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泛能网的控制系统、自组织系统和方法

摘要

本申请公开了一种泛能网的控制系统、自组织系统和方法,泛能网包括连接在一起的至少一个节点,所述至少一个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个。该控制系统包括:植物性神经系统,用于执行节点的自主性控制;周围神经系统,用于执行根据默认规则的逻辑控制;以及中枢神经系统,根据植物性神经系统信息产生决策信息,以及形成经验知识库,实现进化功能。其中,植物性神经系统使得各个节点可以在节点内部进行能量转换而运行,周围神经系统和中枢神经系统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行能量转移而运行。

著录项

  • 公开/公告号CN103576549A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-02-12

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 新奥科技发展有限公司;

    申请/专利号CN201210280426.8

  • 申请日2012-08-08

  • 分类号G05B13/04(20060101);

  • 代理机构11021 中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人王波波

  • 地址 065001 河北省廊坊市经济技术开发区华祥路新奥工业园区南区B座

  • 入库时间 2024-02-19 22:36:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-06-21

    专利权的转移 IPC(主分类):G05B13/04 登记生效日:20190531 变更前: 变更后: 申请日:20120808

    专利申请权、专利权的转移

  • 2017-06-23

    专利权的转移 IPC(主分类):G05B13/04 登记生效日:20170605 变更前: 变更后: 申请日:20120808

    专利申请权、专利权的转移

  • 2017-02-08

    授权

    授权

  • 2014-06-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05B13/04 申请日:20120808

    实质审查的生效

  • 2014-02-12

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及泛能网的控制系统、自组织系统和方法。

背景技术

能量网的主要形式是电力网,其中通过将现有电力网与网络通信技 术相结合,实现了电能生产、传输和利用的智能化。

在甘中学等人的中国专利申请No.201010173519.1(发明名称:“实 现能源优化利用的泛能网及提供能源交易和服务的方法”)中公开了一种 实现多能源(多种类型的能源和/或来自多个地理位置的能源)的耦合利 用、实现分布式能源的管理和决策、以及针对能源利用的全过程进行能 效优化的泛能网的方案。

泛能网包括以传输泛能流的虚拟管道互联网络架构连接在一起的节 点,在节点之间双向传输泛能流。节点包括系统能效控制器,以及连接 至系统能效控制器的其他节点、能源生产装置、能源储存装置、能源应 用装置和能源再生装置中的至少一个。其中,系统能效控制器控制其他 节点、能源生产装置、能源储存装置、能源应用装置和能源再生装置的 至少一个的泛能流的输入和输出,泛能流包括能量流、物质流、信息流 相互耦合协同而形成的逻辑智能流。

泛能网是一个信息、能量和物质通过协同耦合而融为一体的智能泛 能网络体系。泛能网技术是将信息网、能量网和物质网耦合成同一网络 的智能协同技术,最大程度的体现了机机互感、人机互动和人人互智的 网络化关系。该技术通过能效匹配系统、智能交互控制中心和智能云服 务平台实现了能量空间、信息空间和物质空间的无缝连接,从而实现了 能量的高级利用。

可以利用OSI模型来建立泛能网的逻辑结构。OSI模型将网络通信 工作分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应 用层。

物理层对通信的物理参数(如通信介质、传送速率等)作出规定; 数据链路层负责将数据切割成数据框,并将数据框传送到传输介质上; 网络层负责数据的打包及传输途径的设置,当几个局域网互联时,通过 它进行路径的选择;传输层提供两个系统间可靠稳定的数据传输,并负 责数据流量控制和差错控制,保证端到端的可靠传输;会话层是用户进 入网络的接口,负责把面向网络的会话地址变换成相应的工作站的物理 地址;表示层提供数据格式的转换机编码;应用层提供OSI通信协议的 用户接口以及分布式数据服务。

根据泛能网的特点,泛能网的逻辑结构包括互感、互动、互智三层 体系。

在互感层,日常运行由泛能网系统数据交换与泛能网平衡优化控制; 在互动层,综合优化策略注入后,现场监控人员针对超出日常业务控制 范围的状况进行基础调整,满足业务异常变动需求;在互智层,针对灾 难、事故、政策等进行决策,决定资源调度策略,并与相应预案协调, 形成综合优化策略。

然而,在泛能网中仍然存在着以下问题:在互感层,虽然可以使用 传感器,但是传感网络结构、传感关键信息和传感机制效率不高;在互 动层,存在无法实现自组织的问题;在互智层,存在无法将群体智能最 佳协同的问题。

在泛能网中期望提供四环节的自组织机制以及使三层体系有机高效 运行的优化控制机制。

发明内容

本发明的目的是提供泛能网的优化控制方法及自组织机制。

根据本发明的一方面,提供一种泛能网的控制系统,该泛能网包括 连接在一起的至少一个节点,所述至少一个节点包括能效控制器、能量 生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个, 所述控制系统包括:植物性神经系统,用于执行互感层节点的自主性控 制;周围神经系统,用于执行互动层根据默认规则的逻辑控制;以及中 枢神经系统,根据植物性神经系统信息产生决策信息,以及形成经验知 识库,通过互智层的集智进化引擎实现进化功能,其中,植物性神经系 统使得各个节点可以在节点内部进行能量转换而运行,周围神经系统和 中枢神经系统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行 能量转移而运行。

根据本发明的另一方面,提供一种泛能网的自组织系统,该泛能网 包括连接在一起的至少一个节点,所述至少一个节点包括能效控制器、 能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一 个,所述自组织系统包括:上述的控制系统;以及泛能调配池,用作在 不同节点之间交换能量的缓冲池,其中,能效控制器用于控制节点内部 的能量转换。

根据本发明的又一方面,提供一种泛能网的自组织方法,该泛能网 包括连接在一起的至少一个节点,所述至少一个节点包括能效控制器、 能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一 个,所述方法包括:在互感层中收集节点的传感信息;如果执行互感层 决策控制,则位于互感层中的植物性神经系统控制互感层中的所述至少 一个节点,如果不执行互感层决策控制,则将传感信息传送至互动层; 如果执行互动层决策控制,则位于互动层中的周围神经系统控制互感层 中的所述至少一个节点,如果不执行互动层决策控制,则将传感信息传 送至互智层;以及在互智层中,中枢神经系统产生决策信息并控制互感 层中的所述至少一个节点。

本发明,将泛能网控制系统实现为三级神经系统,从而明确了泛能 网互感、互动、互智三层交互的传感及控制原理,以及相互的协调作用, 由人体能量网络的ATP衍生出泛能通用能量“ATP”(电、热、气、水 等能量可用统一为等价“有用能”,以便实现类似人体糖元脂肪肌酸的等 价转换功能),并确定了泛能网自组织系统在两种状态下不同的控制形 式。泛能网的自组织系统提供节点内和节点间的自组织机制,实现了泛 能网的高效率运行。

附图说明

图1示出了人体能量网络的示意图。

图2示出了泛能网的示意图。

图3示出了泛能网的自组织系统的示意图。

图4示出了泛能网中的自组织方法。

图5示出了泛能网的互感层的控制流程图。

图6示出了泛能网的互动层的控制系统示意图。

图7示出了泛能网的互智层的控制流程图。

具体实施方式

首先,对本申请中使用的术语说明如下:

“仿生”:仿生学是研究生物系统的结构和性质为工程技术提供新的 设计思想及工作原理的科学。仿生技术通过对各种生物系统所具有的功 能原理和作用机理作为生物模型进行研究,最后实现新的技术设计。

“自组织系统”:一个系统在对外界发生事件的响应中,有自组织能 力者称之为自组织系统,即能通过本身的发展和进化而形成具有一定的 结构和功能的系统。

“集智进化引擎”:用于将各个智能体的智力资源集成到一起,通过 对各自所采取动作进行评价,然后反馈,给予其应该得到的奖惩,提高 其智能水平,使之形成一个正反馈机制,实现能源的动态智能分配。

“互感层数据库”:互感层数据库是泛能网互智层的一部分,用于存 储植物性神经系统信息。

“互动层数据库”:互动层数据库是泛能网互智层的一部分,用于存 储执行及反馈信息。

本发明人认识到人体能量网络的运行机理对于泛能网具有借鉴意 义,其中集智进化引擎、互感层数据库和互动层数据库分别起到大脑、 脑干和小脑的作用。

人体神经网络结构是机体内起主导作用的系统。内、外环境的各种 信息,由感受器接受后,通过周围神经系统传递到脑和脊髓的各级中枢 进行整合,再经周围神经系统控制和调节机体各系统器官的活动,以维 持机体与内、外界环境的相对平衡。

神经系统主要由神经元组成。神经系统由中枢神经系统和遍布全身 各处的周围神经系统两部分组成。中枢神经系统包括脑和脊髓,分别位 于颅腔和椎管内,是神经组织最集中、构造最复杂的部位,控制各种生 理机能。周围神经系统包括各种神经和神经节,其中同脑相连的称为脑 神经,与脊髓相连的为脊神经,支配内脏器官的称植物性神经系统。各 类神经通过其末梢与其他器官系统相联系。

大脑的功能主要有:进行理论性的思考、判断事物、说话、掌管本 能以及掌管情感。神经的功能是传递脑部的指令到身体各部位,再由末 梢神经和中枢神经系统将身体各部位所收集的情报回传到大脑进行资料 分析的。

小脑是后脑的最大部分,也是中枢神经系统中仅次于大脑的第二大 器官。小脑与低位脑干有双向纤维联系,所以小脑可调节躯体运动,并 与前庭核、红核等共同调节肌紧张,调节躯体反射活动。小脑与大脑也 有双向纤维联系,因此小脑对随意动作起着调节作用,使动作的力量、 快慢与方向得到精确的控制。此外,小脑对植物性反射中枢也有调节作 用。

脑干的功能主要是维持个体生命,包括心跳、呼吸、消化、体温、 睡眠等重要生理功能。经由脊髓传至脑的神经冲动,呈交叉方式进入: 来自脊髓右边的冲动,先传至脑干的左边,然后再送入大脑;来自脊髓 左边者,先送入脑干的右边,再传到大脑。

脊髓是中枢神经系统的一部分,是神经系统的重要组成部分,其活 动受脑的控制。来自四肢和躯干的各种感觉冲动,通过脊髓的上行纤维 束,包括传导浅感觉,即传导面部以外的痛觉、温度觉和粗触觉的脊髓 丘脑束、传导本体感觉和精细触觉的薄束和楔束等,以及脊髓小脑束的 小脑本体感觉径路。这些传导径路将各种感觉冲动传达到脑,进行高级 综合分析;脑的活动通过脊髓的下行纤维束,包括执行传导随意运动的 皮质脊髓束以及调整锥体系统的活动并调整肌张力、协调肌肉活动、维 持姿势和习惯性动作,使动作协调、准确、免除震动和不必要附带动作 的锥体外系统,通过锥体系统和锥体外系统,调整脊髓神经元的活动。 脊髓本身能完成许多反射活动,但也受脑活动的影响。

图1示出了人体能量网络的示意图。根据以上分析,人体能量网络 的生产环节1001、储存环节1002、应用环节1003、再生环节1004,通 过ATP与ADP(转化过程中能量的储存与释放,形成能量闭环系统。人 体的生产环节1001是能量的摄入,通过ATP与ADP相互转化的自平衡 机制,将能量供给应用环节。能量应用环节1003包括肌肉的收缩、扩张 等活动;剩余的能量供给能量储存环节1002,以ATP、肌酸、糖元、脂 肪等形式进行储存。能量再生环节1004重新利用能量应用环节1003产 生的无用物质及能量,如大肠吸收水。

若无外界刺激,人体四环节由植物性神经系统控制自动运行。当受 到外界需求的刺激后,由周围神经系统分析刺激,并上传冲动信号给中 枢神经系统,如果中枢系统无指令,则四环节按照周围神经系统指令动 作,但是如果冲动信号传给中枢神经系统后,中枢系统发现周围神经系 统默认指令不适,将调整周围神经系统指令,发出经过智能决策的控制 指令。

细胞是组成人体的基本结构和功能单位;大量的细胞互相协同,共 同完成某种或某些相同或相似的功能,我们把这样的一个细胞集体称为 自组织;人体自组织可归纳为上皮自组织、肌肉自组织、结缔自组织和 神经组织。肝脏、肾脏、心脏等这些能进行一定机能活动的器官就是由 几种不同的自组织在一起通过协同作用构成的;消化系统、泌尿系统、 神经系统等这些能完成一系列连续性生理功能的系统又是由多个相关器 官通过协同作用构成的。

“协同”这个概念是系统科学中协同论的中心概念,由德国理论物 理学家哈肯提出。哈肯认为:在一个多层次的巨系统中,同一层次的子 系统之间只有通过物质、能量、或信息交换等方式相互作用,才能使上 一层次系统形成一种整体效应,或一种新型结构,子系统之间的这种作 用就叫做协同作用。

细胞与细胞之间通过组织液进行着营养物质交换,以满足自己新陈 代谢、自我更新的需要。同时进行激素、淋巴因子、神经递质、炎症介 质等化学物质交换,以满足自我调节、适应协同的需要。细胞与细胞之 间还通过生物场与生物场之间的相互作用,以适应协同需要。

依据生物全息律,我们依此类推,就可知道自组织与自组织之间、 器官与器官之间、系统与系统之间的协同作用都是由它们各自的时空结 构和衍生结构共同参与完成的。

我们可以从人体微观能量自组织系统ATP来分析人体的微观能量循 环工作机理。

ATP(adenosine-triphosphate)中文名称为腺嘌呤核苷三磷酸,又叫三 磷酸腺苷(腺苷三磷酸),简称为ATP。其中A表示腺苷,T表示其数量 为三个,P表示磷酸基团,即一个腺苷上连接三个磷酸基团。其结构简 式是:A-P~P~P,其相邻的两个磷酸基之间的化学键非常活跃,水解 时可释放约30.54kJ/mol的能量,因此称为高能磷酸键,用“~”表示, 高能磷酸键易断裂,‘-’是低能键。高能磷酸键出裂一个磷酸和能量后 成为腺苷二磷酸(ADP)。在有机物氧化分解或光合作用过程中,ADP 可获取能量,与磷酸结合形成ATP。ATP和ADP这种相互转化,不是 处于动态平衡,(转化所用酶不同)。(A-P~P~P为三磷酸腺苷,简称 ATP,A-P~P为二磷酸腺苷,简称ADP,A-P为一磷酸腺苷(腺嘌 呤核糖核苷酸),简称AMP。)

人体能量网络中,以糖、脂肪和蛋白质为有机介质进行能量的储存 和释放,有机分子释放的能量60%以热的形式出现(类似泛能网应用环 节),其余的用来做功。用来做功的能必需首先结合到ATP分子中。无 机磷酸与腺苷二磷酸(ADP)结合生成ATP,通过这种氧化磷酸化过程, 代谢物氧释放的能量就有一部分储存于ATP中(类似泛能网储存环节)。 ATP的继续裂解可以提供做功的直接能量(类似泛能网生产环节)。

运动中机体供能的方式可分两类:一类是无氧供能,即在无氧或氧 供应相对不足的情况下,主要靠ATP、CP分解供能和糖元无氧酵解供能 (即糖元无氧的情况下分解成为乳酸同时供给机体能量)。这类运动只能 持续很短的时间(约1-3分钟)。另一类为有氧供能,即运动时能量主要来 自糖元(脂肪、蛋白质)的有氧氧化。由于运动中供氧充分,糖元可以完 全分解,释放大量能量,因而能持续较长的时间。

人体自组织运行机理如下分析所示:

通常情况下,生产环节1001通过摄入食物产生能量,一部分热量可 维持体温,直接被应用环节1003使用。其余可转化为脂肪、糖元贮存在 体内。在运行中,脂肪和糖元通过呼吸作用彻底氧化分解变成CO2和水, 并释放能量。在非常规运行中,借助磷酸肌酸分解产生的能量供ATP合 成及分解并供给应用环节能量。

本发明人提出利用仿生神经系统建立泛能网,在互感、互动、互智 三层体系的三个层级上实现能量系统全生命周期四环节(生产环节、储 存环节、应用环节和再生环节)的最佳运行。通过互感、互动、互智三 个层级的优化决策体系构成决策网络,并达到自组织机能。

图2示出了泛能网的示意图。参见图2,泛能网的逻辑结构包括互 感层101、互动层102和互智层103。

位于最底层的互感层101包括泛能网的节点,一个完整的泛能网节 点包括生产环节1011、储存环节1012、应用环节1013和再生环节1014, 以及传感器或控制器1015。应当理解,泛能网的多个节点中的至少一些 节点可以是不完整的,例如某些节点的主要部分是能量生产(如发电厂), 某些节点的主要部分是能量应用(如家庭)。

采用能效控制器的泛能网节点按照内部逻辑规则分配泛能网四环节 的有用能的生产、应用、再生和储存的有机平衡比例,实现了类似人体 植物性神经系统的自主性控制。在微观情况下可视为按细胞自组织机理 运行,因而,可以认为泛能网节点是运动神经元。

此外,在互感层101中还可以包括传感器或控制器1015,用于检测 泛能网节点的状态信息以及传送控制指令,状态信息和传送控制指令由 三部分内容构成(S,C,I),包括能源和系统状态的传感信息S(Sensing  Info),能源的控制信息C(Control Info)和能源单元的具体身份和地址 信息I(IP,ID)。因而,可以认为传感器或控制器1015是感觉神经元。

泛能网节点之间采用星-环拓扑结构彼此连接。

位于中间层的互动层102支持无线通信、网页操作和本地人机互动 交互,管理者通过泛能交互机实现与通讯设备通信,执行对本地交互界 面的操作,从而实现与泛能优化服务器的交互。互动层102包括人机交 互接口HMI 1021(HMI,Human Machine Interface,人机接口,是系统 和用户之间进行交互和信息交换的媒介,实现信息的内部形式与对外展 现形式之间的转换)、局域网和广域网1022等,用于向上层的互智层103 传送下层的互感层101的状态信息,以及从上层的互智层103向下层的 互感层101传送控制指令。

可以认为互感层101中的传感器是感觉神经元,人机交互接口HMI 1021、局域网和广域网1022等是联络神经元。

位于最上层的互智层103包括无形的社会网和智能云服务器,通过 泛能平台实现智能交互。众多决策者构成多智能体系统,决策者针对灾 难、事故、政策等进行决策会议,产生智能决策,通过泛能平台与智能 云服务器实现智能交互。

可以认为互智层103是包括集智进化引擎(大脑)1031、互动层数 据库(小脑)1032、互感层数据库(脑干)1033的中枢神经系统。互智 层103的主要神经元是联络神经元。

参见图2,泛能网的神经系统可以分为三级:

a)一级:植物性神经系统,主要体现在泛能网节点的自主性控制。 植物性神经系统例如包括能效控制器;

b)二级:周围神经系统,主要体现在根据默认规则的逻辑控制。周 围神经系统例如包括智能能效平台,将外界刺激传导到中枢神经系统, 根据中枢神经系统的决策信息控制所述至少一个节点,或者根据外界刺 激直接产生决策信息控制所述至少一个节点。外界刺激例如是用户能量 需求;

c)三级:中枢神经系统,主要体现在通过互感层数据库(脑干)的 植物性神经系统信息、互动层数据库(小脑)的执行及反馈信息由集智 进化引擎(大脑)综合后产生的智慧决策信息。单次的智慧决策信息效 果如何,都将贮存在集智进化引擎(大脑)的决策支持数据库(记忆细 胞)中,形成经验知识库。中枢神经系统例如包括集智进化引擎,用于 收集互感层数据库的植物性神经系统信息、互动层数据库的执行及反馈 信息,并进行综合处理而产生决策信息。

参见图2,泛能网的周围神经系统感受外界刺激(①),如用户的能 量需求。该周围神经系统可以将外界刺激传导到中枢神经系统(②),获 得中枢神经系统的智慧决策信息(③),并且进一步根据智慧决策信息产 生智能决策控制命令,将该智能决策控制命令传送到泛能网的节点(④)。 代替地,该周围神经系统可以直接根据外界刺激产生智能决策控制命令, 将该智能决策控制命令传送到泛能网的节点(④)。

泛能网的生产、应用、储存、再生四环节通过能效控制器控制电、 热、气、信息的输入、匹配、输出,形成能量闭环系统。生产环节1011 包括煤气化、生物燃气、光伏光热等能量的输入,通过混合能源匹配系 统对能量进行匹配,供给应用环节,应用环节1013包括中心大厦等;剩 余的能量供给储存环节进行储存,储存环节1012包括储气、储电、储冷、 储热等;再生环节1014包括废水处理、微藻吸碳等。

泛能网的自组织系统具有如下基本特征:

1.应当具有泛能通用能量“ATP”;

2.常规的自组织运行,类似人体的糖类供能方式;

3.特殊状况的自组织运行,类似人体的脂肪供能方式。

图3示出了泛能网的自组织系统的示意图。在泛能网的互感、互动、 互智三层结构中,可以包含以下的自组织机制。

a)单细胞的自组织机制,在泛能网局部四环节的范围内实现电、热、 气的转换以实现通用能量的概念,在节点内部进行能量转换而保证泛能 网局部四环节的正常运行。通用能量的功能通过能效控制器1017实现。 泛能网的单细胞是泛能网的结构单元,包括生产、应用、储存、再生四 环节的功能的至少一部分,在本文中也称为“局部四环节”。

b)细胞间的自组织机制,除了局部四环节外,还应该为各个局部四 环节之间设立公共的自组织液,各个局部四环节在一定的交换规则下可 通有无,在节点之间进行能量转移而保证泛能网的正常运行。可以通过 调配池1018实现,调配池1018包括泛能网中的能量储存环节,如储电 电池,储冷热装置,储气装置等,用作能量的缓冲池。

在泛能网节点的单细胞自组织运行中,对生产环节1011产生的电、 热、气进行转换,供给应用环节1013使用,如果有剩余的能量,则由储 存环节1012进行储存。当生产环节1011提供的能量不足以供给应用环 节1013使用时,借助储存环节1012提供能量,以保证系统的正常运行。 能效控制器1017控制节点内部各个环节的能量转换和传输。

在泛能网节点的细胞间自组织运行中,周围神经系统和中枢神经系 统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行能量转移而 运行。例如,周围神经系统包括智能能效平台,中枢神经系统包括集智 进化引擎。根据中枢神经系统的决策信息,或者根据周围神经系统对外 界刺激直接产生的决策信息,使用调配池在节点之间转移能量。

图4示出了泛能网中的自组织方法。

在步骤S01,位于互感层中的智能终端收集现场传感信息,在泛能 网节点可以利用能效控制器实现基于单细胞的自组织机制的运行,即在 封闭环境进行能量转换和分配。

在步骤S02,判断是否由互感层进行逻辑决策控制。如果是则进行 步骤S09,由互感层逻辑控制器进行逻辑决策控制,然后进行步骤S08。 如果否则进行步骤S03。

在步骤S03,互感层传感信息上传至互动层。

在步骤S04,判断是否由互动层进行决策控制。如果是则进行步骤 S10,由互动层协同优化器进行优化控制,然后进行步骤S08。如果否则 进行步骤S05。互动层协同优化控制类似人体脊髓和周围神经系统控制。

在步骤S05,互动层信息上传至互智层,并产生优化决策。

在步骤S06,根据互智层优化决策的结果判断是否通过互动层根据 优化决策进行控制。如果是则进行步骤S04。如果否则进行步骤S07。

在步骤S07,由互智层集智进化引擎进行决策控制。

在步骤S08,执行互感层操作。

互感层决策、互动层决策和互智层决策可以在不同范围内实现泛能 网基于细胞间的自组织机制的运行。

图5示出了泛能网的互感层的控制流程图,即用于执行互感层的逻 辑决策控制的更详细的步骤。

在步骤S0201,互感层智能终端采集现场设备传感信息。

在步骤S0202,智能终端将传感信息上传至能效控制器,由能效控 制器执行能效控制、环节控制、常规控制。

在步骤S0203,能效控制器将传感信息连同设备信息,上传至MPC (Model Predictive Control,模型预测控制)控制器,实现模型预测、涨 落预测,根据模型预测的结果MPC控制器步向互动层传送控制信息/预 测数据。

在上述步骤S0202和S0203中根据相应的控制策略计算相应设备的 运行参数和控制参数,下发至智能终端,对现场设备进行控制;并且智 能终端收集现场设备的反馈信息,并逐级上传进行反馈。

图6示出了泛能网的互动层的控制系统示意,用于执行互动层的逻 辑决策控制。

与互感层的能效控制器不同,互动层的能效控制系统1023进行数据 采集和策略分配。能效控制系统1023接收互感层101上传的运行信息、 预测数据等数据信息,并进行处理,然后上传至智能能效平台1024。能 效控制系统1023对接收到的上层控制策略进行分配,传递给互动层的能 效控制器,以控制相应设备。

智能能效平台1024的实时优化系统对运行信息进行优化处理,产生 优化结果,与稳态优化系统进行交互,以实现信息的实时更新与交换、 人的管理与控制等。稳态优化系统将产生的优化结果验证信息发送给动 态仿真系统,动态仿真系统产生动态仿真数据,与平行控制系统(ACP) 进行交互。

管理人员1026通过ACP客户端1025向智能能效平台1024发送能 效诊断请求,智能能效平台1024的能效诊断系统调用专家系统进行分 析,找到最优管理和操作指导后返回ACP客户端1025至管理人员1026。 客户1027基于体感舒适度,通过ACP客户端1025向智能能效平台1024 发送能效诊断请求,能效诊断系统调用专家系统进行分析,产生优化控 制策略最优可行域传递给能效控制系统1023,通过主干以太网上传至互 智层103进行决策,或者下发至互感层101实施。

图7示出了泛能网的互智层的控制流程图,即用于执行互智层的逻 辑决策控制的更详细的步骤。

在步骤S0701,泛能服务平台收集用户数据信息,包括普通用户接 收的传感信息和上传的环境参数、操作用户接收的控制信息和上传的设 备参数、管理用户接收的经济信息和上传的经济指示参数,得到集智数 据。

在步骤S0702,泛能服务平台将收集的集智数据通过集智接口API (Application Programming Interface,应用程序编程接口)传递给集智进 化引擎。

在步骤S0703,集智进化引擎通过集智进化算法对数据进行处理。

在步骤S0704,集智进化引擎进行集智进化决策、产生用能建议和 奖惩策略。

在步骤S0705,集智进化引擎向用户提供用能建议。

在步骤S0706,集智进化引擎将奖赏建议发送给用户,使用户实现 自我进化,并对集智进化策略进行反馈,使集智策略得到进化。

此外,集智进化引擎还将得到的进化策略返回给泛能服务平台,进 行相应控制。

本发明的控制系统可以以任何合适的形式实现,包括硬件、软件、 固件或任何这些组合。本发明可作为运行一个或更多数据处理器和/或数 字信号处理器的计算机软件实现。本发明的实施例的元件和组件以任何 适合的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。当然,可以在单一单元中、 在多个单元中或作为其他功能单元的一部分实现该功能。由此,本发明 也可以在单一单元中实施,或可以在物理上和功能上分布在不同单元和 处理器中。

尽管已经结合特定的优选实施例描述了本发明,但应当理解的是, 本发明所包含的主旨并不限于这些具体的实施例。相反,本发明的主旨 意在包含全部可替换、修改和等价物,这些都包含在所附权利要求的精 神和范围内。

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