毕业设计(论文)-电力行业需求侧能效协调优化管理系统的设计与实现.doc
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1、本科毕业设计说明书 题 目: 电力行业需求侧能效协调优 化 管理系统的设计与实现 院 (部): 管理工程学院 专 业: 信息管理与信息系统 班 级: 信管 122 姓 名: 学 号: 指导教师: 完成日期: 2016 年 6 月 12 日 山东建筑大学毕业设计说明书 III 目 录 摘 要.V ABSTRACT VI 1 前 言.1 1.1 需求侧能效协调优化管理系统的开发意义.1 1.2 需求侧能效管理 DSM 的研究现状.2 1.3 需求侧能效协调优化管理系统的研究目标.2 2 系统开发环境及技术应用.4 2.1 系统开发环境4 2.2 系统架构思想6 2.3 系统技术应用7 3 系统分析
2、.9 3.1 需求分析.9 3.2 系统可行性分析.10 4 系统概要设计 .12 4.1 系统业务描述.12 4.2 综合展示模块功能设计.14 4.3 需求响应计划管理模块功能设计.14 4.4 需求方案跟踪模块功能设计14 4.5 档案管理模块功能设计.14 4.6 快速入口模块功能设计.14 4.7 数据库逻辑结构设计15 4.8 数据库表结构设计15 4.9 系统程序时序图.19 4.10 系统程序类图.25 5 系统详细设计与功能实现 .33 山东建筑大学毕业设计说明书 IV 5.1 综合展示.33 5.2 需求方案跟踪.34 5.3 用能计划管理.38 5.4 档案管理.45 5
3、.5 快速入口.48 6 结论 .49 谢 辞 50 参考文献 51 山东建筑大学毕业设计说明书 V 摘 要 需求侧管理是为适应智能电网建设的日益完善,应对电力行业面临的极为严峻的节 能减排考验以支持多样性负荷的协调互动,满足用户的多元化用电服务需求,实现用户 端灵活互动用能而产生的针对用电方的管理方法。需求侧管理从新的能效优化特点、电 网建设特点、电网体系架构、能效流程出发,为电网企业多维度评估用户负荷。需求侧 能效协调优化管理系统则是一套科学而系统的制定能源管理优化方案的半智能管理方法 工具。 使用 Eclipse Luna 作为开发工具,使用 JAVA 语言来完成后台的数据处理,得到用
4、于展示的数据并处理需要保存的数据。使用 Oracle 10g 数据库作为数据的存储管理工具, pl/sql developer 作为数据库可视化界面,来完成数据库系统的操作和数据管理。使用基 于Velocity 模板的 VM 页面进行网页的界面设计,并使用多种 JQuery 方法及其 EasyUI 插件和 HighCharts 插件,用以完成前端数据的展示。使用 Spring 和 Hibernate 集 成框架整合开发,持久层使用 Hibernate 框架提供支持,采用 Hibernate 架构实现的 DAO 类来实现 Java 类与数据库之间的转换和访问,最后由 Spring 做管理。需求侧
5、能效 协调管理系统完成了管理员针对区域的计划制定,对用户信息的实时跟踪及历史数据的 查询展示,方便电网管理员方案的制定。 关键词:智能电网;能效优化;能源管理;JAVA;JQuery;集成框架 山东建筑大学毕业设计说明书 VI The Design and Implementation of Demand Side Coordination Energy Efficiency Optimization Management System for the Electrical Power Industry ABSTRACT Demand side management is adapt to t
6、he perfection of the construction of smart grid, deal with the power industry is facing extremely severe test of the energy-saving emission reduction to support a variety of load in the coordination and interaction, meet the diversification the electricity service demand of user, end user flexible i
7、nteraction energy to produce electricity for the management methods. DSM is from the new energy efficiency optimization characteristics, power grid construction characteristics, power grid architecture, energy efficiency process, for the grid enterprise multi dimension assessment of user load. Deman
8、d Side Coordination Energy Efficiency Optimization Management System is a set of scientific and systematic development of energy management and optimization of the semi intelligent management tools. This system using the Eclipse Luna as a development tool, using JAVA language to complete the backgro
9、und data processing, Using 10g Oracle database as a data storage management tool, pl/SQL developer as a visual interface, Complete database system operation and data management. Use Velocity template based on the VM page for web page design, and the use of a variety of JQuery methods and their EasyU
10、I plug-ins and HighCharts plug-ins, to complete the display of front-end data. Using Spring and Hibernate integration framework integrating development, persistence layer using Hibernate framework provides support, using Hibernate architecture implementation of DAO class to implement the conversion
11、between JAVA classes and database, and access, and finally by the Spring to do management. Demand side energy efficiency coordination management system to complete the administrator for the regions plans to develop, real-time tracking of user information and historical data query display, to facilit
12、ate the development of power grid administrator program. Key Words: Smart power grids;The optimization of energy efficiency;Demand side 山东建筑大学毕业设计说明书 VII of energy efficiency;JAVA;JQuery;Integration framework 山东建筑大学毕业设计说明书 1 1前 言 1.1 需求侧能效协调优化管理系统的开发意义 随着目前我国经济的高速发展,各地区电力需求也继续保持强劲的增长态势。近几 年来,各地区由于多种
13、因素的影响,可控负荷和可调度电源的管理形势不容乐观。为缓 解电力紧张形势,国家出台了诸如提高电价、实施峰谷分时电价、加强需求侧管理等相 关政策,鼓励节约用电1。工业企业作为大用户用电中的典型案例,越来越受到电网中 的资源调度以及用电规划的影响,而且受到季节等因素的影响严重,居民用户的规律性 用电甚至也受到影响。因此运用需求侧管理手段,在转移用户高峰负荷保证生活用电的 同时,最大限度的保证正常生产用电,才能达到网内用户节约用电、降低电网运营成本、 提高电网与用户综合效益的目的。 目前国家积极鼓励推广的变频调速技术、软启动技术、无功补偿技术、变压器经济 运行技术、绿色照明技术、蓄冷蓄热技术等节电技
14、术。这种推广是国家实施对电力行业 的电力需求侧能效管理的重要手段,是针对具体的生产对象、生产技术用电特点,采用 技术成熟的新近节电设备来提高终端用电效率,从而节约电量、削减高峰负荷。各地方 供电单位也已经开始着手对工业企业根据其企业生产设备的特点及生产工艺特点,积极 推广不同的节电能效规划技术。 随着互联网技术和信息技术的迅速发展。各类用电单位组织结构在发生着巨大的改 变,一些企业单位采用新的组织形式,其中的员工并不一定只有固定的时间、固定的工 作地点才能去完成相应的工作,也没有必要面对面去与同事、领导等进行工作内容协商 和工作进度汇报,只要能在规定的期限内,完成工作人员自己分配得的任务即可,
15、这让 电网运营中对这些企业的可控度大大减低。由于工业企业能耗在整个社会消耗的电力资 源中占的比重极高,而且工业企业对于居民生活,甚至整个社会的经济稳定都具有非常 重要的作用,因此针对工业企业及其他用户实施需求侧管理,对于实现提高企业用户能 源利用效率,最大限度降低能耗和电网运营成本,推动经济发展的重大目标存在着重要 价值;同时,需求侧能效管理可以减轻能源对企业生产和居民生活的制约。 因此需求侧智能管理已成为电力电网运营企业运行中必不可少的一个部分。 1.2 需求侧能效管理 DSM 的研究现状 随着智能电网建设的不断推进,储能设备、电动汽车、智能设备、智能家电、智能 山东建筑大学毕业设计说明书
16、2 建筑等多样化负荷日益增多逐渐成为未来发展趋势。支持多样性负荷的协调互动,满足 用户的多元化用电服务需求,实现用户端灵活互动用能,成为智能电网建设过程中面临 的新形势和新需求。 在英国,各种技术已经被用于开发电力需求管理。方法之一是被称为响应需求或需 求侧管理的项目,于 19 世纪 60 年代初发展起来的2。这个系统用来维持电力供应的安全 性以及有限的发电设施的传播和分布。这个项目已经有效的改善了经济,电力行业的安 全性和可靠性以及由上述问题产生的环境问题3。2007 年,英国政府发起建立的“能源需 求的研究项目”,专注于消费者的需求响应实际效益4。 DSM 起源于欧美国家,在具体实现上与我
17、国有所差别。在我国实施的结果来看, 在供电紧张时期,各区域以有序用电为目的的 DSM 所形成的削峰填谷效果良好,能够 有效,有序的保证用户生产的电力需求,也良好的缓解了电力企业的电力供需矛盾。但 是 DSM 的核心理念和执行手段尚有所欠缺。总体来看,DSM 的组织架构不清,缺少 多层面的保护体系和激励机制,科学的运作模式论证不足,规划目标偏离实际需求,对 底层的引导作用不大等若干问题。 1.3 需求侧能效协调优化管理系统的研究目标 需求侧响应(DSR)技术帮助电力用户主动积极参与目前的电力行业管理以避免不利 的环境条件。协调需求侧策略将帮助实现改善电能,发电厂和电力基础设施的使用。需 求侧响应
18、的方法也有助于集成可再生能源的使用以及即将到来的电动汽车技术5。 需求侧能效协调管理系统包括海量数据分析优化、全面节能评估方案、 实现节能 减排目标、拓展智能互动服务的业务功能。将大量的客户数据集成在系统统一页面视图 进行智能管理和实时监测,从用电行为、用电模式等多方面对客户用电信息进行评估。 综合评估电网负荷和用户需求之间的关系,构建电网企业和客户智能两面性的能效决策 体系,由电网企业为自身及其网内用户提供具体的需求侧能效管理方案。 在保证用电 服务质量的前提下实现减少碳排、削峰填谷、平衡供需等目标,从而提升电网企业社会 满意度和品牌形象, 构建智能化双向互动管理与服务体系,通过互动对客户用
19、电方式 进行节能引导,对客户业务进行能效引导,提升客户需求侧管理能力6。 本次系统的开发在没有实际用户群体的开发条件下,主要是完成针对虚拟用户和区 域的用能优化方案制定,以及海量数据的展示以及分析,来完成相应的节能减排需求, 帮助降低电网运营负荷,提高电网和用户的综合效益。 山东建筑大学毕业设计说明书 3 山东建筑大学毕业设计说明书 4 2系统开发环境及技术应用 2.1 系统开发环境 2.1.1Oracle 10g 数据库简介 Oracle 数据库是由美国 Oracle(甲骨文)公司开发的一款以分布式数据库为核心的 软件产品。Oracle 数据库是目前世界上应用最广泛的数据管理系统。作为一个通
20、用的 C/S 或 B/S 体系结构数据库系统,它具有完整的数据管理功能。作为一个关系数据库产 品,它具有完备的关系,又不缺少作为分布式数据库的分布式处理功能。 在 Oracle 的产品中,Oracle8i 和 Oracle9i 末尾的 i 表示 internet,Oracle 从 Oracle8i 开始提出了 internet 计算的新概念,这表示 Oracle8i 这款产品是面向 internet 计算设计 开发的。而 Oracle9i 则是作为 Oracle 的中间过渡产品出现。 Oracle10g 是数据库界的第一个完整,智能的新一代 internet 基础架构。Oracle10g 实际
21、上指的是数据库 10g,应用服务器 10g 以及开发工具套件 10g 的完整集成。Oracle 数据库 10g 是第一套具备了无限伸缩性、高度可用性的 internet 数据库,并可在广泛集 群环境中运行商业软件。其具备的 400 多个领先的数据库管理功能,在集群技术、高可 用性、商业智能化、安全性等方面都获得新突破。Oracle 数据库 10g 能够真正应用集群 技术提供近乎无限的扩充能力和整体可用性。 2.1.2Web 服务器 TomCat 简介 Tomcat 是当今最为流行的成熟、开源的免费 Servelet/JSP 容器(Container)7。所 有的 Web 应用程序都需要部署到容
22、器中运行。Web 服务器管理着 Web 应用程序,并提 供应用程序所需的一切资源8。Tomcat 服务器属于轻量级应用服务器,被广泛应用在 在中小型 Web 项目和并发访问不多的情况下,能有效的应用在调试中小型 Java Web 项 目中。 Tomcat7.x 不仅继承了 6.x 版本的优点,还实现了对于 servlet3.0 特性的支持,以及 对于 JSP 2.2 和 EL 2.2 等特性的支持,还增强了管理程序以及服务器管理程序的安全性, 支持 web 应用外部内容的直接引用,重构(connectors, lifecycle)梳理了大量核心代码, 是目前开发和应用的焦点。 2.1.3开发工
23、具 Eclipse Luna 简介 Eclipse 是一个基于 Java 的开源可扩展开发平台。通过包括 Java 开发工具(Java 山东建筑大学毕业设计说明书 5 Development Kit,JDK)在内的标准插件集或者其他插件组在自身框架和服务的基础上 搭建开发环境。 Eclipse 的 4.4 版本 Luna 正式发布于 2014 年 6 月。Luna 版本的 Eclipse 默认对 Java8 提供支持包括语法改进、搜索及重构支持,快捷提示,支持匿名类到 lambda 表达 式的双向转换,并为 lambda 表达式提供新的代码格式化选项。Luna 版本包括 Java 开发 工具(
24、JDT) 、插件开发工具、Eclipse Communication Framework(ECF) 、Maven 集成、 Xtext、Xtend、Web 开发工具(WTP)和内存分析器。 Eclipse 工作台支持全新的黑色主题,为多种编程语言提供语法高亮配置。 Paho 项目实现了开放和标准化的消息协议,为 Web 和企业级中间件和应用程序集 成 M2M 提供有力支撑。 ECF 项目(Eclipse Communication Project)实现的标准兼容了远程服务/远程服务 管理 OSGi 标准。利用 Java8 CompletableFuture 增强了异步远程服务。 Sirius 项
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- 毕业设计 论文 电力行业 需求 能效 协调 优化 管理 系统 设计 实现
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