能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1654能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例 1261211.1PowerBI軟件簡(jiǎn)介 170141.2能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì) 2323181.2.1能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 239341.2.2能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 3101711.3能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 3208301.3.1系統(tǒng)登錄界面實(shí)現(xiàn) 3149671.3.2系統(tǒng)功能界面實(shí)現(xiàn) 4為了更加方便、清楚地展現(xiàn)能源局域網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行結(jié)果，便于能源用戶主體和能源管理者進(jìn)行賬戶以及網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)查詢，本文設(shè)計(jì)完成了能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)能源局域網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)可再生能源基本參數(shù)和數(shù)據(jù)查詢以及用戶和管理者對(duì)能源優(yōu)化操作進(jìn)行選擇和查詢。本文利用PowerBI大數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)管理、能源數(shù)據(jù)查詢和優(yōu)化調(diào)度結(jié)果展示和分析。1.1PowerBI軟件簡(jiǎn)介PowerBI（BusinessIntelligence）是由微軟公司發(fā)布的一款用于商業(yè)智能領(lǐng)域的軟件，該軟件可以獲取到多種形式的數(shù)據(jù)，如xls文件、csv文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)頁(yè)直接獲取等等，它有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，從數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)建模到最后的數(shù)據(jù)展示，其最終可視化結(jié)果還可以借助發(fā)布功能發(fā)布到公司企業(yè)內(nèi)部或者是發(fā)送到手機(jī)進(jìn)行共享。也就是說(shuō)PowerBI軟件是一款較為專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件，它可以提供相對(duì)完整的服務(wù)，從最開始的數(shù)據(jù)獲取到最后的數(shù)據(jù)可視化發(fā)布展示，該軟件數(shù)據(jù)分析的主要功能是由PowerQuery、PowerPivot和PowerView三個(gè)模塊組成的，分別負(fù)責(zé)了對(duì)數(shù)據(jù)的清洗、對(duì)數(shù)據(jù)建模和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖標(biāo)展示。PowerBI分析軟件通過(guò)相關(guān)組件，可以深入挖掘數(shù)據(jù)本身以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、分析、呈現(xiàn)、發(fā)布等一系列功能，其中包括PowerQuery、PowerPivot、PowerView和PowerMap四部分，各部分介紹如圖5-1所示。圖5-1PowerBI功能介紹1.2能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)1.2.1能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)利用PowerBI軟件，本文設(shè)計(jì)了一種有效的能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的總體分析架構(gòu)如圖5-2所示。圖5-2系統(tǒng)整體框架如圖5-2所示，若把整個(gè)系統(tǒng)看作是分層化結(jié)構(gòu)，底層數(shù)據(jù)管理層，主要負(fù)責(zé)導(dǎo)入能源局域網(wǎng)系統(tǒng)的用戶基本數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)內(nèi)的可再生能源數(shù)據(jù)，進(jìn)行基本數(shù)據(jù)的預(yù)處理和分析等功能。中間層為數(shù)據(jù)分析層，主要是負(fù)責(zé)對(duì)基本數(shù)據(jù)的整理分析、優(yōu)化調(diào)度方式分析選擇以及能源局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)信息的供需分析。頂層可以理解為展示層，負(fù)責(zé)展示通過(guò)用戶點(diǎn)擊選擇按鈕對(duì)所查數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。1.2.2能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)本章所搭建的能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)，其分為數(shù)據(jù)信息和優(yōu)化調(diào)度兩大板塊，如圖5-3所示。數(shù)據(jù)信息板塊包括能源局域網(wǎng)內(nèi)的電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)、光伏和網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以將上面數(shù)據(jù)獲取存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，便于后期優(yōu)化管理。優(yōu)化調(diào)度板塊分為網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化和網(wǎng)間優(yōu)化兩大功能，展示了兩種優(yōu)化方式下的結(jié)果。圖5-3能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)基本功能1.3能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)1.3.1系統(tǒng)登錄界面實(shí)現(xiàn)為了保證能源局域網(wǎng)信息的安全性，進(jìn)入能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)需要一定的權(quán)限授權(quán)才可以登錄系統(tǒng)查看相關(guān)數(shù)據(jù)。首先輸入登錄的賬戶和密碼，點(diǎn)擊登錄，輸入的登錄賬戶和密碼均正確，即可成功登錄，直接進(jìn)入管理系統(tǒng)，如圖5-4所示。若用戶名和密碼中有任意一項(xiàng)輸入錯(cuò)誤，則無(wú)法登錄系統(tǒng)并提示重新輸入，直至兩者完全正確。若登錄者忘記密碼可選擇密碼重置按鈕，進(jìn)行密碼重置。圖5-4系統(tǒng)用戶登錄界面1.3.2系統(tǒng)功能界面實(shí)現(xiàn)登錄者進(jìn)入系統(tǒng)后點(diǎn)擊上方的數(shù)據(jù)獲取功能板塊，系統(tǒng)會(huì)在下方展示區(qū)域展示數(shù)據(jù)連接按鈕，選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型與系統(tǒng)進(jìn)行連接，如圖5-5所示。通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取操作可以將能源局域網(wǎng)內(nèi)的電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)、園區(qū)內(nèi)的光伏數(shù)據(jù)、負(fù)荷需求數(shù)據(jù)以及能源存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)內(nèi)，登錄者可以根據(jù)自身需求查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，便于進(jìn)一步管理操作。圖5-5系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取界面進(jìn)入系統(tǒng)后點(diǎn)擊左側(cè)數(shù)據(jù)預(yù)覽按鈕選擇電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)入網(wǎng)功能顯示板塊，系統(tǒng)會(huì)在下方展示區(qū)域展示能源局域網(wǎng)內(nèi)的所有電動(dòng)汽車情況，包括電動(dòng)汽車的入網(wǎng)信息和電動(dòng)汽車的能量信息，如圖5-6所示。圖5-6展示了能源局域網(wǎng)內(nèi)電動(dòng)汽車的入網(wǎng)、離網(wǎng)和停留時(shí)間統(tǒng)計(jì)，管理員可以隨意選擇一輛電動(dòng)汽車進(jìn)行入網(wǎng)信息查看。圖5-6電動(dòng)汽車入網(wǎng)信息展示界面進(jìn)入系統(tǒng)后點(diǎn)擊左側(cè)數(shù)據(jù)預(yù)覽按鈕選擇電動(dòng)汽車能量信息功能顯示板塊，系統(tǒng)會(huì)在下方展示區(qū)域展示能源局域網(wǎng)內(nèi)的所有電動(dòng)汽車情況，如圖5-7所示。圖5-7所示的電動(dòng)汽車能量信息向管理員展示了能源局域網(wǎng)的電動(dòng)汽車用能情況，便于管理者選擇優(yōu)化調(diào)度方案。圖5-7電動(dòng)汽車能量信息展示界面在能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息獲取之后，系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化界面展示。登錄者可以點(diǎn)擊信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息中的儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)，即會(huì)在右側(cè)展示區(qū)域?qū)⒛茉淳钟蚓W(wǎng)內(nèi)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量變化曲線進(jìn)行展示，如圖5-8所示。圖5-8儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息展示界面在能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)獲取之后，系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)存儲(chǔ)了能源局域網(wǎng)內(nèi)可再生能源的數(shù)據(jù)信息。登錄者可以點(diǎn)擊信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息中的光伏數(shù)據(jù)信息，即會(huì)在右側(cè)展示區(qū)域?qū)⒛茉淳钟蚓W(wǎng)內(nèi)的光伏數(shù)據(jù)可視化，如圖5-9所示。在系統(tǒng)展示區(qū)域可以點(diǎn)擊具體時(shí)間段的光伏數(shù)據(jù)柱，就可讀取出具體光伏數(shù)據(jù)。圖5-9光伏數(shù)據(jù)信息展示界面能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)中顯示能源局域網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷需求數(shù)據(jù)功能是必不可少的。能源局域網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷需求是隨時(shí)隙變化的曲線，登錄者點(diǎn)擊查看扶額和數(shù)據(jù)之后，會(huì)在系統(tǒng)的展示區(qū)域?qū)δ茉簇?fù)荷需求曲線進(jìn)行展示，如圖5-10所示。另外，為了更便捷的讀取數(shù)據(jù)，能源信息管理系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)具體時(shí)間段負(fù)荷數(shù)據(jù)讀取功能，在負(fù)荷曲線的左側(cè)，登錄者可以點(diǎn)擊選擇具體時(shí)間段查詢。圖5-10系統(tǒng)負(fù)荷數(shù)據(jù)信息展示界面能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行信息管理系統(tǒng)中可以將系統(tǒng)網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)間優(yōu)化運(yùn)行之后的狀態(tài)進(jìn)行展示。能源局域網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行之后，電動(dòng)汽車、光伏系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)都發(fā)生了變化。網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行之后電動(dòng)汽車的具體變化情況如圖5-11所示。電動(dòng)汽車參與到能源局域網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度之后，因?yàn)槠浼仁悄茉聪恼咭彩悄茉垂?yīng)者，所以圖5-11（a）展示了優(yōu)化運(yùn)行后的電動(dòng)汽車能量總體變化情況，有助于整理分析電動(dòng)汽車的性能數(shù)據(jù)以及對(duì)網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行方案的作用。電動(dòng)汽車接入能源局域網(wǎng)后會(huì)存在三種不同的狀態(tài)，分別是充電、放電和閑置狀態(tài)，同一個(gè)園區(qū)的電動(dòng)汽車用戶類型相對(duì)單一，所以將網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行后的電動(dòng)汽車狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖5-11（b）所示。（a）電動(dòng)汽車優(yōu)化運(yùn)行后的能量變化統(tǒng)計(jì)（b）電動(dòng)汽車優(yōu)化運(yùn)行后的狀態(tài)統(tǒng)計(jì)圖5-11網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化調(diào)度下電動(dòng)汽車整體情況展示界面能源局域網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行之后各個(gè)能源主體的能量變化情況可以綜合一起直觀的展現(xiàn)。能源局域網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行之后，在滿足網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷基本需求的情況下，安全有效合理經(jīng)濟(jì)的調(diào)度各個(gè)能源主體的能量調(diào)度是最根本要求。在經(jīng)過(guò)本文的以最小化能源局域網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行成本的實(shí)時(shí)能源優(yōu)化策略運(yùn)行之后，能源局域網(wǎng)的內(nèi)能量變化曲線如圖5-12所示。圖5-12網(wǎng)內(nèi)優(yōu)化調(diào)度能源變化曲線展示界面能源局域網(wǎng)之間的互聯(lián)互通是解決可再生能源利用率的有效方案之一。多個(gè)能源局域網(wǎng)之間進(jìn)行能量交互不僅可以減少長(zhǎng)距離售電上網(wǎng)帶來(lái)的損失，也可以保障電能質(zhì)量。能源局域網(wǎng)的多能源局域網(wǎng)間的優(yōu)化運(yùn)行結(jié)果可以直接通過(guò)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行查詢，網(wǎng)間優(yōu)化運(yùn)行的能量變化如圖5-13所示。圖5-13網(wǎng)間優(yōu)化調(diào)度下能源變化情況展示界面本文對(duì)于能源局域網(wǎng)的網(wǎng)間優(yōu)化進(jìn)行了兩種