能效管理与虚拟电厂需求响应方案设计.docx
能效管理与需求响应技术支持系统总体设计说明书修订历史记录日期版本说明作者1引言O1.1 编写目的O1.2 背景O1.3 定义O1.4 参考资料12总体设计22.1 需求规定22.1.1 功能需求22.1.1.1 建立基础数据库及数据存储22.1.1.2 数据采集与处理22.1.1.3 数据建模和数据服务32.1.1.4 数据可视化及交互模块32.1.1.5 能效管理模块32.1.1.6 需求响应模块32.1.1.7 系统管理及监控模块42.1.2 性能需求42.2 运行环境5硬件环境52.2.1 服务器配置要求52.2.2 客户端配置要求5软件环境52.3 逻辑架构53功能设计73.1 系统结构图73.2 电网公司子系统73.2.1 用户登录8模块说明8模块结构9功能描述9界面设计93.2.2 需求响应资源管理模块9模块说明9模块结构IO功能描述10界面设计I!用户申请查看用户列表12用户审批13查看用户汇总信息15查看用户明细信息153.2.3 需求响应方案管理模块17模块说明17模块结构17功能描述17界面设计18制定方案18查询方案19查看方案信息213.2.4 需求响应方案执行模块23模块说明23模块结构23功能描述23界面设计24执行方案24查询执行方案25查看执行方案信息26查看执行结果明细27查看单位执行结果293.2.5 需求响应效果评估模块30模块说明30模块结构30功能描述30界面设计31查看用户补偿信息31查看用户负荷明细信息32查看执行效果明细信息34查看单位方案执行效果信息35能效数据管理模块36模块说明36模块结构36功能描述36界面设计36能效数据分析模块36模块说明36模块结构37功能描述37界面设计38需求响应评估模型管理模块49模块说明49模块结构50功能描述50界面设计50系统管理模块50模块说明50模块结构50功能描述50界面设计504系统数据结构设计514.1 需求响应分类表514.2 需求响应措施表5143需求响应用户明细信息表524.4 需求响应设备表/响应资源档案信息534.5 需求响应方案信息表534.6 需求响应方案用户信息表544.7 需求响应执行方案信息表544.8 需求响应执行方案用户信息表564.9 需求响应方案执行结果明细信息表564.10 基本负荷计算方法表574.11 需求响应用户补偿信息表574.12 需求响应用户负荷明细信息表585接口设计636出错处理641.1 编写目的本文档在对用户进行需求调研的基础上，说明能效管理与需求响应技术支持系统的设计考虑，包括程序系统的基本处理流程、程序系统的组织结构、模块划分和功能分配等，以作为详细设计及系统实现的依据。本说明书的预期读者为系统设计人员、软件开发人员、客户方的系统设计人员和项口评审人员。1.2 背景本项目为2024X网科技项目“面向大数据的能效分析与需求响应关键技术研究”的第5子课题，由该项目主要承担单位科学院用电与能效研究所委托北京天中麴智能科技有限公司研发实施。该X网科技项目的5个子课题分别为：1）基于用电信息的典型行业负荷特性分析及用电行为研究2）基于用能数据的综合能效分析技术研究3）典型场景下的需求响应评估与策略研究4）基于标准模型的电能服务信息交互技术研究5）具备大数据处理能力的需求响应支撑系统研发本项目所属第5子课题需很好的体现子课题的研究成果，具体表现为： 课题13所研究获得的需求响应策略将应用于本课题 支撑并体现课题2中的大数据技术、理念及成果 基于课题4实现与电能服务管理平台的交互1.3 定义能效管理：EnergyEffiCiCnCyManaganCnt,指通过技术'管理等手段，减少能耗的浪费,提高能源利用效率。从而提高能源的绩效。需求响应：DemandResponse,是需求侧管理(DSM)的重要技术手段，指用户对价格或者激励信号做出响应，并改变正常电力消费模式，从而实现用电优化和系统资源的综合优化配置。自动需求响应tAutomatedDemandReSPonSe,Aulo-DR.指不依赖于任何人工操作，通过接受外部信号触发用户侧需求响应程序，从而大幅提高需求响应的可靠性、再现性、鲁棒性和成本效益。OpenADR:开放式自动需求响应通信规范，(OPenAutomatedDemandResponseCommunicationsSPeCificatiOn),美国劳伦斯伯克利国家实验室的需求响应研究中心开发出的一套支持自动需求响应的低成本通信架构，应用较广。ApplicationPrograrnningInterfaces,API需求响应自动服务器：DemandResponseAUIOmalionServer,DRAS1.4参考资料能效管理与需求响应技术支持系统总体设计说明书2总体设计2.1 需求规定2.1.1 功能需求2LLlH!g库及i'C对能效管理与需求响应技术支持系统业务进行分析，建立基础数据库结构，建立完善的基础数据字典。基础数据库需： 采用成熟的关系型数据库产品； 针对能效及需求响应数据进行专门设计与优化： 数据格式、存储、字典定义可扩展： 支持上层数据操作及应用类型可扩展； 支持海量数据存储扩展。2.LL2针对前置仪表和采集装置上传的基本电参数、电能质量参数、非电参数等，提供数据接口，进行接入，并按统一的数据库结构进行数据归档，同时进行基础的数据校验和处理工作。依据被采集仪表及装置特点，采用可扩展的主流总线技术，支持相应的数据传输方式。具体功能包括： 依据被采集仪表及装置特点，支持多种常用传输方式： 依据需求，选用与项目适用的分布式总线通讯方式： 支持数据清洗及数据预处理，保证入库数据质量； 数据可依据设备、时间、物理量等多角度进行查看、导出、备份等操作； 数据处理具有出色的计算性能和良好的可扩展性，支持海量数据处理.02.LL3数据建模和蜘g服务数据建模和数据服务指针对能效管理与需求响应技术支持的业务要求，将能效数据及其他相关导入数据重新整合，并以Web服务形式向其提供数据访问服务。依据数据规模及数据服务需求，支持未来的大数据处理扩展需求，预留分布式数据挖掘接口。具体功能包括： 基于WCbSerViCe或消息队列的数据交互方案及其功能； 在本软件与已有系统间实现数据交互功能，并保证数据交互高效、稔定、可靠； 支持分布式并行数据处理，支撑HadOop、流式计算等海量数据分析接口； 支持多用户并发计算。2.1.1.4 数据可视化及交互模块以曲线图、柱状图等二维、三维形式展示各类数据查询和分析结果，用户可以直观的掌握能效信息。具体功能包括： 提供方便、高效的可视化及人机交互模块。 实现指定的数据可视化功能（二维图表绘制、三维展示）； 良好的可视化呈现及人机交互； 丰富的可视化结果导出（图形、表单等）。2.1.1.5 能效管理模块实现电力用户能效管理，具体功能包括： 电力用户用能数据分析； 电力用户用8眼势分析： 电力用户用能数据对标。2.1.1.6 需求响应模块设计并实现需求响应，具体功能包括： 电网侧与电力用户侧信息交互； 福求响应潜力分析： 需求响应策略执行； 需求响应效果评价。2.LL7系统管理及监控模块实现丰富的系统管理及监控功能，主要功能包括： 用户申请帐号、修改个人信息、设定和修改密码； 管理员审批用户帐号、设置权限以及添加、删除用户帐号: 系统升级及维护管理。2.1.2性能需求分类性能要求适用功能静态页面类静态页面类响应时间W3秒静态页面事务处理类普通响应类响应时间W5秒仅在网站系统完成事物处理的操作，例如：登录、注册等查询类小数据量简单查询类响应时间W3秒仅在网站系统完成数据查询的操作，例如：网站帐户信息等小数据量复杂多重查询类响应时间W5秒仅在网站系统完成数据查询的操作，例如：测点配置信息等批量数据简单查询类响应时间Wlo秒仅在网站系统完成数据查询的操作，例如：历史数据查询等模糊查询类响应时间WIO秒仅在网站系统完成数据查询的操作，例如：站内搜索、知识库查询等统计类简单统计类响应时间10秒复杂统计类响应时间W30秒2.2运行环境硬件环境2.2.1服务器配置要求硬件类型产品描述（CPU/内存/硬盘/网络/电源）数量应用服务器RACK塔式或12U机架式1CPU2*E5-2650v26GHz8c）8GT20MMemory8*8GRegisteredECCDDR3内存HDD4*600GSAS硬盘，高性能RAID卡显卡NVIDIAK2000显卡（显存2G）222客户端配置要求名称系统配置条件硬件环境普通办公电脑软件环境操作系统WindowsXP、Windows7、Windows8浏览器IE8.0以上、Firefox、Chrome网络环境可通过Internet访问服务器软件环境2.3逻辑架构整个系统共划分出如下几个层级：数据采集层、数据存储层、数据分析处理层、业务逻辑层以及用户层.用户层查询检素可视化能效管理自动需求响应运维监控业务层数据访问关系映射业务容器WEB服务分析层统计分析数据挖掘离线分析分析模型实时分析I系理层系统监控数据流用户管理关系型频库存储层消息队列权限分配分布式文件系统及数据库数据文件任务管理元数据管理采集层历史数据实时数据日志管理3功能设计3.1 系统结构图能效管理与需求响应技术支持系统分成以下几个子系统： 电网公司子系统：具备能效管理和需求响应功能，服务所属的节能服务商和电力用户。 节能服务商子系统：具备能效管理和需求响应功能，向上对接电网公司，向下服务于电力用户。 电力用户子系统：具备自身设备的能效管理和对需求进行响应的功能，接入相应的电网公司或节能服务商子系统。 设备管控客户端子系统：实现设备的儒求响应以及与上游的数据交互。微m与需求响应技术支持球网司系 电公子能务子统 节一服一望备控户子统 设管客端系3.2 电网公司子系统电网公司子系统包括以下模块:需求响应资源管理模块：需求响应的资源包括节能服务
