一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统及方法

技术领域

本发明涉及能源网络智能调度技术领域，尤其涉及一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统及方法。

背景技术

新能源汽车由于其废气排放量较低甚至为零，已经受到越来越多人的关注。然而，尽管新能源汽车具有节能环保省油等诸多优点，但也存在行驶里程较短、电池充电等相关配套设施不完善等缺点，导致使用新能源汽车的用户存在顾虑，使得新能源汽车在推广使用时受阻。

相关技术中，通过设置充电桩等充电方式满足车辆的能源需求，但充电桩独立运营，未能与充电网络以及汽车之间进行数据共享，导致供给和需求不平衡，不能为用户快速提供能源服务，难以消除用户使用新能源汽车的顾虑，进而对新能源汽车的落地和推广造成影响。而且随着新能源汽车所使用的能源类型逐渐增多，例如氢气，如何实现为不同能源类型的新能源汽车提供快速的能源补给方案，是亟待解决的一个问题。

另外我国能源供给调度智能化程度较低，急需开发一种解决能源供给调度，充分合理的利用清洁能源以及电网的谷电，通过智能调度，大幅优化与提升能源供给能力，为用户提供更加优惠、可靠服务并基于能源物联网云平台的综合能源管理系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统及方法，能够借助物联网云平台实现对综合能源站控制，可以为车辆提供更便捷的综合能源服务。

本发明第一目的在于提供一种能源物联网一体化系统，包括能源物联网云平台，所述能源物联网云平台连接并管理多个综合能源站和多个车辆；所述综合能源站包括业务单元、供能单元以及储能单元，用于为所述车辆提供换电、加氢和充电服务；所述能源物联网云平台通过系统控制总线分别与所述业务单元、所述供能单元和所述储能单元相连，用于控制所述业务单元、所述供能单元和所述储能单元运转。

本发明提供的一种能源物联网一体化系统，进一步设置为，所述业务单元至少包括换电站、充电站以及氢站，所述氢站利用所述供能单元产生的富余或谷价电来制备氢气；

所述供能单元包括风力发电站、太阳能电站和水力发电站(包括水流电站)中的一种或多种；

所述储能单元包括电池储能站。

本发明第二目的在于提供一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，所述综合能源管理系统基于第一目的所提供的能源物联网一体化系统实施，所述综合能源管理系统通过所述能源物联网云平台来管理所述能源物联网一体化系统的能源调度和综合能源站提供的换电、充电、储能和制氢服务；

所述能源物联网云平台包括能源智能调度子系统和能源业务支撑子系统；

所述能源智能调度子系统根据所述综合能源站的用电或加氢负荷需求进行预测，及对所述综合能源站的供能单元的周期产量进行预测和价格分析，并根据预测和分析的结果，形成所述综合能源站的周期性和实时性的能源调度方案或电网馈电方案，下发调度指令至所述综合能源站的各单元并控制执行，用于优化综合能源站的能源供给。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，进一步设置为，所述能源智能调度子系统包括：

能源负荷预测子模块，用于根据车辆运行负荷信息和每个所述综合能源站的业务单元用电或加氢负荷需求进行负荷预测，得到业务负荷预测值；

发供电能力预测子模块，用于根据每个所述综合能源站的供能单元的发电量的历史数据及天气信息，对所述综合能源站的供能单元的周期产量进行预测，得到供能预测值；

能源动态定价子模块，用于根据每个所述综合能源站的设备成本和运营成本、以及每个所述综合能源站的历史运营数据和历史销售情况，得到设备在一定周期内的能源定价方案；

能源价格智能分析子模块，用于通过分析对比不同区域、不同时间段、不同政策和不同供电方式的电价，确定能源使用价格方案；

能源调度主模块，用于根据所述供能预测值、所述业务负荷预测值以及所述能源使用价格方案，制定所述能源调度方案或所述电网馈电方案，并将所述能源调度方案或所述电网馈电方案推送至各个所述综合能源站，其中，所述能源调度方案包括对储能、充换电业务和制氢业务的能源供给调度。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，进一步设置为，所述能源智能调度子系统还包括：

氢能调度模块，用于将富余的氢气调度到需求较大的区域并供所述车辆或市场出售使用。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，进一步设置为，所述能源业务支撑子系统包括：

综合能源站管理模块，用于管理多个所述综合能源站，提供多个所述综合能源站的分布信息和服务信息；

车辆调度模块，用于管理多个所述车辆的匹配能源站调度；

充电管理模块，用于远程控制充电桩控制单元开关，支撑所述综合能源站的充电服务，并记录充电计量信息；

换电管理模块，用于远程控制换电控制单元开关，支撑所述综合能源站的换电服务，并记录换电计量信息；

氢业务管理模块，用于远程控制加氢控制单元开关，支撑所述综合能源站的加氢服务，并记录加氢计量信息；

电池资产管理模块，用于管理电池资产的全生命周期数据，所述全生命周期数据包括从生产环节、出厂环节、到运营使用环节以及报废环节的完整数据链条；

费用结算模块，用于在费用结算模式为实时或周期性结算模式的情况下，基于费用结算信息为所述车辆提供费用结算服务，所述费用结算信息包括充所述充电计量信息、所述换电计量信息和所述加氢计量信息中至少之一。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，进一步设置为，所述费用结算模块还用于在所述费用结算模式为周期性结算模式的情况下，利用所述车辆在上个结算周期所使用的总里程数和耗电量，为所述车辆提供所述费用结算服务。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，进一步设置为，所述车辆包括充电式车辆、增程式车辆、氢能车辆、换电式车辆、混动式车辆。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统，进一步设置为，所述供能单元还包括火力发电站、天然气发电站、核电站和电网。

本发明第三目的在于提供一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，所述方法基于如上所述的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统实施，所述综合能源管理方法包括综合能源调度方法，所述综合能源调度方法步骤如下：

步骤1：获取信息

能源调度主模块获取供能单元、储能单元、业务单元以及车辆的信息输入；

步骤2：预测分析

所述能源调度主模块通过能源负荷预测子模块分析并获得业务负荷预测值；

所述能源调度主模块通过发供电能力预测子模块分析并得到供能预测值；

所述能源调度主模块通过能源动态定价子模块分析并获得到设备在一定周期内的能源定价方案；

所述能源调度主模块通过能源价格智能分析子模块分析并确定能源使用价格方案；

步骤3：方案制定

所述能源调度主模块根据所述业务负荷预测值、所述供能预测值以及所述能源使用价格方案来制定所述能源调度方案或所述电网馈电方案；

步骤4：控制执行

所述综合能源站的供能单元、储能单元、业务单元通过所述能源物联网云平台的能源调度主模块，获取所述能源调度方案或所述电网馈电方案，并执行相应调度控制指令。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述能源调度方案包括能源交互调度模式，所述能源交互调度模式用于将供能单元提供的谷价电错峰储存于所述储能单元的电池储能站中，在电网用电高峰期，电池储能站向电网反向馈电。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述能源调度方案包括新能源制氢模式，所述能源交互调度模式用于将供能单元提供的谷价电或富余电输送给到所述氢站中制氢，所制得的氢气用于销售。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述能源调度方案还包括氢能区域调度模式，所述氢能区域调度模式用于通过氢能调度模块，将富余的氢气调度到需求较大的区域并供所述车辆或市场出售使用。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述能源调度方案包括电网协同补能模式，所述电网协同补能模式用于在天气太阳能光线不足或风力较弱或枯水期，所述综合能源站的供能单元发电量不足时，由外部电网向所述业务单元进行协同补能。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述能源调度方案包括新能源优先调度模式所述新能源优先调度模式用于在同等价格时，优先使用所述风力发电站、太阳能电站以及水力发电站中提供的电。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述综合能源管理方法还包括车辆调度方法，具体包括如下：

所述能源调度主模块根据所述综合能源站的能源信息、所述综合能源站的调度排班计划、所述综合能源站的繁忙程度和车辆及车况信息来制定车辆补能方案，所述车辆补能方案通过调用能源业务支撑子系统提前下发至车主或所述车辆，使所述车辆及时获取匹配的综合能源站。

本发明提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，进一步设置为，所述车辆调度方法还包括：

所述车辆通过车联网将行驶路径和车辆及车况信息上报至能源物联网云平台，所述车辆及车况信息包括位置信息、能源需求类型和电池信息；

所述综合能源站通过网络将分布信息和服务信息上报至所述能源物联网云平台；

所述能源物联网云平台根据各个所述综合能源站的分布信息和服务信息，以及各个所述车辆的位置信息、行驶路径上的路况信息和车况信息、电池信息和能源需求类型，为所述车辆提供所述车辆补能方案。

本发明第四目的在于提供一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，所述方法基于如上所述的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统中的能源物联网云平台实施，所述方法包括：

获取车辆的行驶路径和车辆及车况信息；

获取每个综合能源站的分布信息和服务信息；

基于各个所述综合能源站的分布信息，确定沿所述行驶路径上的目标综合能源站；

根据所述目标综合能源站的服务信息以及所述车辆的车辆及车况信息，确定所述车辆的车辆补能方案。

本发明第五目的在于提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法。

本发明通过能源物联网云平台对综合能源站和车辆之间的信息进行互联互通，充分联动能、云、站和用户四侧，可以为车辆提供更准确的能源补给方案，以及为综合能源站提供更精确的能源调度方案；通过为车辆提供车辆补能方案，使得用户可以通过车辆补能方案快速进行能源补给，提高了能源补给速率；由于多个综合能源站均与能源物联网云平台相连，能源物联网云平台可以制定出更为合理的能源调度方案，使得综合能源站可以基于能源调度方案平衡能源供能和需求，通过提前预测与实时调度，大幅优化与提升能源供给能力，快速为用户提供更加优惠、更加可靠的能源服务，消除用户使用新能源汽车的顾虑；在综合能源站中设置换电装置和加氢装置，可以通过换电装置进行换电，通过加氢装置为氢能汽车提供氢气，解决不同能源类型的新能源汽车的能源补给问题，进一步推动了新能源汽车的落地和推广。同时在综合能源站中设置制氢子系统，可以快速为车辆提供加氢服务。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种能源物联网一体化系统的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的能源智能调度子系统的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的能源业务支撑子系统的结构示意图。

图5是本发明实施例提供的综合能源调度方法的流程示意图。

图6是本发明实施例提供的另一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法的流程示意图。

图7是本发明实施例提供的制定车辆补能方案的流程示意图。

图8是本发明实施例提供的另一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法的流程示意图。

图9是本发明实施例提供的制定能源调度方案或电网馈电方案的流程示意图。

图10是本发明实施例提供的另一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法的流程示意图。

图11是本发明实施例提供的另一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法的流程示意图。

图12是本发明实施例提供的一种用于实现本发明实施例所提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

本发明实施例提供了一种能源物联网一体化系统，参照图1和图2中所示。该能源物联网一体化系统包括能源物联网云平台，所述能源物联网云平台连接并管理多个综合能源站和多个车辆；

所述综合能源站包括业务单元、供能单元以及储能单元，用于为所述车辆提供换电、加氢和充电服务；

所述业务单元至少包括换电站、充电站、氢站，所述氢站利用所述供能单元产生的富余或谷价电来制备氢气；

所述供能单元包括风力发电站、太阳能电站和水力发电站中的一种或多种；

所述储能单元包括电池储能站。

综合能源站包括供能单元、储能单元以及业务单元，各单元定期\按需上报本地数据信息至能源物联网云平台。供能单元还可以包括风能发电站和电网；储能单元采用大规模电池系统，涵盖新购电池、梯次利用电池；业务单元可以提供换电业务、充电业务、制氢\加氢业务；不同单元之间通过能源交互微网进行能源的交互。各个单元，接收\执行能源物联网云平台中智能调度子系统下发的控制指令\调度策略，完成能源的智能化路由与调度，实现能源的最优化供给，保障各类能源的充分利用，降低能源供给成本。

所述能源物联网云平台通过系统控制总线分别与所述业务单元、所述供能单元和所述储能单元相连，用于控制业务单元、供能单元和储能单元运转。车辆通过车联网接入能源物联网云平台，定期\按需上报数据信息，包括位置、车速、能源余量等关键信息，同时接收能源物联网云平台下发的通知信息；车主通过app\小程序，完成与能源物联网云平台业务支撑子系统的业务交互，获得移动化、智能化的服务体验，包括能量预警、移动支付、智能导航等等。

能源物联网一体化系统作为综合能源站、能源物联网云平台以及车辆的一体化系统，通过借助于能源物联网云平台将相互独立的各个综合能源站以及车辆进行互联互通，可以更合理、快速的控制综合能源站中各单元运转，以及为车辆提供能源服务。

在实际应用中，每个综合能源站可以通过系统控制总线(也即系统控制交互信息流)或者网络等方式接入能源物联网云平台，系统控制总线用于系统控制交互信息流，每个车辆可以通过系统控制总线或者车联网等方式接入能源物联网云平台，使得每个综合能源站和每个车辆都可以能源物联网云平台进行通信。本发明以能源物联网云平台为能源智能管理中枢，连接全网所有综合能源站及新能源车辆，具备全网信息采集、数据综合分析与预测、能源供给智能化调度、车辆能源补给路径优化、能源站各类业务的运营支撑等能力，充分联动能、云、站、车端四侧，为车主提供更便宜、更清净、更便捷的综合能源补给服务。

实施例2

本法实施例提供了一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统。该综合能源管理系统基于实施例1所提供的能源物联网一体化系统实施例。

结合实施例1，所述综合能源管理系统通过所述能源物联网云平台来管理所述综合能源站的能源调度和业务单元提供的所述换电、加氢和充电服务，所述能源物联网云平台包括能源智能调度子系统和能源业务支撑子系统；能源业务支撑子系统，提供充电管理、换电管理、氢站管理、车辆管理、订单与结算、运维与监控等功能模块，并与综合能源站业务单元联动，支撑综合能源站各类业务的开展。能源智能调度子系统，通过负荷预测、供能预测、价格分析等数据，制定最优的能源调度策略算法，下发调度指令至综合能源站各模块单元，优化综合能源站的能源供给。所述能源智能调度子系统根据所述综合能源站的用电或加氢负荷需求进行预测，及对所述综合能源站的供能单元的周期产量进行预测和价格分析，并根据预测和分析的结果，形成所述综合能源站的周期性和实时性的能源调度方案或电网馈电方案，下发调度指令至所述综合能源站的各单元并控制执行，用于优化综合能源站的能源供给。

在本实施例中，如图3所示，所述能源智能调度子系统包括：

能源负荷预测子模块，用于根据车辆运行负荷信息和每个所述综合能源站的业务单元用电或加氢负荷需求进行负荷预测，得到业务负荷预测值。

在实际应用中，首先通过能源物联网云平台系统与BMS电池管理系统采集车辆充换电时间和时长，氢能源汽车添加氢能体积，换电站输出电池数量，充电站输出电量，电池储能站输出电量和时间，氢站输出氢能体积，天气信息，地理环境信息，车辆的电池信息，运行轨迹，当前车辆状态(平均时速，电池电量，氢容量，位置信息，车辆实时位置天气信息)；采集信息进行分析统计构建能源负荷预测模型与实时能源负荷预测模型。

获取单位时间内的能源负荷，利用天气服务获取天气信息以及日期，地理环境，单位时间作为参数，根据专家库(天气因素，日期因素，地理环境因素)，获取天气，日期和地理环境向量值，输入到基于深度结构的多任务算法的能源负荷预测模型，完成预测，得出总能源负荷，各个站点的能源负荷以及电池储能站、换电站、充电站、氢站消耗能源负荷信息。

获取实时能源负荷信息，要根据当前天气信息，地理环境(天气，地理信息服务获取)，时间段作为输入参数，根据专家库(司机驾驶行为因素，天气因素，日期因素，地理环境因素)，获取相对应因素向量值，输入到基于深度结构的多任务算法的实时能源负荷预测模型，完成预测，得到输入时间段的能源负荷，各个站点的能源负荷以及电池储能站、换电站、充电站、氢站消耗能源负荷信息。

发供电能力预测子模块，用于根据每个所述综合能源站的供能单元的发电量的历史数据、未来天气信息以及政策信息，对所述综合能源站的供能单元的周期产量进行预测，得到供能预测值。

在实际应用中，首先通过能源物联网平台系统采集单位时间内各个站点的风力发电站的输出功率，光伏发电站输出功率，电网输出功率，未来天气信息，地理环境信息，区域信息；采集信息进行分析统计构建发电能力预测模型，光伏发电预测模型，电网供电预测模型。

风力发电站预测模型：未来天气信息(天气服务获取)，日期作为参数，根据专家库(天气因素：风力等级，地理环境因素：平原，高原，山区)，获取天气，地理环境变量值，输入到基于深度学习算法风力发电站预测模型，完成预测，计算得出各个站点的力发电站设备供电功率信息；

光伏发电站预测模型：日期，未来天气信息(天气服务获取)，时间等参数，根据专家库(天气因素：阳光强弱，地理环境因素：平原，高原，山区)获取天气信息变量值，地理环境信息变量值，输入到基于深度学习算法的光伏发电站预测模型，完成预测，得出站点的光伏发电站设备供电功率信息；

电网供电预测模型：根据区域信息数据，日期，时间数据，输入到电网供电预测模型，得出电网供电功率信息以及停电时间段。

能源动态定价子模块，用于根据每个所述综合能源站的设备成本和运营成本、以及每个所述综合能源站的历史运营数据和历史销售情况，得到设备在一定周期内的能源定价方案。该模块需要根据能源价格智能分析子模块的模型作为参数进行价格定价，该模块需要针对充电桩，电池充电进行动态定价，主要包含成本价，销售价格等。针对充电站，需要输入站点，区域国网价格，时间参数作为输入，按照能源动态定价模型得出该站点的实时价格，这里还要考虑到运营活动的设置，针对站点不同活动要在定价的基础上进行价格浮动调整，同时定价规则还要考虑人工干预情况，即需要运营人员手动设置的价格，不参考分析的结果进行定价情况，这种情况主要考虑临时情况(突发的天灾，人祸等情况)，同时还要考虑异常情况报警，包含价格出现过高，过低情况，不符合市场规律的定价情况。针对换电站的电池定价：需要考虑电池型号，电池成本价格，地理环境因素，充电站设备的成本价格以及不同站点的参考价格，同样需要考虑到运营活动的设置，针对站点不同活动要在定价的基础上进行价格浮动调整，也需要考虑人工干预情况，即需要运营人员手动设置的价格，不参考分析的结果进行定价情况。

能源价格智能分析子模块，用于通过分析对比不同区域、不同时间段、不同政策和不同供电方式的电价，确定能源使用价格方案。

在实际应用中，首先采集数据，对数据进行统计学分析，然后构建价格分析模型，并加入影响因素，包含区域政策因素，地理环境因素，运营成本，区域电网价格，时间因素，运营人员设置的收益目标以及需要添加的人为因素(例：政府鼓励政策，实行的优惠政策；天灾)，通过调整影响因素，优化价格分析模型。政策影响因素：价格的制定需要符合区域内政策的规定；运营成本因素：定价需要在运营成本基础上进行考虑定价，否则影响定价合理性；区域电网价格因素：针对充电设备，不同区域的地方价格不同；时间因素：不同时间段内的电网价格是不同的，以及供电能力也是不相同的。

能源调度主模块，用于根据所述供能预测值、所述业务负荷预测值以及所述能源使用价格方案，制定所述能源调度方案或所述电网馈电方案，并将所述能源调度方案或所述电网馈电方案推送至各个所述综合能源站，其中，所述能源调度方案包括对储能、充换电业务和制氢业务的能源供给调度。

在实际应用中，能源调度主模块根据业务负荷预测数据、能源供给预测数据，结合能源成本价格数据，制定能源调度算法与策略，确定供能单元、储能单元、业务单元的控制方案。整个过程结合数天预测数据做到提前规划，并结合车辆实时运行过程数据进行主动性算法纠偏，同时滚动下发控制指令，做到实时控制调度。3)各个控制单元，包括供能单元、储能单元、业务单元，通过云平台从能源调度主模块处获取能源调度策略，并执行相应控制指令，包括电网协同供能并网开\关、储能系统并网充电\放电、充电站\换电站\制氢站的能耗控制优化等。实现包括新能源(风能、太阳能)优先供能、新能源储能\制氢、电网协同补能、谷电储能、电网馈电等能源交互的最优化调度。

在本实施例中，所述能源智能调度子系统还包括：

氢能调度模块，用于将富余的氢气调度到需求较大的区域并供所述车辆或市场出售使用。

在本实施例中，结合如图4中所示，所述能源业务支撑子系统包括：

综合能源站管理模块，用于管理多个所述综合能源站，提供多个所述综合能源站的分布信息和服务信息。

车辆调度模块，用于管理多个所述车辆的匹配能源站调度；司机在行驶过程中，当车辆电量/燃料过低，或者续航里程不足以满意到达目的地时，根据当前的车辆位置、结合路况、能源需求类型，自动向司机推荐距离较近的综合能源站，并推荐给司机以供选择。司机点击前往后，导航到推荐的能源站，并展示出当前能源站的可用车位、等待时间等信息。

充电管理模块，用于远程控制充电桩控制单元开关，支撑所述综合能源站的充电服务，并记录充电计量信息；司机使用移动端APP/小程序扫码、站点车牌自动识别等方式，将人、车、设备ID等信息上传至能源物联网云平台端进行识别认证，云平台通过网络远程控制充电桩控制单元开关，实现司机自助充电，系统形成订单，并对使用过程进行监控跟踪，同时记录充电时间、电量等计量信息用于费用结算

换电管理模块，用于远程控制换电控制单元开关，支撑所述综合能源站的换电服务，并记录换电计量信息；司机使用移动端APP/小程序扫码、站点车牌自动识别等方式，将人、车、设备ID等信息上传至能源物联网云平台端进行识别认证，云平台通过网络远程控制换电控制单元开关，实现司机自助换电，系统对使用过程进行监控跟踪，同时记录换电时间、电量等计量信息用于费用结算。

氢业务管理模块，用于远程控制加氢控制单元开关，支撑所述综合能源站的加氢服务，并记录加氢计量信息；综合能源站在电能充沛或者过量的情况下，可使用部分电能制备氢气，最终形成氢气燃料后存储起来。使用氢能源汽车的司机使用APP/小程序扫码、站点车牌自动识别等方式，将人、车、设备ID等信息上传至能源物联网云平台端进行识别认证，认证通过后，云平台通过网络远程控制加氢控制单元开关，实现司机自助加氢，系统形成订单，并对使用过程进行监控跟踪，同时记录加氢时间、体积等计量信息用于费用结算。

电池资产管理模块，用于管理电池资产的全生命周期数据，所述全生命周期数据包括从生产环节、出厂环节、到运营使用环节以及报废环节的完整数据链条；电池资产管理模块利用区块链技术保障电池资产数据可靠、可信、可用，用以支撑电池租赁、梯次利用、证券化等交易行为认证。

费用结算模块，用于在费用结算模式为实时或周期性结算模式的情况下，基于费用结算信息为所述车辆提供费用结算服务，所述费用结算信息包括充所述充电计量信息、所述换电计量信息和所述加氢计量信息中至少之一。

在本实施例中，所述费用结算模块还用于在所述费用结算模式为周期性结算模式的情况下，利用所述车辆在上个结算周期所使用的总里程数和耗电量，为所述车辆提供所述费用结算服务。计费规则分开两种，一种是按量付费，司机在综合能源站完成充换电、或者加氢操作后，自动根据当前使用的电量、氢气等信息，计算出结算的费用；另外一种是按上次行驶里程付费，司机在到达综合能源站后，可按上个周期使用的总里程进行付费，以此循环。

司机结算时有两种方式，分别为周期性结算和实时结算。

司机通过扫码支付、或者在App/小程序点击支付等方式，完成整个能源补给的流程。同时，生成本次的费用明细，包括电价、氢价、优惠等信息，生成用户账单。对于运营管理者，可以按时间段生成当天、当月的销售统计结果以及销售明细等信息。

针对多场景供电和多场景使用情况，利用区块链技术建立多方可信交易网络，订单生成后或支付完成后生成本次的订单信息或交易账单信息，保证供电方和用电方订单与结算安全，创建可信的交易环境。

运维管理模块通过数字孪生技术，运维人员可以实时查看综合能源站的各项监控信息和站内正在进行的充电、换电、加氢等操作过程。当发生异常警告时，可第一时间收到消息通知，并快速处理。同时，对于综合能源站的当前储能情况，随时掌握，以便后续处理操作。管理员可以维护能源站的基础信息、配置信息，可以查询管理用户资料，查询订单账号等信息。

对于用户提交的反馈建议，运维人员第一时间处理并将结果反馈给用户。

在本实施例中，所述车辆包括充电式车辆、增程式车辆、氢能车辆、换电式车辆、混动式车辆。

在本实施例中，所述供能单元还包括火力发电站、天然气发电站、核电站和电网。

实施例3

结合实施例2，本发明实施例提供了一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法。所述方法基于上实施例2所提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统实施，所述综合能源管理方法包括综合能源调度方法，如图5所示，所述综合能源调度方法步骤如下：

步骤1：获取信息

能源调度主模块获取供能单元、储能单元、业务单元以及车辆的信息输入；

步骤2：预测分析

所述能源调度主模块通过能源负荷预测子模块分析并获得业务负荷预测值；

所述能源调度主模块通过发供电能力预测子模块分析并得到供能预测值；

所述能源调度主模块通过能源动态定价子模块分析并获得到设备在一定周期内的能源定价方案；

所述能源调度主模块通过能源价格智能分析子模块分析并确定能源使用价格方案；

步骤3：方案制定

所述能源调度主模块根据所述业务负荷预测值、所述供能预测值以及所述能源使用价格方案来制定所述能源调度方案或所述电网馈电方案；

步骤4：控制执行

所述综合能源站的供能单元、储能单元、业务单元通过所述能源物联网云平台的能源调度主模块，获取所述能源调度方案或所述电网馈电方案，并执行相应调度控制指令。

在本实施例中，所述能源调度方案包括能源交互调度模式，所述能源交互调度模式用于将供能单元提供的谷价电错峰储存于所述储能单元的电池储能站中，在电网用电高峰期，电池储能站向电网反向馈电。

在本实施例中，所述能源调度方案包括新能源制氢模式，所述新能源制氢模式用于将供能单元提供的谷价电或富余电输送给到所述氢站中制氢，所制得的氢气用于销售。

在本实施例中，所述能源调度方案还包括氢能区域调度模式，所述氢能区域调度模式用于通过氢能调度模块，将富余的氢气调度到需求较大的区域并供所述车辆或市场出售使用。

在本实施例中，所述能源调度方案包括电网协同补能模式，所述电网协同补能模式用于在天气太阳能光线不足或风力较弱或枯水期，所述综合能源站的供能单元发电量不足时，由外部电网向所述业务单元进行协同补能。

在本实施例中，所述能源调度方案包括新能源优先调度模式，所述新能源优先调度模式用于在同等价格时，优先使用风力发电站、太阳能电站以及水力发电站中提供的电。

在本实施例中，所述综合能源管理方法还包括车辆调度方法，具体包括如下：

所述能源调度主模块根据所述综合能源站的能源信息、所述综合能源站的调度排班计划、所述综合能源站的繁忙程度和车辆及车况信息来制定车辆补能方案，所述车辆补能方案通过调用能源业务支撑子系统提前下发至车主或所述车辆，使所述车辆及时获取匹配的综合能源站。能源物联网云平台将各个业务单元用电或加氢负荷需求进行统计分析，确定能源总负荷；然后将能源总负荷与历史负荷预测值的偏离程度，从而确定出业务负荷预测值。例如历史负荷预测值为a，对应的能源总负荷为k，在当前的能源总负荷为j的情况下，确定j与k之间的偏离程度，通过统计分析，可以基于a得到当前的负荷预测值。可以理解的，在对能源总负荷以及业务负荷预测值进行预测时还可以基于其他方式，例如基于机器学习算法预先训练的模型，本说明书在此不做具体限定。其中，车辆及车况信息也即车辆信息，用于指示车辆的位置和能源情况。

在本实施例中，所述车辆调度方法还可以包括：

所述车辆通过车联网将行驶路径和车辆及车况信息上报至能源物联网云平台，所述车辆及车况信息包括位置信息、能源需求类型和电池信息；

综合能源站通过网络将分布信息和服务信息上报至所述能源物联网云平台；

所述能源物联网云平台根据各个所述综合能源站的分布信息和服务信息，以及各个所述车辆的位置信息、行驶路径上的路况信息和车况信息、电池信息和能源需求类型，为所述车辆提供所述车辆补能方案。

实施例4

结合实施例2，本发明实施例提供了一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，所述方法基于实施例2所提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统中的能源物联网云平台实施。如图6所示，该方法可以包括：

S801，获取车辆的行驶路径和车辆及车况信息。

车辆在行驶过程中，可以直接将通过导航系统所生成的行驶路径发送至能源物联网云平台，也可以将车辆的起始点和终点发送至能源物联网云平台，由能源物联网云平台生成行驶路径。车辆及车况信息包括位置信息、能源需求类型和电池信息，能源需求类型可以是车辆在进行注册时就确定的，不需要每次传输能源物联网云平台，而电池信息关乎于车辆的车辆补能方案，需要实时的信息，车辆可以每间隔一段时间主动上报电池信息，也可以是能源物联网云平台在需要时从车辆中及时获取。

S802，获取每个综合能源站的分布信息和服务信息。

S803，基于各个综合能源站的分布信息，确定沿行驶路径上的目标综合能源站。

S804，根据目标综合能源站的服务信息以及车辆的车辆及车况信息，确定车辆的车辆补能方案。

车辆补能方案是指车辆进行能源补给的方案，例如根据当前的电池信息和能源需求类型可以在哪些综合能源站进行充换电，充换电预估价格是多少等等。具体如图7所示，步骤S804在实施时可以包括：

S8041，基于目标综合能源站的服务信息，确定满足能源需求类型和电池信息的目标综合能源站，得到第二目标综合能源站。

电池信息中包括剩余电量等信息，在车辆行驶路径上的综合能源站所能提供的能源类型和电量如果不满足车辆的能源需求类型和电池信息，将不能车辆提供服务，需要排除掉。

S8042，获取行驶路径上的路况信息和车况信息。

S8043，根据路况信息、车况信息和位置信息，计算车辆到第二目标综合能源站的行驶时间。

S8044，根据行驶时间和电池信息，确定车辆的车辆补能方案。

可以理解的，对于一种车辆可以使用多种能源的情况下，能源物联网云平台为车主提供的车辆补能方案中可以包括多种能源的补给策略，以供车主选择。

每个综合能源站的服务信息包括该综合能源站中业务单元用电或加氢负荷需求、该综合能源站中供能单元的发电量的历史数据，以及该综合能源站的运行数据。因而，如图8所示，所述方法还可以包括：

S805，根据车辆运行负荷信息、每个综合能源站中业务单元用电或加氢负荷需求、综合能源站中供能单元的发电量的历史数据以及综合能源站的运行数据，制定能源调度方案或电网馈电方案。

在一个可行的实施方式中，如图9所示，步骤S805在具体实施时，可以包括：

S8051，根据车辆运行负荷信息和每个综合能源站的业务单元用电或加氢负荷需求进行负荷预测，得到业务负荷预测值。

能源物联网云平台将各个业务单元用电或加氢负荷需求进行统计分析，确定能源总负荷；然后将能源总负荷与历史负荷信息的偏离程度，从而确定出业务负荷预测值。例如历史负荷信息中历史负荷预测值为a，对应的能源总负荷为k，在当前的能源总负荷为j的情况下，确定j与k之间的偏离程度，通过统计分析，可以基于a得到当前的负荷预测值。可以理解的，在对能源总负荷以及业务负荷预测值进行预测时还可以基于其他方式，例如基于机器学习算法预先训练的模型，本说明书在此不做具体限定。

S8052，根据每个综合能源站中供能单元的发电量的历史数据及未来天气信息，对综合能源站的供能单元的周期产量进行预测，得到供能预测值。

在具体实施时，可以首先通过能源物联网平台系统采集历史数据，该历史数据包括单位时间内各个站点的风力发电站的输出功率，光伏发电站输出功率，电网输出功率，未来天气信息(天气服务获取)，地理环境信息，区域信息；然后对历史数据进行分析统计，构建基于深度学习算法的发供电能力预测模型，基于发供电能力预测模型进行预测，得到供能预测值。其中，发供电能力预测模型包括发电能力预测模型、光伏发电预测模型以及电网供电预测模型，相应的，供能预测值可以包括力发电站设备供电功率信息、光伏发电站设备供电功率信息以及电网供电功率信息和停电时间段。

S8053，根据每个综合能源站的设备成本和运营成本，以及每个综合能源站的历史运营数据和历史销售情况，得到设备在一定周期内的能源定价方案。

具体的，通过对综合能源站设备成本和运营成本的计算，以及根据历史运营数据及历史销售情况，预测未来一定周期内综合能源站的支出，从而分析出该周期内综合能源站中设备的能源定价。

综合能源站中设备的能源定价的制定因素包括：电能本身的成本，不同的电能获取方式(风力、太阳能、电网)以及不同地区的电价都会有不同，因此综合能源站的设备能源在定价时要考虑当地不同电能获取方式的难易程度以及不同区域的电价；传统能源类型车辆(燃油车)的燃料使用成本，因为如果新能源车的成本远高于传统能源车的成本，那么就会有更多的用户选择传统能源类型的车辆；同类竞品的定价及和竞品对比自己的优势和不足，如果自己和竞品间的优势差距不大，则定价就需要低于竞品或不能高于竞品太多；综合能源站的运营成本，不同区域的运营成本是不同的，要根据不同区域的实际运营成本适当地调整定价；突发情况和优惠活动下的人工干预，因为突发通常无法事先预测，而优惠活动也是人为制定的优惠策略，所以如果出现这类情况，则定价则需要加入人工干预，即运营人员根据具体情况在原有定价的基础上做适当的调整，得出最终的定价。确定价格的上限和下限，无论价格怎么调整，尽量要保证在上限和下限的范围内，不能过高或过低。

S8054，通过分析对比不同区域、不同时间段、不同政策和不同供电方式的电价，确定能源使用价格方案。

其中，不同供电方式包括风力供电、太阳能供电、电网供电以及储能设备供电。能源价格方案表征在某一时刻或某一时间段的电价情况，从而作为能源调度的一个决策因素，即当出现用电需求时，优先使用电价最低的供电方式供电。其中风力、太阳能、电网的电价在不同的区域，不同的时间段，以及不同地区的政策都会有不同，且这三者的最终电价还要考虑到当地供电公司的协议电价，对于储能设备来说，其中的电能也来源于风力、太阳能、电网，因此储能设备电价就是储能设备中的电能的来源的电价。

S8055，根据供能预测值、业务负荷预测值以及能源使用价格方案，制定能源调度方案或电网馈电方案，并将能源调度方案或电网馈电方案推送至各个综合能源站。

在一个可行的实施方式中，为了尽可能降低制备氢气的成本，可以使用谷价电来制备氢气。因而，该方法还可以包括：根据能源调度方案或电网馈电方案确定谷价电；将所述谷价电推送至各个综合能源站，以使各个综合能源站使用谷价电来制备氢气。

而为了便于国网进行车辆的运营调度，该方法还可以包括：将电网馈电方案推送至国网，以使国网基于电网馈电方案进行馈电处理。

可以理解的，为了确保车辆使用能源服务的合法性，只有经过认证的车辆，能源物联网云平台才可以对综合能源站中相应的设备进行控制。鉴于此，在一个可行的实施方式中，如图10所示，该方法还可以包括：

S1201，接收车辆的认证请求，认证请求携带车主信息、车辆及车况信息以及设备标识；

S1202，基于车主信息、车辆及车况信息以及设备标识对车辆进行认证识别；

S1203，在认证识别成功后，远程控制设备标识对应设备开关，以支撑设备提供对应服务，设备包括充电桩控制单元、换电控制单元开关或加氢控制单元开关。

本发明实施例中，每个综合服务站的服务信息还包括综合能源站中供能单元的供能信息。为了利用各个综合能源站中富余氢气给其他需要氢气的总和能源站使用，该方法还可以包括：根据各个综合能源站中供能单元的供能信息，以及各个车辆的车辆及车况信息，确定每个综合能源站中富余氢气量；针对每个综合能源站，若综合能源站中富余氢气量满足预设制氢条件，则向综合能源站发送制氢指令，以使综合能源站依据富余氢气量来制备氢气。

其中，预设制氢条件是指富余氢气量所需要符合的条件，只要当富余氢气量符合该条件时，例如大于预设富余氢气量阈值，才向综合能源站发送制氢指令。

除此之外，每个综合服务站的服务信息还可以包括综合能源站中储能单元的储能信息，能源物联网云平台知晓各个综合能源站中储能系统的储能信息，可以将存储富余的氢气调度到缺乏氢气的综合能源站中，实现氢气的最大化利用和供需平衡。

因而，在一个可行的实施方式中，如图11所示，该方法还可以包括：

S1301，根据各个综合能源站中储能单元的储能信息，以及各个车辆的车辆及车况信息，确定第一综合能源站和第二综合能源站，第一综合能源站表征有富余氢气的综合能源站，第二综合能源站表征缺乏氢气的综合能源站；

S1302，根据第一综合能源站中富余氢气量和第二综合能源站中缺乏氢气量，制定氢气调度方案；

S1303，根据氢气调度方案向所述第一综合能源站发送调度指令，以使第一综合能源站依据控制指令将存储氢气的氢气存储装置调度到第二综合能源站。

在指定氢气调度方案时，需要充分利用第一综合能源站中富余氢气量和第二综合能源站中缺乏氢气量，实现氢气的最大化利用率。例如，第一综合能源站1中富余氢气量与第二综合能源站1中缺乏氢气量相匹配，而第一综合能源站2中富余氢气量远大于第二综合能源站1中缺乏氢气量，则可以直接向第一综合能源站1发送调度指令。

实施例5

结合实施例3，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述实施例3所提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法，或者实现如上所述实施例4所提供的一种基于能源物联网云平台的综合能源管理方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的基于能源物联网云平台的能源调度方法。

进一步地，图12示出了一种用于实现本发明实施例所提供的电子设备的硬件结构示意图，该电子设备可以参与构成或包含本发明实施例所提供的基于能源物联网云平台的综合能源管理系统。如图12所示，电子设备140可以包括一个或多个(图中采用1402a、1402b，……，1402n来示出)处理器1402(处理器1402可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1404、以及用于通信功能的传输装置1406。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图12所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子设备140还可包括比图12中所示更多或者更少的组件，或者具有与图12所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器1402和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到电子设备140(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本发明实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器1404可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中所述的基于能源物联网云平台的能源调度方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器1402通过运行存储在存储器1404内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施中的基于能源物联网云平台的综合能源管理方法。存储器1404可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1404可进一步包括相对于处理器1402远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备140。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置1406用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括电子设备140的通信供应商提供的无线网络。在一个示例中，传输装置1406包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实施例中，传输装置1406可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与电子设备140(或移动设备)的用户界面进行交互。

由上述实施例提供的技术方案可见，本发明通过能源物联网云平台对综合能源站和车辆之间的信息进行互联互通，充分联动能、云、站和用户四侧，可以为车辆提供更准确的能源补给方案，以及为综合能源站提供更精确的能源调度方案；通过为车辆提供车辆补能方案，使得用户可以通过车辆补能方案快速进行能源补给，提高了能源补给速率；由于多个综合能源站均与能源物联网云平台相连，能源物联网云平台可以制定出更为合理的能源调度方案，使得综合能源站可以基于能源调度方案平衡能源供能和需求，通过提前预测与实时调度，大幅优化与提升能源供给能力，快速为用户提供更加优惠、更加可靠的能源服务，消除用户使用新能源汽车的顾虑；在综合能源站中设置换电装置和加氢装置，可以通过换电装置进行换电，通过加氢装置为氢能汽车提供氢气，解决不同能源类型的新能源汽车的能源补给问题，进一步推动了新能源汽车的落地和推广。同时在综合能源站中设置制氢子系统，可以快速为车辆提供加氢服务。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。