[发明专利]边云协同的用户负荷预测控制与交易系统及其实施方法

说明书

本发明公开了一种边云协同的用户负荷预测控制与交易系统及其实施方法，包括云端、边缘和客户端，边缘包括区块链计量通信结算终端、可编程区块链网关、终端控制模块和终端计量模块；云端包括通信和数据接口模块、数据库模块、数据中台模块、预测模块、调度响应模块、协调控制模块、交易模块和自动结算模块；客户端包括智能终端模块。本发明可以与电网侧的调度模块、交易侧的电力市场交易模块实现互动，支持电网调度指令响应和电力市场交易，并支持电网掌握准确的用户系统用能情况。通过将用户系统转化为可预测、可控制资源，可以精准地对电网调度、用户指令进行自动响应。边缘侧区块链对计费周期的记录保障数据安全，智能合约实现交易自动化。

技术领域

本发明涉及能源信息的技术领域，尤其是指一种边云协同的用户负荷预测控制与交易系统及其实施方法。

背景技术

在电力交易市场中，用户侧负荷预测和电力交易正在成为重要的内容。随着电力市场化的不断放开，其作用和重要性正在不断凸显。受电力市场政策和技术的限制，目前，对于用户侧的服务仍然处在计量、监测和节能建议等基础能源服务商，尚未实现从用户侧负荷预测、需求响应、用电控制、自动交易和结算在内的完整信息化管理。比如，用户侧尚难以实现自动需求响应和并离网切换，用户侧的本质安全购售电尚缺乏可靠可信的实现方式。

物联网、云计算、人工智能、区块链等前沿技术的发展正在为用户侧电力市场服务提供新的技术解决方案。基于物联网技术的先进计量设备、基于人工智能的大数据分析挖掘、基于云计算的资源调度和优化等业务应用正在为电力行业带来深刻变革。但在用户侧的负荷预测、控制和交易上，尚未形成一体化的全过程解决方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种边云协同的用户负荷预测控制与交易系统及其实施方法，可以在用户侧负荷精确计量和预测、电力交易量和交易价格精确预测的基础上，实现电网对用户侧资源的精确优化调度，以及用户进行电力交易竞价策略和电力交易的优化。通过对用户系统资源的可靠控制，使得用户系统转变为可预测、可控制的资源，从而帮助电网实现优化调度、自动响应。进一步，该系统可以响应电网调度和用户控制命令，通过协调控制输出最优控制命令集合。同时，在边缘侧基于区块链和智能合约，实现自动化安全交易。交易结果以及用户系统对电网和用户指令的响应结果可以通过自动结算系统来进行付费、补偿自动结算。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：边云协同的用户负荷预测控制与交易系统，所述用户负荷预测控制与交易系统能够与电网侧的电网调度模块、交易侧的电力市场交易模块形成联动，支持电网调度指令响应和电力市场交易，实现优化调度和优化交易，同时也融合了电网供需、电力市场交易和价格、用户负荷的预测功能，为区域电网调度和用户系统内部协调控制提供精确预测结果支持，并采用基于区块链和智能合约的终端或网关，提供基于智能合约的自动交易，数据不可篡改，以保证数据和交易的安全，而且对于有受控需求的用户系统，亦能够提供可编程区块链网关结合终端控制模块、终端计量模块的用户负荷计量和控制功能支持，实现对用户系统的可控性要求，将用户资源变成能够供电网调度和用户控制的资源，同时能够支持参与自动需求响应，提高电网灵活性。

进一步，所述用户负荷预测控制与交易系统由边缘、云端、客户端组成，其中：

所述边缘是指数据源头侧支持边缘侧负荷数据可信采集、可信传输和边缘数据存储计算的实体组合；

所述云端是指应用虚拟化技术，通过封装相应功能模块，提供数据通信和处理，以及面向应用的预测、调度、控制和交易这些服务的功能平台；

所述客户端是指能够为用户提供本地服务，通过与边缘和云端的交互获得所需负荷监测、预测、控制和交易在内服务的终端系统。

进一步，所述边缘包括区块链计量通信结算终端、可编程区块链网关、终端控制模块和终端计量模块，其中：