[發明專利]一種融合需求響應的樓宇能源管理系統及能源管理方法

在審

• 申請號: 201710381369.5
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107341562A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 倪立洲
• 申請（專利權）人: 杭州赫智電子科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H04L29/08;G05B19/418
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 王雪

技術領域

本發明涉及樓宇能源領域，尤其涉及一種融合需求響應的樓宇能源管理系統及能源管理方法。

背景技術

隨著社會的進步和經濟的迅猛發展，建筑市場的飛速發展，建筑能耗占總能耗比例逐年上升。資料顯示，未來幾年內寫字樓、公寓、飯店、會展中心等大型公共建筑會大幅度增加，而我國約90%以上的大型公共建筑是典型的耗（電）能大戶，對于一棟現代化的大樓而言，統計顯示有35%~50%的能源因此而浪費。在能源需求日趨緊張的情況下，采用多種手段實現建筑節能是必然的選擇。如何進行建筑能耗量化管理，降低建筑運行過程中所消耗的能量，從而降低運行成本，成為最為關注的問題。

另一方面，隨著電力市場改革的深入進行，需求側管理正進一步得到重視，2016年2月，為推進能源互聯網發展, 國家發改委、能源局、工信部發布《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》，其重點任務提出“加快推進能源消費智能化”，鼓勵建設以智能終端和能源靈活交易為主要特征的智能家居、智能樓宇、智能小區和智能工廠，支撐智慧城市建設，加強電力需求側管理，普及智能化用能監測和診斷技術，樓宇能源管理系統引入需求側管理是未來的發展方向，目前國內對樓宇能源參與需求響應的研究較少，部分試點對樓宇的負荷管理進行了簡單的研究，但是很多系統在節能和負荷不能兼顧，例如負荷的減少可能不能夠滿足預期要求，從而不得不支付更多的電費。

當前國內的樓宇能源管理系統主要集中在能源消耗監測和控制的層面上，系統只簡單采集建筑能耗數據，人為制定控制策略，這就使得系統的管理大多集中在節能上，對于樓宇能源的負荷管理研究不夠深入，對于樓宇能源的負荷管理研究不夠深入。

發明內容

為克服現有技術的問題，本發明提供一種融合需求響應的樓宇能源管理系統，所述系統包括數據采集單元、據存儲單元、需求響應單元、節能策略設置單元、數據分析單元、負荷預測單元及控制執行單元；

所述數據采集單元包括數據采集模塊以及通信模塊，所述采集模塊以及通信模塊通過網絡與數據存儲單元連接，并與數據存儲單元連接并進行數據交換；

所述數據存儲單元與所述數據采集單元相連，所述數據存儲單元用于存儲數據采集單元發送的用電設備用電數據和用電設備周圍的環境信息；所述數據存儲單元還用于存儲節能策略設置單元發送的節能策略，以及存儲數據分析單元分析的需求響應收益和節能策略收益后得到的最終執行策略；所述數據存儲單元還通過網絡與控制執行單元相連，用于向控制執行單元發送控制指令。

所述需求響應單元與負荷預測單元相連，所述需求響應單元用于獲取負荷預測單元計算得到的負荷基線值數據，以及接收需求響應信號，制定需求響應策略，生成需求響應事件；

所述節能策略設置單元用于根據樓宇內能耗設備分類設置不同的節能策略，并將節能策略存儲到數據存儲單元中；

所述數據分析單元用于計算當前負荷值、需求響應收益和節能策略收益，得到最終執行策略，并發送到控制執行單元；數據分析單元與需求響應單元相連，通過獲取需求響應單元中的需求響應信號，獲得響應執行時間和需求響應收益，將分析得到的執行策略存儲到數據存儲單元中；

所述負荷預測單元用于根據歷史數據存儲單元存儲的歷史負荷數據，對未來的樓宇負荷進行預測分析，得到負荷基線值；

所述控制執行單元用于接收數據分析單元發送的控制策略，執行控制動作。

進一步的，所述樓宇能源管理系統還包括區域控制單元，所述區域控制單元用于根據不同區域和不同類型的用電設備進行集中遠程控制和策略控制，并執行設備控制動作。

進一步的，所述樓宇能源管理系統還包括能耗數據展示單元，所述能耗數據展示單元與數據存儲單元相連，所述能耗數據展示單元能獲取數據存儲單元中的設備用電數據，用于進行能耗數據統計與分析。

進一步的，所述數據采集模塊用于采集用電設備的用電數據；所述數據采集單元還包括傳感器，用于感知周圍的環境信息包括溫度、光線、人體感應，所述傳感器將用電設備的用電數據和用電設備周圍的環境信息發送到通訊模塊，所述通訊模塊通過網絡將數據發送到數據存儲單元。

進一步的，所述通信模塊的通信方式可以是Wi-Fi 無線網絡、Zigbee網絡或RS485有線以太網等多種方式。

所述需求響應信號包括負荷調整目標值、響應開始時間、響應執行時間和激勵信息。

所述節能策略包括選擇控制區域、觸發時間、觸發次數、觸發條件、觸發動作。

不同區域可以設置為不同的優先級權重，區域中的用電設備可以選擇參與需求響應或者不參與需求響應。