基于物联网技术的综合智慧能源管理平台研发

王志丹

（国家电投集团东北电力有限公司大连大发能源分公司，辽宁大连 116000）

新能源的有效开发和利用对我国国民经济的持续发展具有至关重要的影响。目前，我国经济发展对能源的依赖程度较高，能源利用效率较低，综合智慧能源管理质量不佳，极易出现能源浪费问题。我国的综合智慧能源管理体系建设仍处于初级阶段，开发管理过程中存在能源业务类型多、用户需求多、管理数据复杂，安全系数低以及操作不易控制等问题。因此，需要建立合理规范的能源综合服务管理机制，提升能源综合配置和使用满意度，避免能源浪费等问题[1]。

文章提出结合物联网技术的综合智慧能源管理平台研发方案，优化其应用模式。将物联网技术应用于能源的精细计量管理，符合当今社会能源计量信息管理和节能减排要求，是对海量复杂能源进行管理的有效解决方案。结合物联网技术进行管理平台的设计，可以准确对能源生产和使用情况进行监督和分配管理，提高智慧能源利用率和生产水平，加快智慧能源结构转型，促进发展智能化电网、智能能源，改善用能模式，进一步推动以能源综合服务为主导的综合智慧能源管理进程。

1 综合智慧能源管理平台体系架构

物理网具有灵活适应性特征，能够有效对海量数据进行快速处理，实现“全景式感知”的数据管理要求。结合物联网技术进行综合智慧能源平台设计，具有“即插即用”的优点，可以快速准确地获取智慧能源采集处理信息，实施监督数据处理安全。结合物联网技术进行智慧能源管理平台设计可以更好地促进综合智慧能源管理效果。基于此，进一步对综合智慧能源管理平台的核心构架以及功能结构进行详细研究，提高平台的应用性能。

1.1 智慧能源管理平台核心构架设计

基于物联网技术的综合能源管理平台，可以有效地实现区域能源信息运营管理的综合控制体系，综合利用现代信息技术、云计算、物联网、通信大数据等现代信息手段对智慧能源供应进行在线监测，保证海量能源数据的有效处理。

为了保障能源处理结果，需要构建多数据库模式，对多种能源类型进行分类存储，实现能源管理体系结构有利于加强用户与网络的交互，提高平台使用效率。“源网-负载-存储”协同优化模式，能够实现能源的供需互动、多功能互补以及信息共享互助等使用要求，提高能源平台的整体使用效率[2]。

结合物联网技术对负责数据进行有效处理，能够完善智能源管理平台的核心架构，进一步结合云技术进行资源管理，实现对平台基础设施和基础业务的建设和管理。根据业务的增长和区域负荷的增长情况，在后期扩大平台底层资源池规模，保证海量能源数据的处理效果。基于此，对智慧能源管理平台核心构架进行优化设计。

智慧能源管理平台核心构架如图1所示。

图1 智慧能源管理平台核心构架

由图1可知，智慧能源管理平台具有能源网络和互联网双重结构，主要由平台背景、终端采集设备等组成。能源管理平台的总体技术框架由四个部分组成，即物理框架层、网络信息层、业务应用层和价值效益层。平台应用层被多个微应用覆盖，以此满足多用户使用要求，避免多用户使用过程出现资源占用、界面卡断等问题，服务层可以实现对数据的传输、显示等要求，在数据层进行处理和存储调度等管理步骤，最后由资源层执行数据的最终管理命令。

该平台以能源服务价值为依托，依靠现代网络技术对能源服务价值进行二次挖掘和有效管理。在平台框架设计的过程中，物联网技术是核心技术，可以有效完成能量、数据和价值的连接和转换处理。

1.2 智慧能源管理平台搭建方案

综合能源智能管理平台的搭建遵循“区域协调互补、分布式自律、双向终端互动”原则。通过分层分片、负荷侧相互作用、储能及其他分布式进行信息采集、信息传输、负荷作用、双向终端相互作用等信息处理，通过对智慧能源信息的负荷交互和终端双向互动，实现区域智慧能源信息互联互通，优化分布式能源信息处理、负荷交互、信息能源信息等管理目标[3]。在构建智慧能源管理平台的过程中，充分考虑技术和业务的快速发展对平台管理信息的迭代需求，实现对能源信息的安全监测和有效筛选修正，更好地保证平台结构设计的灵活性。

为了保障综合智慧能源管理平台性能，需要进一步加强其计算能力，完善体系结构，按比例配置前期软硬件信息处理资源，根据业务的增长和区域负荷的增长情况，适当扩大平台底层资源池的规模，对海量数据进行有效处理。

平台配置方面，结合睿江、睿信、睿石三大DMP体系，有效实现平台在工业领域、智能领域和公用事业等领域的有效应用。通过优化通用终端，实现对海量信息进行有效管理和处理，基于DMP平台和UPS电源提高平台应用质量，调配主站智能管理平台数据中心。通过结合物联网技术在平台云计算中心进行数据监测和传输，利用服务器、处理器和网络设备实现对能源数据的有效管理。在智能管理大厅配置智能管理平台、协调控制平台和综合显示平台，实现对能源管理情况的实时显示和调整。

为了保障智慧能源管理平台在实际应用过程中可以更快速地实现能源管理，需要进一步简化业务流程，遵循集成平台结构特征，实现对海量数据有效存续，及时共享目标。基于高效流程、灵活操作的设计理念，构建两组独立的云平台，分别服务于具有不同安全需求的核心和非核心业务，实现对能源信息的分组处理。基于平台的业务内容，进一步将智慧能源信息的控制区域、非控制区域和大数据业务部署至私有云平台上。将智慧能源的生产管理和公共业务部署在公共云平台上，根据需要配置具体的实施管理方案，提高平台的可用性和有效性。

1.3 智慧能源管理平台的功能优化

综合智慧能源管理平台业务处理结果需要基于实时数据的差异和重要性进行划分，将其划分为控制区业务、非控制区业务、区域业务和营销相关交易业务。

为了保障划分和处理效果，应进一步对智慧能源管理平台的功能进行优化，如将供热管网、空调系统、分布式能源等业务的运营纳入以电网为核心的整个能源网络，全面纳入综合能源业务管理。区域业务的划分包括配电网实时业务、综合能源服务、综合能源业务、智能管理业务等；非规范性分区业务的划分包括配电网非实时业务、综合智慧能源分析诊断业务和大数据应用业务，实现不同重要度信息的分配调度和管理。

智慧能源管理平台将管理功能划分为主控功能区和非控制功能区，主控功能区业务直接为综合智慧能源平台日常运行控制下的内部综合能源服务企业提供服务，统一部署至私有云平台。非控制功能区将区域操作部署至公共云平台，进行审核筛选和存储处理。根据智慧能源服务企业角色的变化和业务发展的需要，进行非控制功能区业务的管理。

基于上述步骤进行优化，实现不同区域对不同智慧能源进行有效管理的研究目标，将智慧能源管理信息合理部署至平台的独立的主站点进行认证，逐步过渡至私有云平台，进行安全监测和存储处理，设置智慧能源信息后，通过平台显示界面进行实时查询，保证智慧能源信息管理的安全。

2 综合智慧能源管理应用模式创新

为了更好地保证综合智慧能源管理平台使用效果，进一步对综合智慧能源管理应用模式进行优化，综合智慧能源管理平台的管理模式可以分为集成总管、分管、总管和分管结合三种组合模式。

（1）集成管理应用模式。

由综合智慧能源管理平台进行信息汇总管理，将各终端设备收集的数据直接送至能源管理中心，能源管理中心可以直接远程控制、远程调节各终端设备。

（2）协作管理应用模式。

综合智慧能源管理平台针对不同能源类型进行信息划分，由主管部门进行调度，建立专用通信网络进行协作管理。能源管理平台接收主管部门各数据中心的信息，对采集的数据进行分析计算，实现不同能源的管理功能。

（3）复合管理应用模式。

能量管理平台可以采用一个总管和一个辅管进行组合运作，针对能源管理的主要信息和常规信息进行分路径处理，提高能源管理质量和效率。这种模式可以无条件实现智慧能源管理应用，有效提高能源管理质量。

3 结语

文章在物联网技术的基础上，提出综合智慧能源管理平台的开发和应用模式，建立适合能源服务的智能管理平台，优化平台功能，简化操作难度，实现对能源的有效管理，避免资源浪费等问题。