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上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院俞進(jìn)教授與成都理工大學(xué)地科院行星科學(xué)國(guó)際研究中心趙宇鴳研究員、中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所徐衛(wèi)明研究員和中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所劉建忠研究員為論文的共同通訊作者。

基于智能終端控制、大數(shù)據(jù)集群分析、數(shù)字網(wǎng)關(guān)以及智能云平臺(tái)等技術(shù)構(gòu)建智慧用能數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)。 項(xiàng)目系統(tǒng)框架圖 項(xiàng)目整體思路框架圖 項(xiàng)目研究工作分解 針對(duì)項(xiàng)目不同負(fù)荷類型和典型應(yīng)用場(chǎng)景，匹配相應(yīng)的通訊控制模塊，通過(guò)電力載波或無(wú)線等多元傳輸方式，將用戶用能需求等相關(guān)電力數(shù)據(jù)集中在云平臺(tái)，結(jié)合用戶行為模型、能耗模型及能源管理控制模型對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類整合及分析。達(dá)到提升用戶的用能體驗(yàn)和節(jié)省用電成本的雙重目標(biāo)，同時(shí)對(duì)于電網(wǎng)側(cè)能夠利用削峰填谷等策略，增加電網(wǎng)參與輔助服務(wù)的力度，有效利用電網(wǎng)資源。 智慧用能平臺(tái)系統(tǒng)圖 目前市場(chǎng)存在的用戶用能監(jiān)測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息交流往往是單向的，難以達(dá)到人們對(duì)測(cè)量精度和實(shí)效性的要求。而本系統(tǒng)基于新型通信和人工智能技術(shù)，集成電力信息的感知、采集、通信和控制技術(shù)，創(chuàng)建以智能電能表和智能終端為核心的雙向互動(dòng)體系，通過(guò)對(duì)電流、電壓、功率、電量等用戶用電信息及溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的使用情況及各類關(guān)鍵供能用能設(shè)備進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控及能耗監(jiān)測(cè)，對(duì)異常值做出預(yù)警，通過(guò)分析處理采集的數(shù)據(jù)生成各種用電行為曲線指導(dǎo)用戶進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理用電。 技術(shù)特點(diǎn) 1、實(shí)時(shí)性指標(biāo) 常規(guī)數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)時(shí)間＜10s；90%界面切換響應(yīng)時(shí)間≤3s，其余≤5s；計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送時(shí)間＜5s。 2、并發(fā)指標(biāo) 支持300用戶同時(shí)在線，并發(fā)要求達(dá)到100用戶以上，并同時(shí)滿足以下指標(biāo)：常規(guī)數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)時(shí)間≤15秒；主要節(jié)點(diǎn)CPU負(fù)載≤80%。 3、可用性指標(biāo) 年可用率≥99.5%。負(fù)載率指標(biāo)：在任意30分鐘內(nèi)，各服務(wù)器CPU的平均負(fù)荷率≤80%；在任意30分鐘內(nèi)，人機(jī)工作站CPU的平均負(fù)荷率≤80%；在任意30分鐘內(nèi)，主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤80%。 4、存儲(chǔ)容量指標(biāo) 數(shù)據(jù)在線存儲(chǔ)容量滿足12個(gè)月以上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。

對(duì)于城市軌道交通，再生制動(dòng)能量的充分利用是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要措施。其中，超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)是目前極具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。它的主要功能包括提高再生制動(dòng)能量利用率，降低牽引能耗，減少再生失效，抑制網(wǎng)壓波動(dòng)。北京交通大學(xué)開發(fā)了車載和地面兩種類型的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)。掌握了儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置、大功率雙向DC/DC變流器、超級(jí)電容充放電控制、能量管理策略等關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)也可應(yīng)用于工程機(jī)械、電動(dòng)工具等其他領(lǐng)域。