基于综合能源系统的分布式微型测控系统的制作方法

本技术涉及能源测控，尤其涉及基于综合能源系统的分布式微型测控系统。

背景技术：

1、随着能源需求的不断增长和能源结构的多样化，综合能源系统（ies）已成为实现能源高效利用和可持续发展的重要手段。ies通过集成多种能源类型（如电力、燃气、热能等）和能源设备（如发电机组、储能设备、传输网络等），实现能源的互补和优化利用。然而，ies的复杂性和动态性使得其管理和控制变得异常困难。

2、传统的能源测控系统通常采用集中式的架构，将所有数据集中到一个中央处理单元进行处理。然而，这种架构在面对大规模、高复杂度的ies时，往往存在数据传输延迟、处理效率低下等问题。此外，由于ies中能源设备众多、地理位置分散，传统的测控系统难以实现对所有设备的有效监控和管理。

3、现有的分布式测控系统虽然在某些方面取得了一定的成果，但仍存在一些问题和不足。例如，在区域划分方面，往往仅考虑地理位置因素，而忽略了设备重要性、故障概率和网络性能等因素对系统稳定性和可靠性的影响；在数据采集和传输方面，缺乏对参数实时性和重要性的评估，导致数据传输的效率和准确性不足；在能源消耗预测和控制方面，往往仅基于历史数据进行预测，而忽略了实时数据对预测结果的影响，导致预测结果不够准确，能源分配策略不够合理。

技术实现思路

1、基于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于综合能源系统的分布式微型测控系统，通过区域划分模块实现对能源系统的区域划分和评分，通过数据采集模块实现对能源系统参数的采集和评分，通过第一传输模块和第二传输模块实现对数据的高效传输，通过消耗预测模块实现对各区域能源消耗量的准确预测，通过控制模块实现对能源生产和分配的智能控制；实现对能源系统的全面监控和管理，提高能源系统的稳定性和可靠性，降低能源消耗成本。

2、本发明的目的采用以下技术方案实现：

3、第一方面，本技术提供了基于综合能源系统的分布式微型测控系统，所述系统包括：

4、区域划分模块，用于划分不同的采集区域；所述采集区域包括第一区域和第一子区域；分别对所述第一区域和第一子区域进行评分，获得第一区域评分和第一子区域评分；

5、数据采集模块，用于采集能源系统的不同类型的参数；获得不同类型参数的实时性评分；将第一子区域的能源系统各参数按照时间进行分组，所述分组包括第一分组和第二分组；

6、第一传输模块，根据参数的实时性评分以及第一子区域评分，通过第一补偿时间，将能源系统各参数上传至边缘处理设备；

7、数据预处理模块，用于通过边缘处理设备对采集的能源系统各参数进行预处理；获得预处理后的能源系统各参数；

8、第二传输模块，根据第一区域评分，通过第二补偿时间，将所述预处理后的能源系统各参数上传至中央处理模块；

9、消耗预测模块，用于通过中央处理模块，基于能源预测模型，预测各区域能源消耗量；

10、控制模块，用于根据能源消耗量，控制能源分配。

11、优选地，所述区域划分模块的实现步骤包括：

12、获取能源系统的拓扑结构，所述拓扑结构包括能源的设备节点、能源传输网络、能源存储节点以及消费节点；

13、识别能源系统关键设备节点、传输路径和存储节点；

14、根据关键设备节点、传输路径和存储节点的地理位置进行第一区域划分；

15、根据消费节点以及地理位置，通过聚类分析，获得聚类分析结果；

16、根据聚类分析结果，将第一区域划分第一子区域。

17、优选地，所述区域划分模块的实现步骤还包括：

18、根据区域设备的重要性，获得设备重要性评分；

19、根据区域设备故障概率，获得设备可靠性评分；

20、根据网络性能，获得通信可靠性评分；

21、根据设备重要性评分、设备可靠性评分以及通信可靠性评分，获得区域评分；所述区域评分包括第一区域评分和第一子区域评分。

22、优选地，所述数据采集模块的实现步骤包括：

23、采集能源系统的不同类型的参数，其中参数类型包括：设备参数、能源参数以及环境参数；

24、根据参数类型获得实时性评分；

25、将第一子区域的能源系统各参数按照工作日和休息日划分第一分组；

26、将第一分组按照能源消耗量划分第二分组。

27、优选地，所述第一传输模块的实现步骤包括：

28、通过时间戳，获得预设时间段内第二分组内的能源系统各参数接收端与发送端的第一延迟时间；

29、根据所述第一延迟时间，获得第一补偿时间，调整对应参数发射端的时间；

30、根据参数实时性评分以及第一子区域评分，设置第一传输顺序，并通过第一补偿时间，将能源系统各参数上传至边缘处理设备。

31、优选地，所述根据所述第一延迟时间，获得第一补偿时间，调整对应参数发射端的时间，包括：

32、所述第一补偿时间通过如下方式获取：

33、

34、

35、其中，为第一补偿时间，为某一第二分组某类参数在预设时间段内的第一延迟时间均值；k为第一系数，2≤k≤4，为该第二分组该类参数在预设时间段内的延迟时间的标准差；为调节系数；为当前网络延迟率，为当前网络丢包率，为当前处理器内存占用率；为该第二分组在预设时间段内的网络延迟率的均值；为该第二分组在预设时间段内的网络丢包率的均值；为该第二分组在预设时间段内的处理器内存占用率的均值，max（）为取最大值。

36、优选地，所述第二传输模块的实现步骤包括：

37、通过时间戳，获得预设时间段内第二分组内预处理后的能源系统各参数的中央处理器接收时间与边缘设备发送时间的第二延迟时间；

38、通过第二延迟时间获得第二补偿时间，调整边缘设备的发送时间；

39、根据参数实时性评分、第一区域评分以及第一子区域评分，设置第二传输顺序，并通过第二补偿时间，将预处理后的能源系统各参数上传至中央处理模块。

40、优选地，所述消耗预测模块的实现步骤包括：

41、通过历史数据，分别建立第一子区域中第二分组的消耗预测模型；所述历史数据包括环境数据、能源消耗数据以及设备参数；

42、通过当前数据结合消耗预测模型，预测各区域能源消耗量。

43、优选地，所述控制模块的实现步骤包括：

44、根据预测的能源消耗量，控制模块会制定相应的能源生产和分配策略；

45、调整能源生产设备的运行状态，包括启动或关闭发电机组；以匹配所述能源消耗量。

46、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述的存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现本发明任一所述系统的功能。

47、本发明的有益效果包括：数据采集模块能够实时采集能源系统各种不同类型的参数，包括设备参数、能源参数和环境参数，保证了数据的全面性和准确性；第一传输模块和第二传输模块通过考虑参数实时性评分和区域评分，结合补偿时间机制，确保数据能够高效、准确地传输到相应的处理设备，减少了数据传输的延迟和丢失。区域划分模块根据能源系统的拓扑结构和关键节点，结合地理位置和聚类分析，实现了对采集区域的精准划分；同时，考虑设备重要性、可靠性和网络性能等因素，为每个区域和子区域进行评分，为后续的数据处理和控制策略制定提供了基础。数据预处理模块通过边缘处理设备对采集的数据进行预处理，提高了数据的质量和可用性。消耗预测模块基于历史数据和当前数据，结合能源预测模型，能够准确预测各区域的能源消耗量，为能源分配提供了科学依据；控制模块根据预测的能源消耗量，制定相应的能源生产和分配策略，能够实时调整能源生产设备的运行状态，确保能源供应与需求的平衡。通过智能控制，系统能够实现对能源系统的精细化管理，提高能源利用效率，降低能源消耗成本。

48、综上所述，基于综合能源系统的分布式微型测控系统通过高效的数据采集与传输、精准的区域划分与评分、智能化的数据处理与预测以及灵活的能源分配与控制，能够提高能源系统的运行效率和稳定性，降低能源消耗成本，为能源系统的可持续发展提供有力支持。