[發明專利]一種智能建筑能源物聯網及其集成方法

無效

• 申請號: 201210102695.5
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN103257619A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 李洪強;蔡博;康書碩;董文靜;張國強;韓杰;周晉
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及能源技術領域，特別是一種智能建筑能源物聯網及其集成方法。

背景技術

分布式能源是世界能源最新發展方向，引起了較多的重視和研究，但其發展依然存在一些桎梏，即：能源供應系統與用能系統的脫節，帶來了總能效的降低。國內外研究成果發現：目前絕大多數的分布式能源系統的服務對象為建筑物，而建筑物往往是變負荷運行的，兩者之間的機械式串接將直接導致供能系統的變工況運行，分布式能源系統在變工況運行情況下，效率大大降低，嚴重影響了分布式能源系統原有的高能效優勢，甚至低于常規供能效率。一直以來，建筑用能終端節能屬于建筑學、暖通空調領域學者研究范疇，而分布式能源系統則屬于能源領域學者研究范疇，割裂了分布式能源系統的用能載體(建筑物)與分布式能源供能系統之間的關系。目前已經存在的樓宇間冷熱電供能系統，僅僅是一種簡單的產能與用能的疊加，二者之間是獨立的子系統，且不相互影響，并沒有體現一體化系統集成思想。

2003年開始，國際智能電網聯盟和美國能源部每年舉辦國際智能電網會議，其重點關注于單一電力系統的智能化。如：美國西北太平國家實驗室的“奧林匹克半島項目”為華盛頓州的居民提供了能源信息，并通過激勵機制和自動化手段幫助居民減少高峰時段和緊急情況下的電力消耗，虛擬市場和自動化控制是該項目的核心。歐盟新成員馬耳他目前正在開展全國性智能電網建設，將普通的電表轉換為智能電表，實現實時監控電能使用情況，進而實現電力損耗分析以及遠程控制功能。

2010年國內能源專家武建東在國際上提出了以綜合網架為基礎的應用能源學說，即智能能源網，受到國際智能電網聯盟、國際電工委員會和美國能源基金會等國際著名能源機構專業人士的認可與好評。該學說從戰略層面提出了制高點式的能源體系整合模式，智能能源網不同于智能電網、智能水務網等單個能源行業獨立發展和整合的改進改革模式，直接定位有別于發達國家、具有中國特色優勢且領先于國際跨越式綜合互動能源網絡。

然而智能電網屬單網架結構，僅關注大范圍內電力供需優化，以大電網為基礎，龐大復雜，調配困難，不兼容分布式能源系統，不適用小區域，實際節能效果差；智能能源網屬多層網架結構，將能源生產、輸送、分配、使用、運行、服務等進行優化整合互動，但依然停留在概念層面，著眼于國家層面，非常龐大和復雜，缺乏現實可行性。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了克服國家整體架構智能能源網的困難，本發明的目的在于提出一種以城市或城市群落為構架的基于分布式能源系統的智能建筑能源物聯網及其集成方法，以解決在國家整體架構智能能源網時，供能節點與用能節點多，基礎設施建設、地方性等諸多因素協調困難，使之難以實際應用的問題。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種智能建筑能源物聯網，包括分布式能源產能子系統、蓄能子系統、建筑終端能源應用子系統、能源輸配子系統和智能能源服務子系統，其中：分布式能源產能子系統用于生產所需的冷熱電能源，并通過能源輸配子系統將該冷熱電能源輸送到蓄能子系統，蓄能子系統根據智能能源服務子系統對建筑終端能源應用子系統的監測與反饋，進行能源的儲存和優化配置，然后通過能源輸配子系統將該冷熱電能源輸送至建筑終端能源應用子系統，滿足建筑終端能源應用子系統的用能需求；智能能源服務子系統在整個過程中進行能耗信號的采集、輸出輸入以及調控，最終使分布式能源產能子系統產出該冷熱電能源的量與建筑終端能源應用子系統的需求相匹配，實現智能建筑能源物聯網的最優化運行。

為達到上述目的，本發明還提供了一種集成智能建筑能源物聯網的方法，包括：步驟1：測算城市或城市群落建筑能源消耗情況，同時進行標準建筑能耗模擬計算，得到建筑終端能源應用子系統的用能規律和用能信息；步驟2：計算能源輸配子系統的協同耗散情況，確定供能半徑；步驟3：綜合供能半徑、用能規律以及用能信息，確定分布式能源產能子系統和蓄能子系統的數量、容量及位置；步驟4：構建輸配電網、輸熱管網和輸冷管網；步驟5：營建智能能源服務子系統，布置用能監測點，安裝能耗監測采集儀表，設置無線發射接收裝置，搭建信息服務與管理控制中心，其中包括數據采集集中器、計算機及顯示器的連接，最后在分布式能源產能子系統、蓄能子系統及建筑終端能源應用子系統中安裝控制元件。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：