具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供的一种适用于多场景的用电调度系统，包括：设备层、网络层和主站层；

所述设备层，用于利用电网态势对应的预设控制指令和主站层下发的运行指令控制用户侧设备，同时采集并发送用户的用能数据；

所述网络层，用于实现设备层与主站层的数据交互；

所述主站层，用于根据多场景的负荷调控对接收到的所述用能数据进行分析生成运行指令并发送给设备层。

在本实施例中主站层用于实时获取设备的运行数据，对设备数据进行应用分析，根据负荷调控需要，通过网络通道对设备进行远程控制；

网络层主要是设备层与主站平台的数据交互通道，基于2G/3G/4G/5G、以太网或光纤实现；

设备层，设备侧通过部署不同型号边缘物联网关，以及智能插座、电表、水表、燃气表、热量表等智能终端设备，实现对用户侧用能数据的采集监控，并根据不同应用场景需求，运用不同的调控策略，实现对用户侧设备运行状态动态控制。

在一个具体的实施方式中，根据不同现场应用需求，可选择不同型号边缘物联网关。

其中，边缘物联网关包括：NEG-9210虚拟电厂控制器、NEG-9220智能网关、NEG-9230能源控制器、NEG-9240区块链计量终端和NEG-9250就地协控装置。

边缘物联网关包含主控模块及扩展模块，可根据现场应用情况选配不同扩展模块。

在一个具体的实施方式中，主控模块包含2路10/100Mbps以太网、2路RS-485、1路蓝牙BLE5.0、1路USB2.0 HOST等资源；

扩展模块包括：I/O模块、HPLC模块、RS-485模块、RS-232模块、以太网模块、光纤模块、2G/3G/4G/5G模块、LoRa模块、ZigBee模块和交流采样模块等模块。

本实施例中的边缘物联网关支持多种通用通信协议，包括：IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、Q/GDW 1376.1-2013、DLT698.45、MQTT、Modbus、DLT645等协议。

在一个具体实施方式中，设备层包括边缘物联网关和用户侧设备；

所述边缘物联网关，用于感知电网态势，并利用电网态势对应的预设控制指令控制用户侧智能设备的运行状态；还用于采集用户的用能数据并发送给所述主站层，同时接收主站层下发的运行指令；

所述用户侧设备，用于为所述边缘物联网关提供用能数据，以及接收并执行所述电网态势对应的预设控制指令和所述主站层下发的运行指令。

所述边缘物联网关具体用于：

当感知到电网的频率低于设定频率值时，按预定定值生成减载控制的控制指令或切除预先制定的负荷的控制指令。

本实施例中的所述主站层具体用于：

当电网发生故障产生功率缺额时，根据用能数据中的可调控负荷，从预先制定的策略中调用故障处理各阶段的运行指令；

当有需求响应需求时，将所述用能数据中分布式发电资源和负荷资源进行聚合，根据聚合结果调用预先制定的响应所述需求响应的运行指令；

在一个具体实施方式中的用电调度系统，包括以下功能：

(1)就地频率自治控制

用户负荷自适应感知电网态势变化模式，实现应急状态下主动切的调控方式。主要针对特高压电网紧急故障出现情况，如突发多条直流同时闭锁，大功率缺额情况急速出现，故障明显，此时边缘物联网关采用先进的测频方法，精度较高地测频，可以启动低频减负荷控制功能，根据就地实时测量的频率，按预设减载定值进行减载控制，以协助电网频率恢复。

在上述过程中主站通过预设方式，将频率值及减载定值下发至边缘物联网关，当边缘物联网关检测到低频事件(即特高压电网出现紧急故障)发生时，立即启动低频减负荷控制功能。

(2)柔性调控

该场景下用电调度系统接受主站的调控指令，一般故障多数情况下功率缺额较小，可根据全网调度资源进行多种手段的综合调配，边缘物联网关可接收来自系统主站在事故处置各阶段的不同运行指令，有序调控用户可调控负荷，以协助电网调度运行。此种模式下边缘物联网关具备负荷监测、负荷预测、控制交互等功能，实现远程负荷柔性调控。

边缘物联网关通过结合负荷监测数据、负荷预测数据及用户参与调控意愿计算得出可调负荷并上送主站，当电网发生故障产生功率缺额时，主站根据可调控负荷，从预先制定的策略中调用故障处理各阶段的运行指令下发至边缘物联网关实现负荷柔性调控。

(3)需求响应

本实施例中用电调度系统的需求响应目的是为了当电网频率产生波动或在用电峰谷时通过调动分布式发电资源和负荷资源保证电网安全以及用户的用电质量；

边缘物联网关将收集到的用户用能数据和用户在不同激励下参与需求响应的意愿上传给主站，主站对用能数据中的分布式发电资源及负荷资源进行分类聚合，根据分类聚合结果、用户在不同激励下参与需求响应的意愿，以及当前需要参与响应的电量，制定响应需求响应的运行指令；

在实际调度的过程中，当有需求响应需求时，将边缘物联网关上传的用能数据中分布式发电资源和负荷资源进行聚合，根据聚合结果调用预先制定的运行指令，或实时制定运行指令。

通过需求响应的激励政策调动用户积极参与响应，解决电网用电高峰时的压力，保证了用户的电能质量。消除可再生能源发电与负荷对外部系统的间歇性和随机性影响，让负荷参与到电网辅助服务，根据各资源差异和互补特性，制定相应控制策略，从而提升电网的消纳能力，提高电网灵活性和调控能力，实现各类负荷平稳运行。

(4)区块链技术

本实施中的用电调度系统可以采用区块链技术为应用业务提供透明、公开的交易环境，通过建立区块链网络、编制智能合约和区块链计量终端，提升了电力市场交易全流程数据的安全性、透明性以及可信性。

由电力管理机构在主站层部署智能合约并上链，以实现电力交易合约化，并利用区块链计量终端对业务数据进行上链分布式存储，实现交易数据安全、透明、可追溯。

适用于多场景的用电调度系统在运行过程中，运用先进的采集控制、边缘计算、区块链等技术，分类聚合协调优化用户闲散能源，通过电力市场交易调剂余缺，实现闲散能源的再聚合再分配，在发挥能源最大效益的同时显著降低用户用能成本，激发用户节能意愿。

适用于多场景的用电调度系统采用先进物联网技术促进相关设备更新换代，带动上下游产业链蓬勃发展。

基于上述方案，本实施例通过如图2所示对本发明进行进一步解释，本发明所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种适用于多场景的用电调度系统，包括系统主站层、边缘物联网关、用户专项设备及一些根据现场用能类型安装的智能插座、电表、水表、燃气表、热量表等智能终端设备。边缘物联网关可根据应用场景选用NEG-9210虚拟电厂控制器、NEG-9220智能网关、NEG-9230能源控制器、NEG-9240区块链计量终端或NEG-9250就地协控装置。用户专项设备包括风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、电动汽车充电桩、工业控制系统、楼宇空调控制系统等相关设备。智能终端设备包括智能插座、电表、水表、气表和热表。

边缘物联网关与系统主站平台通过2G/3G/4G/5G/以太网或光纤进行通信。边缘物联网关通过微功率无线、电力线载波、以太网、光纤或RS-485连接用户专项设备或电表、水表、燃气表、热量表等设备。

边缘物联网关与系统主站采用IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、DLT698.45、MQTT等通用通信协议进行通信。

边缘物联网关与用户专项设备及智能表计采用DLT698.45、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、Modbus、Q/GDW 1376.1-2013等通用通信协议进行通信。

上述型号边缘物联网关均集高速采样、信号处理、遥控、遥信以及数据采集于一体，且控制系统和数据采集系统物理隔离，在保障数据安全的基础上灵活选择负荷切除，提升电网切负荷的多样性、快速性和准确性。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种适用于多场景的用电调度方法，包括：

设备层利用电网态势对应的预设控制指令和主站层下发的运行指令控制用户侧设备，同时采集并发送用户的用能数据；

网络层实现设备层与主站层的数据交互；

主站层根据多场景的负荷调控对接收到的所述用能数据进行分析生成运行指令并发送给设备层。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。