一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通過隔離裝置連接的在線監(jiān)測子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。所述信息發(fā)布子系統(tǒng)主要是指面向各相關(guān)企業(yè)單位和社會公眾的Web展示。所述在線監(jiān)測子系統(tǒng)負(fù)責(zé)分布式發(fā)電項目的電能數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量、環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備工況等實時數(shù)據(jù)的采集、匯總、監(jiān)控和分析。系統(tǒng)能夠采集一定范圍內(nèi)分布式能源發(fā)電項目的實時發(fā)電數(shù)據(jù)，為用戶提供監(jiān)測、分析、評估、并網(wǎng)、信息發(fā)布等技術(shù)服務(wù)，實現(xiàn)分布式能源發(fā)電項目的集中數(shù)字化監(jiān)管，為政府推行低碳節(jié)能、制定和執(zhí)行清潔能源發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)政策提供技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支撐。
【專利說明】—種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，具體講涉及一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)以來，世界的資源環(huán)境問題日益突出，分布式能源已成為世界共同研究的熱點。為實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)對氣候變化，促進(jìn)節(jié)能減排戰(zhàn)略的實施，發(fā)展分布式清潔能源已成為可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
[0003]分布式能源發(fā)電存在諸多的問題。第一，分布式發(fā)電設(shè)備分散不集中，設(shè)備安全可能受到環(huán)境、自然災(zāi)害或者人為破壞的影響，人工巡檢開銷大，時效性差；第二，分布式發(fā)電，電壓形態(tài)、電壓穩(wěn)定、短路電流、電能質(zhì)量等發(fā)電參數(shù)受外部環(huán)境的影響較大并直接影響用電設(shè)備的安全和運行；第三，分布式發(fā)電項目并網(wǎng)會對大電網(wǎng)穩(wěn)定性和繼電保護設(shè)備造成不良影響。隨著分布式能源發(fā)電項目的大規(guī)模推進(jìn)，如何加強項目的管理以及區(qū)域內(nèi)各項目的統(tǒng)籌，保障項目的可持續(xù)安全穩(wěn)定運行，成為一個迫切需要關(guān)注的問題。因此對分布式能源發(fā)電項目的發(fā)電參數(shù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備工況等進(jìn)行實時在線監(jiān)測，實現(xiàn)分布式能源發(fā)電項目的數(shù)字化、精細(xì)化的集中監(jiān)管，對于分布式能源發(fā)電項目的建設(shè)和運行，推進(jìn)分布式發(fā)電并網(wǎng)具有重要意義。
[0004]現(xiàn)有的發(fā)電項目在線監(jiān)測和管理系統(tǒng)多是監(jiān)測單個的發(fā)電站，主要是測量電壓、電流、諧波等電能質(zhì)量，需要提供一種可同時對多個分布式發(fā)電項目的運行狀態(tài)和發(fā)電能力進(jìn)行綜合評估的管理平臺及指標(biāo)體系的技術(shù)方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)劃分清晰、運行性能卓越、業(yè)務(wù)擴展性強、工況穩(wěn)定性高、人機界面友好、操作簡單、實用靈活、功能強大、維護方便、抗干擾能力強、易于調(diào)制、保密性強、可自動發(fā)現(xiàn)和控制差錯等優(yōu)點，具備電能、環(huán)境、設(shè)備工況等數(shù)據(jù)的測量、采集、傳輸和監(jiān)測功能，全方位實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的動態(tài)展現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)分布式能源發(fā)電項目的對比、分析和評估，是集數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)測、實時分析、信息展示等功能模塊于一體的用戶側(cè)綜合分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明提供一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述發(fā)電管理系統(tǒng)包括通過隔離裝置連接的在線監(jiān)測子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述在線監(jiān)測子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)中心、本地信息子站和本地監(jiān)測終端；所述數(shù)據(jù)中心通過硬件防火墻以有線、或無線通信方式與所述本地信息子站連接，所述本地信息子站通過本地通信網(wǎng)絡(luò)與所述本地監(jiān)測終端連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)中心包括前置采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，所述前置采集服務(wù)器用于采集項目運行數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)據(jù)中心的歷史數(shù)據(jù)庫；所述數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器用于存儲歷史數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)器為用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐；
[0010]所述本地信息子站包括運行數(shù)據(jù)采集軟件的嵌入式設(shè)備或工控機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)集中器，本地通信網(wǎng)絡(luò)采集、處理和存儲發(fā)電項目內(nèi)所有本地監(jiān)測終端的信息，通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
[0011]所述本地監(jiān)測終端包括電能表、環(huán)境監(jiān)測儀、電力監(jiān)測設(shè)備計量終端和監(jiān)測終端，用于電能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及設(shè)備工況狀態(tài)的采集和測量。
[0012]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)中心包括前置采集服務(wù)器，所述前置采集服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用劃分采集分組，所述采集分組由單臺或多臺前置采集服務(wù)器組成，以實現(xiàn)不同安全區(qū)域或不同類型數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、通信原碼監(jiān)視及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0013]進(jìn)一步地，采集分組前置采集服務(wù)器間通過網(wǎng)絡(luò)心跳維持協(xié)同工作，每個采集分組包括值班的前置采集服務(wù)器和熱備用狀態(tài)的服務(wù)器，實現(xiàn)硬件故障或采集質(zhì)量下降情況下的自動切換和人工切換。
[0014]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)硬件冗余，為單網(wǎng)、雙網(wǎng)或單雙網(wǎng)混合模式；
[0015]所述數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器分別配置分值班服務(wù)器和備用服務(wù)器；所述備用服務(wù)器熱備用運行，當(dāng)值班服務(wù)器故障時，用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)自動進(jìn)行無縫切換，切換過程不造成實時數(shù)據(jù)和服務(wù)功能的缺失；當(dāng)運行調(diào)整需要時，通過人工干預(yù)對主備服務(wù)器進(jìn)行切換。
[0016]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)中包括數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫由歷史數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫組成；所述數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器采用商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件，用于歷史數(shù)據(jù)的存儲和管理，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)定義及描述、歷史告警數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)；所述實時數(shù)據(jù)庫用于存儲采集的實時當(dāng)前數(shù)據(jù)，包括實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、實時測量數(shù)據(jù)、實時凍結(jié)數(shù)據(jù)及實時事件數(shù)據(jù)。
[0017]進(jìn)一步地，所述實時數(shù)據(jù)庫常駐服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)存，所述實時數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)均存放于內(nèi)存中，所有實時數(shù)據(jù)操作在內(nèi)存中完成；
[0018]所述實時數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)中心的每一臺主機都運行一個備份，采用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸軟總線技術(shù)實現(xiàn)不同主機的實時數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)同步以及同一主機不同應(yīng)用和不同線程之間的信息交換。
[0019]進(jìn)一步地，所述實時數(shù)據(jù)庫采用C/S模式實現(xiàn)分布式的實時數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)的處理在數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器上，同時在節(jié)點駐留相應(yīng)用實時數(shù)據(jù)庫的鏡像，確保各個節(jié)點對實時數(shù)據(jù)庫的訪問。
[0020]進(jìn)一步地，所述歷史數(shù)據(jù)庫通過周期性保存所述實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來獲取數(shù)據(jù)，并且保存歷史數(shù)據(jù)的間隔時間能夠設(shè)置。
[0021]進(jìn)一步地，所述信息發(fā)布子系統(tǒng)用于用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的Web展示，支持PC端網(wǎng)頁和移動設(shè)備應(yīng)用的訪問和瀏覽，并提供微信和微博媒介的推送服務(wù)。
[0022]進(jìn)一步地，所述Web展示的設(shè)備接線圖采用圖模庫一體化技術(shù)以及多應(yīng)用數(shù)據(jù)切換技術(shù)，根據(jù)接線圖上的連接關(guān)系自動建立發(fā)電設(shè)備和供配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系；
[0023]所述信息發(fā)布子系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，數(shù)據(jù)中心向信息發(fā)布子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)、在信息發(fā)布子系統(tǒng)服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)鏡像；當(dāng)瀏覽畫面、報表和曲線時，信息發(fā)布子系統(tǒng)通過應(yīng)用發(fā)布服務(wù)平臺向本機數(shù)據(jù)庫鏡像發(fā)送請求，實現(xiàn)信息的發(fā)布。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0025]1、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，采用基于LINUX/UNIX的分布式系統(tǒng)平臺架構(gòu)，實現(xiàn)了從服務(wù)器到客戶端軟硬件的跨平臺與混合平臺，解決了長期以來對單一軟硬件平臺的依賴，為系統(tǒng)擴容、硬件升級提供了良好的支持。
[0026]2、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，采用高速緩存的海量信息綜合處理機制，具備雪崩處理能力，采用高速緩存技術(shù)，可以綜合處理短時間涌現(xiàn)的海量數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的一致性、可靠性及實時性。
[0027]3、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，是集安全性、穩(wěn)定性于一體的綜合數(shù)據(jù)處理平臺，對本地監(jiān)測終端多樣性的需求進(jìn)行了整體設(shè)計，支持多種通信方式(模擬、數(shù)字、撥號、網(wǎng)絡(luò))和通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(點對點，多點共線，星型，環(huán)行)，使得在一個本地信息子站就可以完成管轄范圍內(nèi)所有的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，并支持多源數(shù)據(jù)、多態(tài)數(shù)據(jù)處理。
[0028]4、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，是基于分組計算的分布式一體化平臺，通過多組進(jìn)行計算弱化對單臺機器的處理要求，強調(diào)數(shù)據(jù)的并行處理能力，不僅極大地提高系統(tǒng)的可靠性，而且大大降低對服務(wù)器的硬件配置要求。
[0029]5、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，采用支持各種主流操作系統(tǒng)平臺的開放式、可移植系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)各種主流操作系統(tǒng)的優(yōu)點及特點進(jìn)行綜合利用，支持開放式、可移植的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持SUN、HP、IBM等主流UNIX平臺，并能支持UNIX服務(wù)器與PC機的混合使用，可以滿足不同用戶、不同投資、不同發(fā)展階段的要求。
[0030]6、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，支持動態(tài)平衡分流的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)穿梭模型，并支持雙網(wǎng)模式，數(shù)據(jù)信息在雙網(wǎng)上平衡傳輸，既能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩?，又可使任何一個網(wǎng)段發(fā)生故障時都不影響系統(tǒng)的運行，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，同時進(jìn)行實現(xiàn)上的優(yōu)化調(diào)整，數(shù)據(jù)可以選擇網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)行傳輸，任意節(jié)點單網(wǎng)故障時，兩種網(wǎng)絡(luò)流量合并從正常的網(wǎng)卡上傳輸。
[0031]7、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其圖形動態(tài)展示采用基于可視化、全矢量的圖模庫一體化技術(shù)，形成基于CIM模型的圖模庫一體化系統(tǒng)，按照面向發(fā)電系統(tǒng)對象的原理設(shè)計，采用全矢量的圖形制導(dǎo)工具，實現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)庫錄入一體化，并自動建立圖形上的設(shè)備和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，圖模庫一體化系統(tǒng)可以根據(jù)圖上的連接關(guān)系自動建立發(fā)電設(shè)備和供配電線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系，大大簡化了工程化工作和維護工作，而且保證了維護工作的正確性，避免人為錯誤，保證圖形、模型、數(shù)據(jù)庫的一致性，減少建模和建庫時間。
[0032]8、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，具有自監(jiān)視、自診斷和自愈合功能，不僅能遠(yuǎn)程監(jiān)視分布式能源發(fā)電設(shè)備的運行狀況，還加入了對系統(tǒng)自身硬件及軟件的監(jiān)視、診斷和處理，對于硬盤、CPU、內(nèi)存等系統(tǒng)資源的監(jiān)視及告警可以防患于未然，保障對系統(tǒng)的日常維護，提高系統(tǒng)的運行可靠性。
[0033]9、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，具備全部采集數(shù)據(jù)(模擬量、開關(guān)量等)的追憶能力，可以完整、準(zhǔn)確地記錄和保存發(fā)電項目的事故狀態(tài)，圖形實景反演事故模型將對事故的記錄分析和畫面監(jiān)視控制有機地結(jié)合在一起，能夠真實、完整地反演發(fā)電項目的事故過程，分析判斷更直觀清晰。
[0034]10、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其多個數(shù)據(jù)服務(wù)器之間采用“軟同步”技術(shù)，確保多組數(shù)據(jù)庫一致性，改變了使用傳統(tǒng)的群集技術(shù)的做法，同時采用軟備份技術(shù)，通過運行在服務(wù)器上的復(fù)制程序來保證系統(tǒng)主備數(shù)據(jù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致，保證了數(shù)據(jù)的安全性和一致性。
[0035]11、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其權(quán)限管理使用六位一體的系統(tǒng)權(quán)限認(rèn)證，信息責(zé)任區(qū)分流，采用節(jié)點、功能、用戶、角色、資源、責(zé)任區(qū)六位一體的綜合權(quán)限管理機制，可以按照職能范圍、工作性質(zhì)、工作內(nèi)容及責(zé)任區(qū)劃分等給應(yīng)用系統(tǒng)的使用者進(jìn)行安全可靠、界限分明的權(quán)限分配，責(zé)任區(qū)的設(shè)定實現(xiàn)了信息的定向分流，提高了工作效率。
[0036]12、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，采用橫向隔離、縱向認(rèn)證的安全防護機制，采用經(jīng)有關(guān)部門認(rèn)定核準(zhǔn)的專用隔離裝置在在線監(jiān)測系統(tǒng)與信息發(fā)布系統(tǒng)之間進(jìn)行橫向隔離，重點防護，從在線監(jiān)測系統(tǒng)到信息發(fā)布系統(tǒng)單向傳輸信息采用正向隔離裝置，由信息發(fā)布系統(tǒng)向在線監(jiān)測系統(tǒng)的單向數(shù)據(jù)傳輸采用反向隔離裝置，對于遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸采用認(rèn)證、加密等手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方安全傳輸，縱橫交錯的安全防護機制給用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)提供了堅強的安全保障。
[0037]13、本發(fā)明提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其信息發(fā)布系統(tǒng)采用基于集群控制和安全防護的雙WEB發(fā)布機制，由兩臺相互獨立的服務(wù)器，利用高速網(wǎng)絡(luò)和安全可靠的防護機制構(gòu)成一個完整的WEB發(fā)布系統(tǒng)，當(dāng)其中任一臺服務(wù)器發(fā)生故障時，它所運行的應(yīng)用程序?qū)⒂闪硪慌_服務(wù)器自動接管，提高了 WEB發(fā)布機制的可靠性、可擴充性和自愈性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明所提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明所提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)和信息發(fā)布系統(tǒng)功能劃分示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明所提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明所提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的物理架構(gòu)示意圖；
[0042]圖5是本發(fā)明所提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸流向示意圖；
[0043]圖6是本發(fā)明所提供的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的功能結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0045]本發(fā)明提供一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)劃分清晰、運行性能卓越穩(wěn)定、業(yè)務(wù)擴展性強、運行維護風(fēng)險低等優(yōu)點，具備安全防護體系。本發(fā)明結(jié)構(gòu)化分明確、運行性能卓越、系統(tǒng)可裁剪、運行維護簡單，具備電能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備工況數(shù)據(jù)的測量、采集、傳輸和監(jiān)測功能，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)的動態(tài)展現(xiàn)，再此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了能源發(fā)電項目的對比、分析和評估，具備系統(tǒng)配置和管理功能，是集數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)測、實時分析、信息展示等于一體的用戶側(cè)通用綜合分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)。
[0046]另外，建立統(tǒng)一的分布式能源發(fā)電在線接入和監(jiān)測平臺，實現(xiàn)分布式能源發(fā)電項目的信息化監(jiān)測、數(shù)字化監(jiān)管，加快整合分布式能源發(fā)電的核心技術(shù)，推動清潔能源的快速發(fā)展，為分布式能源的發(fā)電并網(wǎng)提供技術(shù)支持，同時為政府的節(jié)能措施提供數(shù)據(jù)支撐。
[0047]本發(fā)明所提供的一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該系統(tǒng)包括通過隔離裝置連接的在線監(jiān)測子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。在線監(jiān)測子系統(tǒng)包括本地監(jiān)測終端、本地信息子站和數(shù)據(jù)中心；所述信息發(fā)布子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫鏡像和應(yīng)用發(fā)布服務(wù)平臺；在線監(jiān)測子系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心在所述的信息發(fā)布子系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫鏡像，為應(yīng)用發(fā)布服務(wù)平臺提供數(shù)據(jù)支撐。
[0048]圖2是本發(fā)明所提供的一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)和信息發(fā)布系統(tǒng)邏輯劃分圖。如圖所示，所述的在線監(jiān)測子系統(tǒng)主要是面向監(jiān)管單位和發(fā)電向項目管理人員等內(nèi)部人員，實現(xiàn)發(fā)電項目的數(shù)字化監(jiān)管，具有數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測、運行維護、統(tǒng)計分析的功能，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)項目檔案信息查詢、電能質(zhì)量實時展示以及發(fā)電項目的發(fā)電量等發(fā)電信息和符合數(shù)據(jù)的發(fā)布；所述的信息發(fā)布子系統(tǒng)則是向社會公眾展示發(fā)電項目發(fā)電成果、宣傳節(jié)能理念的窗口，具有建設(shè)案例、發(fā)電項目的綜合分析、發(fā)電項目信息、項目發(fā)電情況、負(fù)荷數(shù)據(jù)的瀏覽和發(fā)布功能，實現(xiàn)發(fā)電項目的信息化展示和發(fā)電數(shù)據(jù)的共享。
[0049]本發(fā)明提供的一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)中在線監(jiān)測系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，所述的在線監(jiān)測系統(tǒng)可分為三層，分別是主站層、采集層、監(jiān)測層。主站層由數(shù)據(jù)中心構(gòu)成；采集層由本地通信網(wǎng)絡(luò)、本地信息子站和遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)組成；一個本地信息子站即可完成轄區(qū)范圍內(nèi)所有的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，數(shù)據(jù)中心最多可支持1024個本地信息子站的接入。監(jiān)測層由電能監(jiān)測設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備以及設(shè)備工況監(jiān)測設(shè)備等本地監(jiān)測設(shè)備組成。
[0050]圖4是本發(fā)明提供的一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)中圖3所述的數(shù)據(jù)中心硬件架構(gòu)圖。如圖4所示，數(shù)據(jù)中心主要完成數(shù)據(jù)解析、存儲、顯示查詢及處理分析功能，是一整套復(fù)雜的系統(tǒng)，包括計算機軟硬件系統(tǒng)和其它與之配套的設(shè)備，還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置。數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、前置采集服務(wù)器等服務(wù)器均使用小型機，小型機具有更強處理能力，可完成大數(shù)據(jù)量處理。
[0051]各主要設(shè)備功能如下:
[0052]數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器——采用主備工作方式，并配置磁盤陣列，將分布式能源發(fā)電項目數(shù)據(jù)中心所有運行數(shù)據(jù)存放在磁盤陣列中，并提供對這些歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、查詢等任務(wù)。
[0053]應(yīng)用服務(wù)器一采用雙機熱備工作方式，負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)各項目實時數(shù)據(jù)的處理，并向監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)其他監(jiān)控節(jié)點提供實時數(shù)據(jù)服務(wù)等功能。
[0054]操作員站——主要作為操作員人機接口工作站，負(fù)責(zé)監(jiān)視、查詢、記錄打印等人機界面功能；不同級別的運行人員具有不同的監(jiān)視操作權(quán)限。
[0055]前置采集服務(wù)器——采用雙機熱備工作方式，負(fù)責(zé)采集項目運行數(shù)據(jù)，并錄入數(shù)據(jù)中心歷史庫中；為分擔(dān)通信負(fù)載，降低故障風(fēng)險。
[0056]天文鐘-保證整個上位機系統(tǒng)的時鐘統(tǒng)一。
[0057]防火墻——限制外部對系統(tǒng)資源的非授權(quán)訪問，也限制內(nèi)部對外部的非授權(quán)訪問。
[0058]所述數(shù)據(jù)中心通過硬件防火墻和有線、無線等通信方式與所述本地信息子站連接，所述本地信息子站通過本系統(tǒng)專屬本地通信網(wǎng)絡(luò)與所述本地監(jiān)測終端連接。所述數(shù)據(jù)中心包括前置采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，所述前置采集服務(wù)器負(fù)責(zé)采集項目運行數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)據(jù)中心的歷史數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲歷史數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)器為用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。
[0059]所述數(shù)據(jù)中心包括一臺或者多臺前置采集服務(wù)器，所述前置采集服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用劃分為一個或者多個采集分組，每個分組由單臺或多臺服務(wù)器組成，實現(xiàn)不同安全區(qū)域或不同類型數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、通信原碼監(jiān)視及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0060]所述各分組前置采集服務(wù)器間通過網(wǎng)絡(luò)心跳維持協(xié)同工作，每個分組同一時間保證至少有一臺服務(wù)器值班，其余服務(wù)器處于熱備用狀態(tài)，可實現(xiàn)硬件故障或采集質(zhì)量下降情況下的自動切換和人工切換。
[0061]所述數(shù)據(jù)中心采用的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)硬件冗余，既可以是單網(wǎng)，也可以是雙網(wǎng)，還可以是單雙網(wǎng)混合模式。如采用雙網(wǎng)模式，每臺服務(wù)器包含有兩塊采集網(wǎng)卡，兩個網(wǎng)段同時工作，雙網(wǎng)模式使網(wǎng)絡(luò)帶寬增加一倍，有效地利用了網(wǎng)絡(luò)資源。
[0062]所述數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器各配置兩臺服務(wù)器，分值班服務(wù)器和備用服務(wù)器。備用服務(wù)器熱備用運行，當(dāng)值班服務(wù)器故障時，系統(tǒng)自動進(jìn)行無縫切換，切換過程不造成實時數(shù)據(jù)和服務(wù)功能的缺失；當(dāng)運行調(diào)整需要時，可通過人工干預(yù)對主備服務(wù)器進(jìn)行切換。
[0063]所述數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫由歷史數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫組成。所述數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器采用商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件，負(fù)責(zé)歷史數(shù)據(jù)的存儲和管理，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)定義及描述、歷史告警數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。所述實時數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)存儲采集的實時當(dāng)前數(shù)據(jù)，包括實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、實時測量數(shù)據(jù)、實時凍結(jié)數(shù)據(jù)及實時事件數(shù)據(jù)等。
[0064]所述實時數(shù)據(jù)庫常駐服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)存，所述實時數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)均存放于內(nèi)存中，所有實時數(shù)據(jù)操作也均在內(nèi)存中完成，以保證所述一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)庫的快速訪問，特別是跨應(yīng)用的實時數(shù)據(jù)訪問，實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的實時讀取和更新。
[0065]所述實時數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)中心的每一臺主機都運行一個備份，采用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸軟總線技術(shù)實現(xiàn)不同主機的實時數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)同步以及同一主機不同應(yīng)用，不同線程之間的信息交換。所述實時數(shù)據(jù)庫采用C/S模式實現(xiàn)分布式的實時數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)的處理在數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器上，同時在各個節(jié)點駐留相應(yīng)用實時數(shù)據(jù)庫的鏡像，確保各個節(jié)點對實時數(shù)據(jù)庫的快速訪問。所述歷史數(shù)據(jù)庫通過周期性的保存所述的實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)，并且保存歷史數(shù)據(jù)的間隔時間可以設(shè)置。
[0066]圖6是本發(fā)明所提供的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的功能結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的功能可以分為三個部分，分別是數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)解析完成采集數(shù)據(jù)的規(guī)約解析、采集配置管理、以及采集數(shù)據(jù)的處理；數(shù)據(jù)管理完成數(shù)據(jù)庫服務(wù)、數(shù)據(jù)以及接口管理；數(shù)據(jù)應(yīng)用完成發(fā)電項目的運行監(jiān)測、綜合用電分析、系統(tǒng)管理、綜合評估、圖形展示、節(jié)能減排顯示等。運行監(jiān)測完成系統(tǒng)的電能曲線、異常用電、電能質(zhì)量監(jiān)測。綜合用電分析完成能源項目的分析和能源項目的對比分析。系統(tǒng)管理完成系統(tǒng)權(quán)限、設(shè)備管理。綜合評估可以實現(xiàn)區(qū)域級和項目級的發(fā)電評估。圖形展示完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息的動態(tài)展示。節(jié)能減排效果分析可根據(jù)項目發(fā)電量完成節(jié)約噸標(biāo)煤以及二氧化碳減排量的計算。
[0067]所述本地信息子站包括運行數(shù)據(jù)采集軟件的專用嵌入式設(shè)備或工控機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)集中器等，通過本地通信網(wǎng)絡(luò)對本發(fā)電項目內(nèi)所有本地監(jiān)測終端的信息進(jìn)行采集、處理和存儲，通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0068]圖5是本發(fā)明所提供的一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸流向圖。如圖5所示，本地監(jiān)測終端主要是指電能監(jiān)測設(shè)備、環(huán)境傳感裝置、設(shè)備工況監(jiān)測設(shè)備等，負(fù)責(zé)本地電能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備工況數(shù)據(jù)的測量和獲取，考慮到本地監(jiān)測終端的多樣性，本地通信網(wǎng)絡(luò)根據(jù)本地監(jiān)測終端的通訊接口采用相應(yīng)的通信協(xié)議，將本地監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送至本地信息子站。本地信息子站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和編碼，遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)采用基于TCP/IP協(xié)議的專屬通信協(xié)議，采用有線或者無線GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)解析、存儲后為系統(tǒng)的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持，在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的存儲、分析和應(yīng)用。
[0069]信息發(fā)布子系統(tǒng)主要用于本系統(tǒng)的Web展示，支持PC終端的網(wǎng)頁訪問和移動終端的APP訪問以及微信、微博等新興媒介的推送和查詢。展示功能的設(shè)備接線圖采用圖模庫一體化技術(shù)以及多應(yīng)用數(shù)據(jù)切換技術(shù)，可以根據(jù)接線圖上的連接關(guān)系自動建立發(fā)電設(shè)備和供配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系，避免人為錯誤，保證圖形、模型、數(shù)據(jù)庫的一致性，減少建模和建庫的時間。
[0070]所述信息發(fā)布子系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，所述數(shù)據(jù)中心向信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)、在信息發(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)鏡像。當(dāng)需要瀏覽畫面、報表、曲線時，信息發(fā)布系統(tǒng)通過應(yīng)用發(fā)布服務(wù)平臺向本機數(shù)據(jù)庫鏡像發(fā)請求，實現(xiàn)信息的發(fā)布。
[0071]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電管理系統(tǒng)包括通過隔離裝置連接的在線監(jiān)測子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述在線監(jiān)測子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)中心、本地信息子站和本地監(jiān)測終端；所述數(shù)據(jù)中心通過硬件防火墻以有線、或無線通信方式與所述本地信息子站連接，所述本地信息子站通過本地通信網(wǎng)絡(luò)與所述本地監(jiān)測終端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心包括前置采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，所述前置采集服務(wù)器用于采集項目運行數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)據(jù)中心的歷史數(shù)據(jù)庫；所述數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器用于存儲歷史數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)器為用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐； 所述本地信息子站包括運行數(shù)據(jù)采集軟件的嵌入式設(shè)備或工控機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)集中器，本地通信網(wǎng)絡(luò)采集、處理和存儲發(fā)電項目內(nèi)所有本地監(jiān)測終端的信息，通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 所述本地監(jiān)測終端包括電能表、環(huán)境監(jiān)測儀、電力監(jiān)測設(shè)備計量終端和監(jiān)測終端，用于電能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及設(shè)備工況狀態(tài)的采集和測量。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心包括前置采集服務(wù)器，所述前置采集服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用劃分采集分組，所述采集分組由單臺或多臺前置采集服務(wù)器組成，以實現(xiàn)不同安全區(qū)域或不同類型數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、通信原碼監(jiān)視及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
5.如權(quán)利要求4所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，采集分組前置采集服務(wù)器間通過網(wǎng)絡(luò)心跳維持協(xié)同工作，每個采集分組包括值班的前置采集服務(wù)器和熱備用狀態(tài)的服務(wù)器，實現(xiàn)硬件故障或采集質(zhì)量下降情況下的自動切換和人工切換。
6.如權(quán)利要求2所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)硬件冗余，為單網(wǎng)、雙網(wǎng)或單雙網(wǎng)混合模式； 所述數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器分別配置分值班服務(wù)器和備用服務(wù)器；所述備用服務(wù)器熱備用運行，當(dāng)值班服務(wù)器故障時，用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)自動進(jìn)行無縫切換，切換過程不造成實時數(shù)據(jù)和服務(wù)功能的缺失；當(dāng)運行調(diào)整需要時，通過人工干預(yù)對主備服務(wù)器進(jìn)行切換。
7.如權(quán)利要求2所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中包括數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫由歷史數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫組成；所述數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器采用商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件，用于歷史數(shù)據(jù)的存儲和管理，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)定義及描述、歷史告警數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)；所述實時數(shù)據(jù)庫用于存儲采集的實時當(dāng)前數(shù)據(jù)，包括實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、實時測量數(shù)據(jù)、實時凍結(jié)數(shù)據(jù)及實時事件數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述實時數(shù)據(jù)庫常駐服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)存，所述實時數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)均存放于內(nèi)存中，所有實時數(shù)據(jù)操作在內(nèi)存中完成； 所述實時數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)中心的每一臺主機都運行一個備份，采用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸軟總線技術(shù)實現(xiàn)不同主機的實時數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)同步以及同一主機不同應(yīng)用和不同線程之間的信息交換。
9.如權(quán)利要求7或8所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述實時數(shù)據(jù)庫采用C/S模式實現(xiàn)分布式的實時數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)的處理在數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器上，同時在節(jié)點駐留相應(yīng)用實時數(shù)據(jù)庫的鏡像，確保各個節(jié)點對實時數(shù)據(jù)庫的訪問。
10.如權(quán)利要求7所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)庫通過周期性保存所述實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來獲取數(shù)據(jù)，并且保存歷史數(shù)據(jù)的間隔時間能夠設(shè)置。
11.如權(quán)利要求1所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述信息發(fā)布子系統(tǒng)用于用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)的Web展示，支持PC端網(wǎng)頁和移動設(shè)備應(yīng)用的訪問和瀏覽，并提供微信和微博媒介的推送服務(wù)。
12.如權(quán)利要求11所述的用戶側(cè)分布式能源發(fā)電管理系統(tǒng)，其特征在于，所述Web展示的設(shè)備接線圖采用圖模庫一體化技術(shù)以及多應(yīng)用數(shù)據(jù)切換技術(shù)，根據(jù)接線圖上的連接關(guān)系自動建立發(fā)電設(shè)備和供配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系； 所述信息發(fā)布子系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，數(shù)據(jù)中心向信息發(fā)布子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)、在信息發(fā)布子系統(tǒng)服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)鏡像；當(dāng)瀏覽畫面、報表和曲線時，信息發(fā)布子系統(tǒng)通過應(yīng)用發(fā)布服務(wù)平臺向本機數(shù)據(jù)庫鏡像發(fā)送請求，實現(xiàn)信息的發(fā)布。
【文檔編號】H02J13/00GK104184209SQ201410403576
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】陳企楚, 孫忠誠, 李 昊, 鄭國太, 李文, 李斌, 劉暢, 林晶怡, 柏德勝, 蔡亮, 夏露, 胡進(jìn)永 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院