一种多源多态综合能源微网系统、管理方法、终端及介质与流程

1.本技术涉及高速公路能源的技术领域，尤其是涉及一种多源多态综合能源微网系统、管理方法、终端及介质。


背景技术：

2.高速公路是物流以及客运的主要途径，在人们的日常生活中发挥着不可忽视的作用，并且随着近年来客流量的不断加大，使得高速公路的新增里程又有了增长。而在高速公路不断发展的过程中，服务区的建设也逐渐成为了人们关注的重点。
3.服务区和高速公路的运营需要消耗大量的电力能源，例如服务区的照明、供暖以及高速公路的照明等，因此，在高速公路和服务区的建设过程中，需要配套建设完善的供电能源系统，以将电力资源从各地的电网中引入到高速公路和服务区进行使用。
4.然而，由于高速公路里程长，实际上有很大一部分都处于城市的边缘处，甚至在荒郊野岭，因此，建设供电能源系统，从电网引电使用，成本较高，且由于电力资源传输距离长，会导致产生大量的电力损耗，得不偿失。


技术实现要素：

5.为了便于向高速公路和服务区提供能源，减少能源的传输损耗，从而节约能源，本技术提供一种多源多态综合能源微网系统、管理方法、终端及介质。
6.第一方面，本技术提供的一种多源多态综合能源微网系统采用如下的技术方案：一种多源多态综合能源微网系统，包括：预分析模块，用于基于能源需求信息对目标区域的能源特征信息进行分析，生成能源分析结果；能源产生端，用于基于所述能源分析结果获取所述目标区域内的可用能源，基于所述可用能源产生目标能源，基于所述目标能源获取目标能源信息；能源传输端，用于基于所述目标能源信息传输目标能源；储能端，用于接收所述目标能源，并将所述目标能源进行存储；能源消费端，用于接收所述目标能源和所述目标能源信息，获取所述目标能源的能源使用信息，基于所述能源使用信息获取所述目标能源的能源需求信息。
7.通过采用上述技术方案，预分析模块对目标区域内的能源情况进行分析，生成能源分析结果，根据能源分析结果能够确定目标区域内的可用能源，做到就近取源，能够大大减少能源传输损耗；能源产生端用于产生目标能源，并通过能源传输端将目标能源传输至储能端和能源消费端，在使用目标能源的同时对目标能源进行储存，从而能够减少能源浪费，控制成本。
8.可选的，所述预分析模块包括采集单元和预分析单元；所述采集单元用于获取目标区域的路网架构信息和能源分布信息，并基于所述路网架构信息和所述能源分布信息获取能源特征信息；
所述预分析单元用于对所述能源特征信息进行分析处理，生成能源分析结果，所述能源分析结果包括与所述目标区域适配的可用能源。
9.通过采用上述技术方案，根据目标区域的实际情况制定能源使用计划，能够因地制宜，减少能源在传输过程中产生的损耗，节约能源。
10.可选的，所述能源产生端包括能源采集单元、能源产生设备和能源统计单元；所述能源采集单元用于基于所述能源分析结果获取可用能源；所述能源产生设备用于基于所述可用能源产生并获取所述目标能源；所述能源统计单元用于对所述能源产生设备产生的所述目标能源进行统计和计算，得到目标能源信息。
11.通过采用上述技术方案，便于对目标能源的产生情况进行统计。
12.可选的，所述能源传输端包括传输规划单元和能源传输单元；所述传输规划单元用于规划设计能源传输信息；所述能源传输单元用于基于所述能源传输信息对所述目标能源进行传输。
13.通过采用上述技术方案，便于根据不同类型的目标能源制定特定的传输规划，进一步减少了能源在传输过程中的损耗。
14.可选的，所述储能端包括储能分析单元和储能单元；所述储能分析单元用于基于所述目标能源信息生成储能方案；所述储能单元用于基于所述储能方案对所述目标能源执行储存操作。
15.通过采用上述技术方案，针对不同的目标能源制定不同的储存计划，能够对目标能源进行有效储存，减少能源浪费。
16.可选的，所述能源消费端包括用能单元、能耗分析单元、冗余分析单元以及综合分析单元；所述用能单元用于接收所述目标能源进行使用，生成能源使用信息；所述能耗分析单元用于基于所述能源使用信息和所述目标能源信息对能耗情况进行分析，得到能耗分析信息；所述冗余分析单元用于基于所述能耗分析信息获取冗余能源信息；所述综合分析单元用于基于所述能耗分析信息和冗余能源信息获取能源需求信息。
17.通过采用上述技术方案，根据目标区域的能源消耗信息和冗余能源信息获取能源需求信息，按照能源需求信息寻找和挖掘可用能源，能够保证目标区域内用能单元的正常使用。
18.可选的，所述可用能源包括风力能源、光伏能源、水利能源和火力能源。
19.通过采用上述技术方案，能够根据不同区域选择多源多态的可用能源，具有多样性和实用性。
20.第二方面，本技术还提供一种多源多态综合能源管理方法，采用如下的技术方案：一种多源多态综合能源管理方法，应用于多源多态综合能源微网系统，包括：获取能源需求信息；基于所述能源需求信息对目标区域的能源特征信息进行分析，生成能源分析结果；
基于所述能源分析结果获取所述目标区域内的可用能源作为目标能源，基于所述目标能源获取目标能源信息；基于所述目标能源信息传输目标能源；获取所述目标能源的能源使用信息，基于所述能源使用信息获取所述目标能源的能源需求信息。
21.通过采用上述技术方案，对目标区域内的能源情况进行分析，生成能源分析结果，根据能源分析结果能够确定目标区域内的可用能源，做到就近取源，能够大大减少能源传输损耗；产生目标能源，并通过能源传输端将目标能源进行特定传输，在使用目标能源的同时对目标能源进行储存，从而能够减少能源浪费，控制成本。
22.第三方面，本技术提供一种终端设备，采用如下的技术方案：一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了上述的一种多源多态综合能源管理方法。
23.通过采用上述技术方案，通过将上述的一种多源多态综合能源管理方法生成计算机程序，并存储于存储器中，以被处理器加载并执行，从而，根据存储器及处理器制作终端设备，方便使用。
24.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时，采用了上述的一种多源多态综合能源管理方法。
25.通过采用上述技术方案，通过将上述的一种多源多态综合能源管理方法生成计算机程序，并存储于计算机可读存储介质中，以被处理器加载并执行，通过计算机可读存储介质，方便计算机程序的可读及存储。
附图说明
26.图1是本技术实施例一种多源多态综合能源微网系统的整体模块示意图。
27.图2是本技术实施例一种多源多态综合能源微网管理方法的整体流程示意图。
[0028][0029]
附图标记说明：1、预分析模块；2、能源产生端；3、能源传输端；4、储能端；5、能源消费端。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
[0031]
本技术实施例公开一种多源多态综合能源微网系统,参照图1，包括预分析模块1、能源产生端2、能源传输端3、储能端4和能源消费端5，其中，预分析模块1用于基于能源需求信息对目标区域的能源特征信息进行分析，生成能源分析结果；能源产生端2用于基于能源分析结果获取目标区域内的可用能源，基于可用能源产生目标能源，基于目标能源获取目标能源信息；能源传输端3用于基于目标能源信息传输目标能源；储能端4用于接收目标能源，并将目标能源进行存储；能源消费端5用于接收目标能源和目标能源信息，获取目标能源的能源使用信息，基于能源使用信息获取目标能源的能源需求信息。
[0032]
具体地，目标区域是指包括某一部分高速公路和与高速公路配套设置的架构组成区域，例如阿勒泰至乌鲁木齐高速区域、阿拉山口至精河高速等。能源需求信息是指目标区域内高速公路和配套架构的能源需求信息，包括能源需求种类和能源需求量，其中，能源需求种类可以包括电力能源和热力能源等，能源需求量可以根据目标区域的实际情况进行获取，电力资源可以用于对高速公路和服务区进行照明等用途，热力资源可以为服务区供暖和空调等用途，当然，目标能源也可以为其他形式，例如天然气等，本实施例对此不作限制。
[0033]
具体的，可用能源包括风力能源、光伏能源、水利能源和火力能源等，其中，由于化石资源的可再生性较弱，因此本实施例可以摒弃依赖日益匮乏且不可持续的化石能源（如火力能源等），并大力挖掘发展和采用高速公路沿途优质可再生能源（如风力能源、光伏能源、水利能源等）。
[0034]
具体地，预分析模块1在获取目标区域的能源需求信息后，对能源需求信息进行分析，得到能源分析结果。在本实施例中，由于各个目标区域的具体能源情况不同，因此，针对不同的目标区域，可以获取该目标区域的路网架构信息和能源分布信息来确定能源分析结果。
[0035]
更具体地，预分析模块1包括采集单元和预分析单元，其中，采集单元用于获取目标区域内的路网架构信息和能源分布信息，路网架构信息包括服务区、收费站、桥梁、隧道、路网架构等信息，能源分布信息可以包括全国风力资源分布图、全国光照辐射分布图以及全国水力资源分布图等信息，同时也可以包括各区域能源产生设备的建设情况信息。预分析单元通过上述路网架构信息和能源分布信息来对目标区域进行分析，具体包括：根据目标区域的不同场景特点、不同能源构成以及不同公路结构来进行特征分析、筛选评价指标、依据预先设置的权重对不同能源进行打分，从而获取能源分析结果。具体地，场景特点的分值可以设置为从干旱到多水区域，分值依次为0-10，能源构成可以根据全国能源分布图来进行0-10赋值，公路结构可以根据仅公路至多桥梁（多隧道）等情况进行0-10赋值，在获取各个分值之后，可以根据雨水的权重进行统计，例如按照3/3/4进行统计，得到能源分析结果。在本实施例中，能源分析结果包括与目标区域适配的可用能源。
[0036]
例如，阿勒泰至乌鲁木齐高速区域，路网架构包括正常建设的高速公路和服务区，且常年日照充足，在全国光照辐射分布图中具有明显特征，因此，可以确定该区域的可用能源至少包括光伏能源。
[0037]
具体地，能源产生端2用于根据能源分析结果获取可用能源，并利用可用能源生成目标能源，能源产生端2包括能源采集单元、能源产生设备和能源统计单元，其中，能源采集单元用于根据能源分析结果来获取可用能源，能源产生设备用于根据可用能源来生成目标能源，能源统计单元用于对能源产生设备产生的目标能源进行统计，得到目标能源信息。
[0038]
更具体地，在本实施例中，以可用能源为风力能源，目标能源为电力能源为例进行阐述，能源采集单元可以为风机，能源产生设备可以为与风机配套设置的发电机组，风机对目标区域内的风力能源进行收集，同时发电机组将风力能源转化为电力能源，并通过能源传输端3进行传输。另外，能源统计单元还可以通过气象信息明确资源禀赋评估影响负荷的因素与影响系数；研究多节点耦合注入微电网的风光功率波动特性；分析微电网能源转换效率，确定能源有效产出。
[0039]
具体地，能源传输端3用于对目标能源进行传输，在本实施例中，能源传输端3包括
传输规划单元和能源传输单元，传输规划单元根据对目标区域的用能形态和空间分布进行调研，研究多形式能源传输特征，并建立模型进行能源传输模拟，以确定能源传输的可靠性和传输效率，并根据实际情况对能源传输媒介进行优化，从而设计能源传输信息，能源传输信息包括能源传输路线和能源传输方式。
[0040]
具体地，储能端4与能源传输端3连接，用于对目标能源进行储存备用，储能端4包括储能分析单元和储能单元，其中，储能分析单元用于根据目标能源信息制定储能方案，以电力能源为例，储能方案可以采用物理储能、化学储能和电磁储能等方式进行储能，更具体地，物理储能包括抽水储能、惯性储能以及压缩空气储能等方式，化学储能可以采用电池储能、电解制氢储能等方式，而电池储能又可以分为铅酸电池储能、钠硫电池储能、金钒液流电池储能、铅炭电池储能和锂电子储能等方式，电磁储能可以分为超级电容储能和超导电磁储能等方式。在确定了储能方案之后，即可确定储能单元，例如铅酸电池储能，从而对电力能源进行储存，作为备用能源。
[0041]
另外，储能分析单元还可以基于路网架构的产配能的不确定性建模和耦合框架，研究储能最优定容定址方法；研究各类储能单元性能特征选择最优储能形态；建模分析储能媒介衰减特征、转换效率明确系统全生命周期储能可靠性；研究储能媒介风险性，提出风险应对措施；研究能源转化形态，提出储能配套能源转换设备需求等。
[0042]
具体地，能源消费端5分别与能源传输端3和储能端4连接，因此可以使用能源传输端3和储能端4提供的目标能源，同样以电力能源为例进行说明，能源消费端5包括用能单元、能耗分析单元、冗余分析单元和综合分析单元，其中，用能单元用于接收目标能源进行使用，并生成能源使用信息；能耗分析单元用于基于能源使用信息和目标能源信息对能耗情况进行分析，得到能耗分析信息；冗余分析单元用于基于能耗分析信息获取冗余能源信息；综合分析单元用于基于能耗分析信息和冗余能源信息获取能源需求信息。
[0043]
更具体地，用能单元可以为高速公路上的路灯、服务区内的照明设备、空调设备等，能源传输端3和储能端4传输的电力能源经过电压转化后可以进行使用，同时用能单元对使用的能源信息进行记录，生成能源使用信息。
[0044]
能耗分析单元获取能源使用信息后，根据目标能源信息对用能单元的能耗情况进行分析，从而得到目标区域内的能耗分析信息，能耗分析信息包括用能种类和用能数量。
[0045]
冗余分析单元根据能耗分析信息来确定冗余能源信息，以提供用能单元的用能保障。综合分析单元根据能耗分析信息和冗余能源信息确定目标区域的能源需求信息，并提供给预分析模块1，便于预分析模块1进行能源勘测和能源挖掘，以保证目标区域的能源使用。
[0046]
本技术实施例一种多源多态综合能源微网系统的实施原理为：预分析模块1对目标区域内的能源情况进行分析，生成能源分析结果，根据能源分析结果能够确定目标区域内的可用能源，做到就近取源，能够大大减少能源传输损耗；能源产生端2用于产生目标能源，并通过能源传输端3将目标能源传输至储能端4和能源消费端5，在使用目标能源的同时对目标能源进行储存，从而能够减少能源浪费，控制成本。
[0047]
本技术实施例还公开一种多源多态综合能源管理方法，参照图，包括：s101、获取能源需求信息；s102、基于能源需求信息对目标区域的能源特征信息进行分析，生成能源分析结
果；s103、基于能源分析结果获取目标区域内的可用能源作为目标能源，基于目标能源获取目标能源信息；s104、基于目标能源信息传输目标能源；s105、获取目标能源的能源使用信息，基于能源使用信息获取目标能源的能源需求信息。
[0048]
本技术实施例一种多源多态综合能源管理方法的具体实施方式与上述的一种多源多态综合能源微网系统的具体实施方式相同，故在此不赘述。
[0049]
本技术实施例还公开一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时，采用了上述实施例中的一种多源多态综合能源管理方法。
[0050]
其中，终端设备可以采用台式电脑、笔记本电脑或者云端服务器等计算机设备，并且，终端设备包括但不限于处理器以及存储器，例如，终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备以及总线等。
[0051]
其中，处理器可以采用中央处理单元（cpu），当然，根据实际的使用情况，也可以采用其他通用处理器、数字信号处理器（dsp）、专用集成电路（asic）、现成可编程门阵列（fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以采用微处理器或者任何常规的处理器等，本技术对此不做限制。
[0052]
其中，存储器可以为终端设备的内部存储单元，例如，终端设备的硬盘或者内存，也可以为终端设备的外部存储设备，例如，终端设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（smc）、安全数字卡（sd）或者闪存卡（fc）等，并且，存储器还可以为终端设备的内部存储单元与外部存储设备的组合，存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，本技术对此不做限制。
[0053]
其中，通过本终端设备，将上述实施例中的一种多源多态综合能源管理方法存储于终端设备的存储器中，并且，被加载并执行于终端设备的处理器上，方便使用。
[0054]
本技术实施例还公开一种计算机可读存储介质，并且，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时，采用了上述实施例中的一种多源多态综合能源管理方法。
[0055]
其中，计算机程序可以存储于计算机可读介质中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间件形式等，计算机可读介质包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，计算机可读介质包括但不限于上述元器件。
[0056]
其中，通过本计算机可读存储介质，将上述实施例中的一种多源多态综合能源管理方法存储于计算机可读存储介质中，并且，被加载并执行于处理器上，以方便上述方法的存储及应用。
[0057]
以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。