(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210995094.5 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 广西电网有限责任公司 地址 530000 广西壮 族自治区南宁市 兴宁 区民主路6号 (72)发明人 阮诗迪　齐鹏辉　徐忠文　龚舒　 韦洪波　江雄烽　刘雯　刘欣然　 舒民豪　张雄宝　何伊妮　曹伟　 叶桂南　韦昌福　 (74)专利代理 机构 上海大为知卫知识产权代理 事务所(普通 合伙) 31390 专利代理师 尤莹 (51)Int.Cl. G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01)G06F 17/18(2006.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种微电网运行优化和能效管理系统 (57)摘要 本发明提供了一种微电网运行优化和能效 管理系统， 包括数据采集单元、 数据存储 单元、 用 电匹配单元以及用电调节单元； 所述数据采集单 元将采集的用电量输入至所述数据存储单元内 储存， 所述用电匹配单元匹配预用电量， 所述用 电调节单元根据采集的用电量和预用电量作出 优化调节； 所述数据采集单元包括工业用电采集 模块和家庭用电采集模块。 本发明中,当B0n＜ B1n时， 用电调节单元将该住宅用户标记为输出 型住宅， 当B0n＝B1n时， 用电调节单元将该工厂 标记为平衡型住宅， 通过用电调节单元将输出型 住宅多余的用电量输送给输入型住宅以满足其 用电量， 进而依据实际情况对微电网的用电进行 优化管理提高供电效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115293928 A 2022.11.04 CN 115293928 A 1.一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 包括数据采集单元、 数据存储单 元、 用电匹配单 元以及用电调节单 元； 所述数据采集单元将采集的用电量输入至所述数据存储单元内储存， 所述用电匹配单 元匹配预用电量， 所述用电调节单 元根据采集的用电量和预用电量作出优化调节； 所述数据采集单元包括工业用电采集模块和家庭用电采集模块， 其中， 所述工业用电 采集模块与每个工厂的电表连接， 用于采集每个工厂的用电量； 所述家庭用电采集模块与 每个住宅用户的电表连接， 用于采集每 个住宅用户的用电量。 2.根据权利要求1所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 所述工业 用电采集模块对每个工厂进行标记， 并依次采集其用电量并标记为A01,A02,A03,...A0n， 总用电量 为A0， 其中， A0＝A01+A02+A0 3...+A0n； 所述用电匹配单元对每个工厂进行标记， 并依次为其匹配预用电量并标记为A 11、 A12、 A13,...A1n， 总预用电量 为A1， 其中， A1＝A1 1+A12+A13. ..+A1n； 当A0n＜A1n时， 所述用电调节单元将该工厂标记为输出型工厂， 当A0n＞A1n时， 所述用 电调节单元将该工厂标记为输入型工厂， 当A0n＝A1n时， 所述用电调节单元将该工厂标记 为平衡型工厂； 所述用电调节单元将输出型工厂多余的用电量输送给输入型工厂供其使 用。 3.根据权利要求2所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 所述家庭 用电采集模块对每个住宅用户进行标记， 并依次采集其用电量并标记为B01,B02,B03, ...B0n,总用电量 为B0， 则B0＝B01+B02+B0 3...+B0n； 所述用电匹配单元对每个住宅用户进行标记， 并依次为其匹配预用电量并标记为B11、 B12、 B13,. ..B1n， 总预用电量 为B1， 则B1＝B1 1+B12+B13. ..+B1n； 当B0n＜B1n时， 所述用电调节单元将该住宅用户标记为输出型住宅， 当B0n＞B1n时， 所 述用电调节单元将该住宅用户标记为输入型住宅， 当B0n＝B1n时， 所述用电调节单元将该 住宅用户标记为平衡型住宅； 所述用电调节单 元将输出 型住宅多余的用电量输送给输入型住宅以满足其用电量。 4.根据权利要求3所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 还包括数 据模拟单元， 当所述工业用电采集模块 故障未及时采集每个工厂的用电量导致该数据缺 失 时； 所述数据模拟单元调出所述数据存储单元内记录的数据， 通过K近邻算法结合记录数据 附近K个用电量数据计算得到该缺失数据对应的模拟数据。 5.根据权利要求4所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 所述数据 模拟单元选取最接近缺失数据的N个标志数据， 并分别以标志数据为起点以时间从近到远 记录数据形成简历， 记录每次简历数据中的最小值m1和平均值m2， 对每个缺 失数据使用2次 K近邻算法， K分别取m1、 m2， 并根据计算结果判断是否进行估算进程。 6.根据权利要求5所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 所述数据 模拟单元对缺 失数据使用2次K近邻算法后， 得到的数据相同， 则该数据为替换数据， 否则进 行估算进程； 所述数据模拟单 元进行估算进程如下： 通过m2＝m2 ‑x对平均值m2进行赋值运算， 再将K分别取m1、 m2使用2次K近邻算法， 如果 得到的数据一 致， 则该数据为替换数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115293928 A 2如果得到的结果不一致， 通过m1＝m1+y对最小值m1进行赋值运算， 再将K分别取m1、 m2 使用2次K近邻算法， 如果得到的数据一 致， 则该数据为替换数据； 如果得到 的数据仍然不一致， 则重复上述过程直至得到相同结果； 其中， x＝(m2 ‑m1)/ N， y＝x‑1， 且x、 y均为不小于0的整数。 7.根据权利要求6所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 所述数据 模拟单元采用Spark R的并行化k ‑means算法， 根据类型标记实现电网数据的分类， 并基于 分 类结果为电网数据匹配对应的数据传输通道。 8.根据权利要求7所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 还包括数 据模型构建单元， 所述数据模型构建单元将所述数据存储单元内储存记录的历史数据 平均 分为多个时间段 数据， 并进行归一 化处理； 所述数据模型构建单元计算历史数据的特征值分布函数， 并得到特征值分布函数的上 分布界限函数、 下分布界限函数， 建立关于历史数据特 征值的限度分布图。 9.根据权利要求8所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 所述数据 模型构建单元计算所述数据采集单元采集的实时数据的特征值分布函数， 并建立关于实时 数据特征值的数据分布图； 按照统一标准对限度分布图、 数据分布图进行图像合并， 如果数据分布图位于限度分 布图内部， 则电网运行状态稳定， 反 之则电网运行状态 异常。 10.根据权利要求9所述的一种微电网运行优化和能效管理系统， 其特征在于， 还包括 应急储备单元， 当A0小于A1时， 所述用电调节单元将输入型工厂多余的用电量输送至所述 应急储备 单元内储存起来， 当A0大于A1时， 所述应急储备 单元为输入型工厂供电。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115293928 A 3