监测超级电容储能***的数据和磷酸铁锂电池储能***的数据；
所述充电桩监控模块，用于监测充电桩基本信息和充电桩的运行参数；
所述电房监控模块，用于监测电房运行参数，所述电房运行参数包括实时电压、电流、功率因素、频率、负荷、电流不平衡度、总用电量以及总功率因素；
所述工业交换机，用于采集所述光伏发电监控模块、所述风力发电监控模块、所述混合储能监控模块、所述充电桩监控模块和所述电房监控模块的能源监测数据，将所述能源监测数据上送给所述数据服务器；
所述数据服务器，用于对所述工业交换机上送的所述能源监测数据进行分析和预警，得到能源分析结果；
所述显示屏，用于接收所述数据服务器发送的能源分析结果，对所述能源分析结果进行可视化显示。
2.根据权利要求1所述的园区能源智能监测***，其特征在于，还包括与所述数据服务器连接的应用服务器；
所述应用服务器，用于将所述数据服务器的所述能源分析结果发布到预置网页平台，使得用户通过应用终端远程查看所述能源分析结果。
3.根据权利要求1所述的园区能源智能监测***，其特征在于，还包括园区污水处理监控模块；
所述园区污水处理监控模块，用于监测污水处理***项目参数和运行数据，所述项目参数包括污水排放量、设计最大处理量、远期最大处理量、存放池设计容量、设计标准处理量、日运行时间、日运行处理量峰值、运行功率、日耗电量、日电费和日处理量，所述运行数据包括当前功率、日用电量和日出水量。
4.根据权利要求3所述的园区能源智能监测***，其特征在于，所述园区污水处理监控模块还用于根据所述项目参数和所述运行数据分析经济效益、出水量趋势、用电量趋势、PH排放趋势和污染物排放趋势。
5.根据权利要求1所述的园区能源智能监测***，其特征在于，所述电房监控模块还用于根据所述总用电量和所述功率因素对能源进行汇总分析与趋势分析、对电房的用电情况进行峰平谷分析、对电房的所述电压、所述电流、所述功率因素、所述频率、所述负荷和所述电流不平衡度进行实时数据分析。
6.根据权利要求1所述的园区能源智能监测***，其特征在于，所述显示屏，具体用于接收所述数据服务器发送的能源分析结果，对所述能源分析结果以图形图表方式进行可视化显示。
7.根据权利要求1所述的园区能源智能监测***，其特征在于，所述超级电容储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、超级电容单体总电压、总电流、SOC和温度；
所述磷酸铁锂电池储能***的数据包括：充放电理论值、充放电实时值、***电路图、锂电池单体总电压、总电流、SOC、SOH和温度。
8.根据权利要求1所述的园区能源智能监测***，其特征在于，所述充电桩监控模块还用于对充电量趋势进行分析，并建立充电桩仿真图和数据挖掘分析表。
9.一种园区能源智能监测方法，其特征在于，包括：
采集园区的能源数据，所述能源数据包括：光伏发电站的状态参数、风力发电站的光伏发电状态参数、超级电容储能***的数据、磷酸铁锂电池储能***的数据、充电桩基本信息、充电桩运行参数和电房运行参数；
对所述能源数据进行分析和预警，得到能源分析结果；
对所述能源分析结果进行可视化显示。
10.一种园区能源智能监测设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9中所述的园区能源智能监测方法的步骤。
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