泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

本申請公開了一種泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)和方法，泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少一個節(jié)點，所述至少一個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個。該控制系統(tǒng)包括：植物性神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行節(jié)點的自主性控制；周圍神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行根據(jù)默認(rèn)規(guī)則的邏輯控制；以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)植物性神經(jīng)系統(tǒng)信息產(chǎn)生決策信息，以及形成經(jīng)驗知識庫，實現(xiàn)進化功能。其中，植物性神經(jīng)系統(tǒng)使得各個節(jié)點可以在節(jié)點內(nèi)部進行能量轉(zhuǎn)換而運行，周圍神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)使得不同范圍內(nèi)的兩個或更多個節(jié)點可以在節(jié)點之間進行能量轉(zhuǎn)移而運行。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)和方法
本專利技術(shù)涉及泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
能量網(wǎng)的主要形式是電力網(wǎng)，其中通過將現(xiàn)有電力網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了電能生產(chǎn)、傳輸和利用的智能化。在甘中學(xué)等人的中國專利申請No.201010173519.1(專利技術(shù)名稱：“實現(xiàn)能源優(yōu)化利用的泛能網(wǎng)及提供能源交易和服務(wù)的方法”)中公開了一種實現(xiàn)多能源(多種類型的能源和/或來自多個地理位置的能源)的耦合利用、實現(xiàn)分布式能源的管理和決策、以及針對能源利用的全過程進行能效優(yōu)化的泛能網(wǎng)的方案。泛能網(wǎng)包括以傳輸泛能流的虛擬管道互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)連接在一起的節(jié)點，在節(jié)點之間雙向傳輸泛能流。節(jié)點包括系統(tǒng)能效控制器，以及連接至系統(tǒng)能效控制器的其他節(jié)點、能源生產(chǎn)裝置、能源儲存裝置、能源應(yīng)用裝置和能源再生裝置中的至少一個。其中，系統(tǒng)能效控制器控制其他節(jié)點、能源生產(chǎn)裝置、能源儲存裝置、能源應(yīng)用裝置和能源再生裝置的至少一個的泛能流的輸入和輸出，泛能流包括能量流、物質(zhì)流、信息流相互耦合協(xié)同而形成的邏輯智能流。泛能網(wǎng)是一個信息、能量和物質(zhì)通過協(xié)同耦合而融為一體的智能泛能網(wǎng)絡(luò)體系。泛能網(wǎng)技術(shù)是將信息網(wǎng)、能量網(wǎng)和物質(zhì)網(wǎng)耦合成同一網(wǎng)絡(luò)的智能協(xié)同技術(shù)，最大程度的體現(xiàn)了機機互感、人機互動和人人互智的網(wǎng)絡(luò)化關(guān)系。該技術(shù)通過能效匹配系統(tǒng)、智能交互控制中心和智能云服務(wù)平臺實現(xiàn)了能量空間、信息空間和物質(zhì)空間的無縫連接，從而實現(xiàn)了能量的高級利用。可以利用OSI模型來建立泛能網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)。OSI模型將網(wǎng)絡(luò)通信工作分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。物理層對通信的物理參數(shù)(如通信介質(zhì)、傳送速率等)作出規(guī)定；數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)切割成數(shù)據(jù)框，并將數(shù)據(jù)框傳送到傳輸介質(zhì)上；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的打包及傳輸途徑的設(shè)置，當(dāng)幾個局域網(wǎng)互聯(lián)時，通過它進行路徑的選擇；傳輸層提供兩個系統(tǒng)間可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流量控制和差錯控制，保證端到端的可靠傳輸；會話層是用戶進入網(wǎng)絡(luò)的接口，負(fù)責(zé)把面向網(wǎng)絡(luò)的會話地址變換成相應(yīng)的工作站的物理地址；表示層提供數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換機編碼；應(yīng)用層提供OSI通信協(xié)議的用戶接口以及分布式數(shù)據(jù)服務(wù)。根據(jù)泛能網(wǎng)的特點，泛能網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)包括互感、互動、互智三層體系。在互感層，日常運行由泛能網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換與泛能網(wǎng)平衡優(yōu)化控制；在互動層，綜合優(yōu)化策略注入后，現(xiàn)場監(jiān)控人員針對超出日常業(yè)務(wù)控制范圍的狀況進行基礎(chǔ)調(diào)整，滿足業(yè)務(wù)異常變動需求；在互智層，針對災(zāi)難、事故、政策等進行決策，決定資源調(diào)度策略，并與相應(yīng)預(yù)案協(xié)調(diào)，形成綜合優(yōu)化策略。然而，在泛能網(wǎng)中仍然存在著以下問題：在互感層，雖然可以使用傳感器，但是傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳感關(guān)鍵信息和傳感機制效率不高；在互動層，存在無法實現(xiàn)自組織的問題；在互智層，存在無法將群體智能最佳協(xié)同的問題。在泛能網(wǎng)中期望提供四環(huán)節(jié)的自組織機制以及使三層體系有機高效運行的優(yōu)化控制機制。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供泛能網(wǎng)的優(yōu)化控制方法及自組織機制。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供一種泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)，該泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少一個節(jié)點，所述至少一個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個，所述控制系統(tǒng)包括：植物性神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行互感層節(jié)點的自主性控制；周圍神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行互動層根據(jù)默認(rèn)規(guī)則的邏輯控制；以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)植物性神經(jīng)系統(tǒng)信息產(chǎn)生決策信息，以及形成經(jīng)驗知識庫，通過互智層的集智進化引擎實現(xiàn)進化功能，其中，植物性神經(jīng)系統(tǒng)使得各個節(jié)點可以在節(jié)點內(nèi)部進行能量轉(zhuǎn)換而運行，周圍神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)使得不同范圍內(nèi)的兩個或更多個節(jié)點可以在節(jié)點之間進行能量轉(zhuǎn)移而運行。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供一種泛能網(wǎng)的自組織系統(tǒng)，該泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少一個節(jié)點，所述至少一個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個，所述自組織系統(tǒng)包括：上述的控制系統(tǒng)；以及泛能調(diào)配池，用作在不同節(jié)點之間交換能量的緩沖池，其中，能效控制器用于控制節(jié)點內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方面，提供一種泛能網(wǎng)的自組織方法，該泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少一個節(jié)點，所述至少一個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個，所述方法包括：在互感層中收集節(jié)點的傳感信息；如果執(zhí)行互感層決策控制，則位于互感層中的植物性神經(jīng)系統(tǒng)控制互感層中的所述至少一個節(jié)點，如果不執(zhí)行互感層決策控制，則將傳感信息傳送至互動層；如果執(zhí)行互動層決策控制，則位于互動層中的周圍神經(jīng)系統(tǒng)控制互感層中的所述至少一個節(jié)點，如果不執(zhí)行互動層決策控制，則將傳感信息傳送至互智層；以及在互智層中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生決策信息并控制互感層中的所述至少一個節(jié)點。本專利技術(shù)，將泛能網(wǎng)控制系統(tǒng)實現(xiàn)為三級神經(jīng)系統(tǒng)，從而明確了泛能網(wǎng)互感、互動、互智三層交互的傳感及控制原理，以及相互的協(xié)調(diào)作用，由人體能量網(wǎng)絡(luò)的ATP衍生出泛能通用能量“ATP”(電、熱、氣、水等能量可用統(tǒng)一為等價“有用能”，以便實現(xiàn)類似人體糖元脂肪肌酸的等價轉(zhuǎn)換功能)，并確定了泛能網(wǎng)自組織系統(tǒng)在兩種狀態(tài)下不同的控制形式。泛能網(wǎng)的自組織系統(tǒng)提供節(jié)點內(nèi)和節(jié)點間的自組織機制，實現(xiàn)了泛能網(wǎng)的高效率運行。附圖說明圖1示出了人體能量網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖2示出了泛能網(wǎng)的示意圖。圖3示出了泛能網(wǎng)的自組織系統(tǒng)的示意圖。圖4示出了泛能網(wǎng)中的自組織方法。圖5示出了泛能網(wǎng)的互感層的控制流程圖。圖6示出了泛能網(wǎng)的互動層的控制系統(tǒng)示意圖。圖7示出了泛能網(wǎng)的互智層的控制流程圖。具體實施方式首先，對本申請中使用的術(shù)語說明如下：“仿生”：仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)為工程技術(shù)提供新的設(shè)計思想及工作原理的科學(xué)。仿生技術(shù)通過對各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機理作為生物模型進行研究，最后實現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)計。“自組織系統(tǒng)”：一個系統(tǒng)在對外界發(fā)生事件的響應(yīng)中，有自組織能力者稱之為自組織系統(tǒng)，即能通過本身的發(fā)展和進化而形成具有一定的結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng)。“集智進化引擎”：用于將各個智能體的智力資源集成到一起，通過對各自所采取動作進行評價，然后反饋，給予其應(yīng)該得到的獎懲，提高其智能水平，使之形成一個正反饋機制，實現(xiàn)能源的動態(tài)智能分配。“互感層數(shù)據(jù)庫”：互感層數(shù)據(jù)庫是泛能網(wǎng)互智層的一部分，用于存儲植物性神經(jīng)系統(tǒng)信息。“互動層數(shù)據(jù)庫”：互動層數(shù)據(jù)庫是泛能網(wǎng)互智層的一部分，用于存儲執(zhí)行及反饋信息。本專利技術(shù)人認(rèn)識到人體能量網(wǎng)絡(luò)的運行機理對于泛能網(wǎng)具有借鑒意義，其中集智進化引擎、互感層數(shù)據(jù)庫和互動層數(shù)據(jù)庫分別起到大腦、腦干和小腦的作用。人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是機體內(nèi)起主導(dǎo)作用的系統(tǒng)。內(nèi)、外環(huán)境的各種信息，由感受器接受后，通過周圍神經(jīng)系統(tǒng)傳遞到腦和脊髓的各級中樞進行整合，再經(jīng)周圍神經(jīng)系統(tǒng)控制和調(diào)節(jié)機體各系統(tǒng)器官的活動，以維持機體與內(nèi)、外界環(huán)境的相對平衡。神經(jīng)系統(tǒng)主要由神經(jīng)元組成。神經(jīng)系統(tǒng)由中樞神經(jīng)系統(tǒng)和遍布全身各處的周圍神經(jīng)系統(tǒng)兩部分組成。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓，分別位于顱腔和椎管內(nèi)，是神經(jīng)組織最集中、構(gòu)造最復(fù)雜的部位，控制各種生理機能。周圍神經(jīng)系統(tǒng)包括各種神經(jīng)和神經(jīng)節(jié)，其中同腦相連的稱為腦神經(jīng)，與脊髓相連的為脊神經(jīng)，支配內(nèi)臟器官的稱植物性神經(jīng)系統(tǒng)。各類神經(jīng)通過其末梢與其他器官系統(tǒng)相聯(lián)系。大腦的功能主要有本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)，該泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少一個節(jié)點，所述至少一個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個，所述控制系統(tǒng)包括：植物性神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行互感層節(jié)點的自主性控制；周圍神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行互動層根據(jù)默認(rèn)規(guī)則的邏輯控制；以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)植物性神經(jīng)系統(tǒng)信息產(chǎn)生決策信息，以及形成經(jīng)驗知識庫，通過互智層的集智進化引擎實現(xiàn)進化功能，其中，植物性神經(jīng)系統(tǒng)使得各個節(jié)點可以在節(jié)點內(nèi)部進行能量轉(zhuǎn)換而運行，周圍神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)使得不同范圍內(nèi)的兩個或更多個節(jié)點可以在節(jié)點之間進行能量轉(zhuǎn)移而運行。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種泛能網(wǎng)的控制系統(tǒng)，該泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少兩個節(jié)點，所述至少兩個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個，所述控制系統(tǒng)包括：植物性神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行互感層節(jié)點的自主性控制；周圍神經(jīng)系統(tǒng)，用于執(zhí)行互動層根據(jù)默認(rèn)規(guī)則的邏輯控制；以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)植物性神經(jīng)系統(tǒng)信息產(chǎn)生決策信息，以及形成經(jīng)驗知識庫，通過互智層的集智進化引擎實現(xiàn)進化功能，其中，植物性神經(jīng)系統(tǒng)使得各個節(jié)點可以在節(jié)點內(nèi)部進行能量轉(zhuǎn)換而運行，周圍神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)使得不同范圍內(nèi)的兩個或更多個節(jié)點可以在節(jié)點之間進行能量轉(zhuǎn)移而運行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中植物性神經(jīng)系統(tǒng)包括能效控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中周圍神經(jīng)系統(tǒng)包括智能能效平臺，將外界刺激傳導(dǎo)到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的決策信息控制至少一個節(jié)點，或者根據(jù)外界刺激直接產(chǎn)生決策信息控制至少一個節(jié)點。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中外界刺激是用戶能量需求。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括集智進化引擎，用于收集互感層數(shù)據(jù)庫的植物性神經(jīng)系統(tǒng)信息、互動層數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行及反饋信息，并進行綜合處理而產(chǎn)生決策信息。6.一種泛能網(wǎng)的自組織系統(tǒng)，該泛能網(wǎng)包括連接在一起的至少兩個節(jié)點，所述至少兩個節(jié)點包括能效控制器、能量生產(chǎn)環(huán)節(jié)、能量儲存環(huán)節(jié)、能量應(yīng)用環(huán)節(jié)和能量再生環(huán)節(jié)的至少一個，所述自組織系統(tǒng)包括：根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的控制系統(tǒng)；以及泛能調(diào)配池，用作在不同節(jié)點之間交換能量的緩沖池，其中，能效控制器用于控制節(jié)點內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋臣，甘中學(xué)，馮程程，鄭鵬，董辰輝，扈杰，
申請(專利權(quán))人：新奧科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：