本发明涉及电力调度，更具体地说，涉及一种基于换电模式的电能流转的方法。
背景技术：
1、为了解决电厂存在闲时的发电量无法进行有效利用而造成浪费的问题，现有技术的最新趋势为以“虚拟电厂”的技术理念对电能进行储能再利用，具体地，“虚拟电厂”主要将分布式电源、储能及调节负荷等各类功能进行结合，在负荷低谷期，“虚拟电厂”会将富余的发电量通过储能设备储存起来，在负荷高峰期，对储存的发电量进行利用，例如通过增加热电厂出力、指挥各类储能设备向电网送电等方式。其中，储能的应用场景包括发电侧储能、输配电侧储能和用户侧储能三大场景。
2、现有技术利用储能进行发电量的先储存再利用，仍然需要依赖传统的电网架构，即，发电——升压——输送——降压。相应地，传统的电网架构存在必须要面对的问题，即，电网架设的难度大、成本高，电能输送的效率低。对先储能再利用的方式，相当于形成一个临时微网，对微网的电能进行利用，所存在必须要面对的问题，即，需要建设充电、用电的电力网络，需要考虑并网存在的影响，需要考虑储能及利用的效率对应的成本收益问题。
3、可见，“虚拟电厂”、储能系统在电能输送、储能再利用两方面，于现实的实施中，都存在直接影响实施可行性的重大不足，达不到理想的经济性、易行性，因此，也未能快速在全网进行推广应用。
4、另一方面，现有技术还提供了关于可换电池的新能源汽车的换电服务的技术方案，但其主要目的是为了提供稳定的换电服务，如中国发明专利申请202011140076.6公开了基于车联网的多智能体无人驾驶电动汽车换电调度方法，中国发明专利申请201410730212.5公开了基于时空双尺度的电动汽车有序充换电分层分区调度方法。
5、虽然换电服务客观上实现上电池从一个换电站到另一个换电站的转移，并且电网的储能系统也存在将储能容量进行容量租赁，用于新能源发电站的商业模式，但由于现有技术记载的换电服务针对的是随机行驶路线的车辆所需要的换电需求，无法实现有规划、可控地将数量更多、储能更多的电池从相应的一个或多个换电站转移至相应的另一个或多个换电站，实现稳定的电能流转，达到发电量输送的目的与效果；甚至现有技术还需要提前获取下一日的换电需求，进行提前规划电池的配置，实际上排除了利用车辆进行电池转移而实现电能流转。因此，即使将电网的储能服务用于新能源发电站，只是对新能源发电站的能源来源提供一种新选项，而无法改变现有技术的换电服务存在的问题。
6、基于换电服务的现有技术可知，换电服务均以向车辆提供电池，以供车辆行驶的能源消耗为目的，而不以电能流转为目的，所有换电车辆到达换电站的目的都是用低电量电池与换电站的高电量电池进行交换，以保证换电车辆能够获得尽可能长的续航，进而现有技术不存在任何关于如何实现有规划、可控地进行稳定的电池转移，进而实现有效的电能流转，以实现在一定程度上代替传统的电网架构进行电能输送。
7、综上所述，现有技术不存在将闲时发电进行储能与换电服务相结合以实现电能输送的动机，则如何结合闲时发电进行储能的储能系统与换电服务并实现有规划、可控地进行稳定的电池转移、电能流转，进而实现有效的电能流转的技术方案为空白领域。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于换电模式的电能流转的方法，基于换电车辆的行驶路线，通过换电模式有规划、可控地进行稳定电池转移，实现不基于电网的电能流转；在相邻的两个电能流转任务之间，换电车辆将高电量电池提供给上一个电能流转任务的受电换电站，接收低电量电池并前往下一个电能流转任务的供电换电站，基于此，保证每个电能流转任务的受电换电站获得尽可能多的电量，完成有效的电能流转。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种基于换电模式的电能流转的方法，获取供电换电站与受电换电站之间需要流转的电量；获取若干换电车辆的行驶路线，所述的行驶路线至少覆盖两个换电站；结合所述的需要流转的电量、换电车辆的行驶路线，确定每辆换电车辆在其行驶路线上的换电策略，换电车辆基于换电策略在不同换电站进行电池更换，通过电池在换电站之间的转移进行电能流转。
4、作为优选，当换电车辆的行驶路线包括至少两个电能流转任务时，基于换电车辆的行驶路线，获取换电车辆从前一次电能流转的在前受电换电站至后一次电能流转的在后供电换电站的预估电能开销qa；如果换电车辆的若干电池的总电量qt高于在前受电供电站的若干电池的总电量qs与预估电能开销qa，且qs＞qa，则将总电量qt对应的换电车辆的若干电池与总电量qs对应的在前受电供电站的若干电池进行交换，为换电车辆从在前受电换电站至在后供电换电站提供动力能源。
5、作为优选，部署数据转换系统，数据转换系统包括多个数据转换器，所述的数据转换器泛在所有换电站、换电车辆；所述的数据转换器连接至少一种类型的数据采集装置，数据转换器部署数据处理模型；获取换电车辆的行驶路线、换电站的当前阶段电量需求或下一阶段电量需求，作为感知数据；数据转换器连接的数据采集装置实时采集不同类型的感知数据，所述的感知数据至少还包括换电站、换电站的充电电池仓、换电车辆、换电车辆的车载电池仓、电池的位置信息、电池的电量信息；将感知数据输入数据处理模型，输出转换结果，并向其他数据转换器传播所述的转换结果；接收到所述的转换结果的其他数据转换器，将所述的转换结果作为一种感知数据，通过所述的转换结果对其他数据转换器的转换结果形成影响；基于此，数据转换系统中的多个数据转换器对泛在范围内采集的所有感知数据进行数据转换，转换为各个数据转换器的转换结果并输出，数据转换系统生成换电车辆的换电策略。
6、本发明的有益效果如下：
7、本发明所述的基于换电模式的电能流转的方法，将发电量通过电池充电进行储存，基于可转移的电池获得可流转的电能；基于全局泛在的监测，获取每个供电换电站需要提供的电池的电量与数量、对应的换电车辆与行驶路线、每个受电换电站需要接收的电池的电量与数量、电池为换电车辆提供动力能源的电能开销、受电换电站的电池接收能力、区域内发生的各类事件，确定供电换电站与受电换电站之间需要流转的电量；利用换电模式进行电池转移，实现电能流转。电能流转的过程中，电能以电池为载体，以换电车辆为载具，以路网为通道，代替传统电能输送的电网架构，实现脱离电网架构的电能输送。
8、本发明以电能流转为目的，不同于现有技术的换电服务以保证换电车辆到达换电站时能够获得电池且电池的电量尽可能多为目的，本发明在每个电能流转任务中，换电车辆到达供电换电站后，接收需要流转的电能对应的电池，到达受电换电站后，将高电量电池提供给受电换电站，接收受电换电站的低电量电池，并行驶至下一个电能流转任务的供电换电站，进行电池转移、电能流转，即在相邻的两个电能流转任务之间，换电车辆将高电量电池提供给上一个电能流转任务的受电换电站，接收低电量电池并前往下一个电能流转任务的供电换电站，进而完成有效的电能流转，实现通过换电模式有规划、可控地进行稳定电池转移，实现不基于电网的电能流转。本发明基于全局泛在的监测，结合换电车辆的行驶路线、每个换电站存有的电池的电量、当前阶段电量需求、下一阶段电量需求，确定分别作为供电换电站、受电换电站的换电站，以及供电换电站与受电换电站之间对应需要流转的电量，能够实现全局的电能流转的最优配置。
9、本发明适用于不同级别的地域范围的电能流转，特别适用于地域范围内存在若干个主力发电站，形成具备发电优势的供电换电站，基于路网连接的大量具备用电需求的受电换电站的实施环境，则可在相当程度上代替传统的电网架构。特别是对于电量需求较小，但需要投入大量资金，克服极端环境对电网建设工程造成的重大困难的偏远地区，本发明的实施，能够有效解决电网建设存在的工程周期长、建设与维护成本高、难度大等问题，以低成本、短周期实现电力供应。并且，受电换电站所属的微网可不再进行并网，从根本上解决微网并网需要解决的问题，消除微网并网对主网形成的影响。
10、本发明以电池的转移进行电能的流转，电能以实体的电池为载体，能够实现以所有换电车辆的行驶路线交汇获得的行驶路线网覆盖的换电站为节点，基于不同的换电策略生成对应的路由，通过不同换电车辆以不同的行驶路线进行转移，提高电能流转的效率，并且还能够形成足够多的路径冗余，防止发生如电网的输电线路的冗余有限，冗余易击穿的情况。
11、本发明将需要流转的电量划分为若干个电量单位，进行电能流转的过程，通过中间换电站的高电量电池与换电车辆的低电量电池的交换，补充每个单位电量为换电车辆提供动力能源的电能开销；基于此，换电车辆以中间换电站为节点，对每个单位电量进行恢复调整，直至流转至受电换电站，保证到达受电换电站的电池具有接近从供电换电站获取时的电量，达到有效且效率更高的电能流转；并且，中间换电站、受电换电站与换电车辆进行交换的电池的电量差较小，避免中间换电站、受电换电站在提供高电量电池、接收低电量电池后，造成微网的负载波动，换电车辆保有尽可能多的电量应对突发状况。
12、当电能流转以满足区域内的换电站各阶段的电量需求为目的时，基于各个换电站的总电量及各阶段的电量需求，获得每个换电站的当前总电量与当前阶段电量需求或下一阶段电量需求的电量需求差；每个换电站基于各自的电量需求差，向外提供或接收对应的电量，使得每个换电站的电量需求差相等，实现区域内的换电站形成电量漫灌的效应，区域内的换电站快速达到满足电量需求的目的。
13、本发明在覆盖所有换电站的范围内部署数据转换系统，基于泛在范围内的全局因素，生成换电车辆的换电策略，所有换电站、换电车辆基于换电策略进行电池转移，实现电能流转。本发明中，基于所述的换电策略进行的电池交换，是一种实时的生成式一体化响应执行，不是针对某几个情形分别生成换电策略、交互数据与换电动作，而是针对所有情形，一体化生成面向所有换电站、电池、换电车辆、设施、设备的不同换电策略、交互数据与换电动作，换电策略是基于所有换电站、电池、换电车辆的真实情况通过数据转换生成的，可以不需要在进行换电动作之前预先生成对应的换电策略，本发明的实施，将获得全新的换电操作逻辑以及电能流转方式。
14、本发明中，数据转换系统控制交互设备输出交互数据、控制换电设备匹配换电策略进行对应的换电动作，为基于全局因素通过泛在全局的数据转换系统直接转换出交互指令、换电指令，控制交互设备输出对应换电车辆、换电策略的交互数据，控制换电设备进行对应的换电动作，与现有技术基于“先感知——再传输——再判断——再产生结果”的思维定势存在实质区别(即，先采集状态数据，并且传输给特定的几个计算单元根据某些有限规则进行计算，再根据计算结果生成换电策略，再根据换电策略对应地设置换电设备的换电动作)。本发明中，用于引导换电车辆的交互数据与换电设备的换电动作，为所有数据采集装置(或者传感器)获取的状态数据经过数据转换系统直接进行数据转换并输出的转换结果，而数据转换系统中每个数据转换器的参数，是之前每一次数据转换过程中形成的，进而，数据转换系统的转换结果即涵盖了当前的所有情形，也涵盖了之前的所有情形。由于现有技术的“认知”实际上无法实现无限维度的认知，现有技术的“判断”也无法根据无限维度的认识进行决策。因此，本发明中，数据转换系统实现在泛在范围内进行全区域一体化的实时决策(生成换电策略)的过程中，数据转换系统的数据转换的实际效果，不仅替代了现有技术的“先感知——再传输——再判断——再产生结果”的实现逻辑，而且实际效果高于“先感知——再传输——再判断——再产生结果”。
15、本发明所述的数据转换系统为云网融合架构，将计算、存储、传输融合为数据转换行为，不对收到的数据(即采集的各类感知数据，或者接收的转换结果)进行具体分析，而是将这些数据参数化，在一个较大范围，所有的数据转换器都在进行数据参数化的数据转换行为，从整个范围来看，所有数据转换器构成的数据转换系统将所有的数据一体化进行转换，因此构成所有数据一体化处理的架构，即，云网融合架构。在云网融合架构下，将所有数据一体化处理则可消除假数据、不准确数据，从而实现安全可控。同时，基于云网融合架构的数据一体化处理，在城市级部署时，可实现万亿甚至更多的毫秒级处置的任务。本发明的高速处置任务，在现有技术的云网分离架构中，即使在理论上，也可证明其无法实现。
16、本发明中，基于云网融合架构的数据转换，将所有数据转换为实现精准实时决策的能力(所述的决策，就是根据对象的身份和历史信息进行准确决策)，数据不再被记录在某种介质上，而是以数据转换器进行数据转换的转换能力进行等同实现。将本发明的数据转换作为一种信息表达方式时，现有的所有黑客、间谍入侵行为都无法窃取和篡改(现有的入侵行为离不开被记录在介质上的原始数据)。黑客、间谍入侵的另外一个必要条件是利用信息的不对称，从而冒充身份，窃取系统权限；本发明的数据转换系统，在云网融合架构中实现所有数据转换为精准实时决策的能力，泛在部署的数据转换系统，消除了信息不对称，现有的所有冒充身份、窃取权限的行为都将成为影响交互的因素，基于数据转换系统通过转换结果的输出进行响应(即消除影响交互的因素，例如，对于冒充身份和窃取权限的行为的常见交互就是出警)，从根本上实现了安全可控。
17、本发明中，利用云网融合架构通过所有收到的数据去影响每个数据转换器的参数，对于所有需求，由整个数据转换系统直接将需求转换为结果(对应的，为获得的数据结果)，而数据转换的过程用到了所有参数。因此，最大化降低数据的重复计算，最大化降低存储的消耗(例如，对于将计算、存储融合，实现大语言模型时，训练大言语模型所需的几十t的文本数据，在本发明中以千亿规模参数进行表达时(即通过数据转换行为形成参数)，只需占用几十g)，对应的，传输所消耗的能量也同比例下降。
18、本发明所述的数据转换系统，所有数据转换器之间无主次关系、无固定连接路径，数据转换器仅接收其他数据转换器的转换结果，向外发出自身计算的转换结果，对事件的发现和/或对应的交互设备、换电设备进行响应不依靠单个数据转换器进行识别与控制，而是通过数据转换系统中的多个数据转换器进行数据转换，等同实现了“先感知——再传输——再判断——再产生结果”的效果(其区别跟前述的现有技术“先采集状态数据，并且传输给特定的几个计算单元根据某些有限规则进行计算，再根据计算结果生成换电策略”与本发明的区别一样)。进而，本发明不依赖单点识别，将运算功能全布于整个数据转换系统，减轻单点运算的软硬件要求，执行效率高，大大提高抗攻击能力；在数据转换器之间呈信息相对对称状态，能够免疫数据非法篡改的问题，即使单个数据转换器被物理破解而篡改其发出的数据，但是因为数据转换系统的数据转换是一种超高度冗余的复杂计算和超多维度校验，所以，单个数据转换器发出数据被篡改不影响数据转换系统的转换结果，而且能快速定位故障及被篡改的数据转换器，保证数据转换系统的转换结果的可信度，进而，可解决部门之间数据共享和信息安全的矛盾。
19、数据转换器之间传输的转换结果为对数据进行数据转换的转换结果，而非信息本身，进而可不对采集的原始数据(即感知数据)进行存储，数据转换器仅接收其他数据转换器输出的转换结果，向外发出自身的转换结果，单个的转换结果所含信息量不足以还原任何事件和目标信息，必须由整个数据转换系统上的转换结果、多维数据矩阵元素及物理空间和设施对应关系联合进行数据转换才能获得确定的结果，数据转换对于少数数据转换器传输的信息依赖性较小，进而能够从根本上改变传统信息化单点安全敏感的本质。
20、本发明中，交互设备、换电设备的响应执行为基于数据转换得到的转换结果对应地响应执行，响应效率高，避免因为网络攻击造成虚假执行或该执行时不执行等非法响应。为避免劫持，本发明还可以使用多个数据转换器协作控制交互设备、换电设备，进一步提高对劫持攻击的免疫能力。
21、本发明基于数据转换系统输出的转换结果，实现对换电站、换电站的充电电池仓、换电车辆、换电车辆的车载电池仓、电池，以及其他对象等目标进行非特定特征识别，即，在不需要特定特征、获取具体身份信息的情况下，即可等同实现确定每个唯一性的目标为其自身的效果，等同于实现了非特定特征识别。本发明通过数据转换方式等同实现以非特定特征识别的方式进行目标识别、身份确认、权属计算或事件监控，不仅事件处置结果准确率高，而且位置精准。本发明基于数据转换系统等同实现的非特定特征识别，可在不依赖特定特征进行匹配目标身份和权属关系进行精准服务的同时，高度保护目标隐私，还可用于解决城市困扰已久的交通、教育、医疗便利、防疫、民生服务、应急、社区服务、市场行为、安全生产、文明行为等问题。本发明采用数据转换等同实现非特定特征识别的方法，另一方面能够有效地防止因特定特征被盗或仿制而造成的风险，大大提升安全性。本发明采用不接触的被动方式，对目标的身份等同于进行了无感识别，大大提升执行的便利性，减少现有技术发生识别失误时所导致的交互失误。
22、本发明通过数据转换等同实现的对目标的识别、身份及权属的确认或事件的监控，由于不传输原始数据，并可不对原始数据进行存储，进而不存在隐私信息泄漏的风险；对应地，可解决公共安全和隐私保护的矛盾。
23、基于数据转换系统对泛在范围内的各类事件的发现，本发明一方面实现了换电策略能够确保各个换电站的各阶段的电量需求；另一方面，通过实时生成的交互数据基于最新换电策略对换电车辆进行引导，所述的引导可包括但不限于换电过程中的位置引导、行驶过程中的行驶路线引导等。