虚拟电厂控制平台设计-需求文档.docx
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1、虚拟电厂控制平台设计-需求文档目录1 引言21.1 目的和范围22 系统概述22.1 项目概述22.2 项目目标22.3 项目建设内容及必要性23 系统功能清单34 软件功能设计54.1 系统架构54.2 工业用户侧控制系统()64.2.1 首页(01)64.2.2 可控负荷在线监测(02)104.2.3 项目运行管理(03)144.2.4 结算管理(04)274.2.5 资源管理(05)304.2.6 服务评价(06)404.2.7 系统管理(07)414.2.8 数据处理(08)484.2.9 用户管理(09)654.2.10 用户评价(10)664.2.11 后台任务设计(11)664.
2、2.12 互动终端设计(12)674.2.13 需求响应用户操作界面设计(13)705 集成设计725.1软件接口设计725.1.1 提供接口725.1.2 引用接口725.2 硬件接口设计746 部署设计746.1 部署结构746.2 开发环境要求747 非功能需求757.1 性能757.1.1 系统容量757.1.2 系统响应时间757.1.3 事务失败率757.1.4 数据库性能757.1.5 服务器性能757.1.6 兼容性761 引言1.1 目的和范围本需求分析说明文档编写的目的,是为用户及软件开发双方充分理解软件产品的需求、功能、运行环境、性能、可靠性、安全性等方面而编写。它阐述了
3、系统的使用范围及背景,明确了所要达到的目标以及目标所需的条件,从而使双方对软件的初始规定有一个共同的理解,使之成为整个开发工作的基础,为该系统的设计、开发与测试提供指导。2 系统概述2.1 项目概述随着产业结构的调整和人民生活水平的提高,我国电力消费增速加快,“十四五”期间最大负荷增速快于用电量增速,2025年将达到16亿千瓦左右,用电负荷峰谷差达4亿千瓦左右。我国产业正向中高端迈进,大工业用户高附加值产品生产工艺用电量和用电负荷都将显著提升,2025年电网最大用电负荷再创新高,用电尖峰越发明显,负荷峰谷差呈增大趋势,电力平衡将成为电力系统规划运行的关键制约因素。近年来,我省需求响应市场建设和
4、项目实践已取得一定进展,由于电改的深入以及电力现货市场的建设、可再生能源并网需求等市场环境不断变化,新时期电力发展对现行的需求响应机制提出了更高的要求。2.2 项目目标本项目对大工业企业进行实时需求响应能力建设,实现工业企业及园区各供用能系统的实时感知、动态控制和信息服务,实现实时需求响应柔性控制,提升能源综合利用水平。建设工业企业用能控制系统,实现负荷互济、提升平衡能力,远期可以进一步拓展园工业企业及园区能源交易、需求响应和现货交易等新型业态。搭建工业企业能源管控体系,进行能源监测,帮助企业实时掌握能源状况的同时,为企业优化资源调配、组织生产、部门结算、成本核算提供能源数据支撑。2.3 项目
5、建设内容及必要性通过对大用户包含工业企业和工业园区进行控制实时需求响应能力建设,目标对大功率工业生产设备用电监测,建设电网互动柔性控制实时需求响应能力,实现工业企业及园区各供用能系统的实时感知、动态控制和信息服务,实现实时需求响应柔性控制,优化能源结构配置,提升能源综合利用水平。工业企业及园区用能控制系统还能实现负荷互济、提升平衡能力,远期可以进一步拓展工业企业及园区能源交易、需求响应和现货交易等新型业态,推动“源-网-荷-储”互动能力提高,为新兴市场主体以及辅助服务营造活跃、便捷、共享的生态圈。3 系统功能清单序号模块子模块1首页首页GIS展示2首页全省数据总览3首页行业分布4首页天气情况5
6、首页控制日志6可控负荷在线监测在线监测总览7虚拟电厂总览8地市区域总览9企业总览10设备运行详情11项目运行项目启动12项目执行13策略管理14流程控制工作流15执行监控16基线计算公式设置17基线负荷18结算管理企业结算19结算规则20资源管理虚拟电厂管理21企业信息管理22企业设备管理23协议管理24服务评价企业执行评价25评分规则设置26终端设置智能网关设置27智能电表设置30数据采集点设置31数据传输上报数据解析32控制报文下发33通知指令下发34数据上报纠错35控制下发流程管理36数据清洗37数据预测模型38数据预测结果39互动终端事件交互40负荷跟踪41资源详情42响应策略43系统
7、设置46系统对接与接入单点登录47权限整合48企业数据同步49设备数据同步50档案数据同步51用户数据同步52系统管理用户管理53角色管理54菜单管理55部门管理56岗位管理57字典管理58参数设置59通知公告60操作日志61登录日志4 软件功能设计4.1 系统架构 应用层:项目使用Vue框架,主要目的是将视图 UI 和业务逻辑分开;界面样式采用CSS进行控制,保证能够进行灵活改变。采用技术主要包括:Vue 2.6、elementUI、HTML5、CSS3等主流技术。Vue:通过简单的API实现响应的数据绑定和组合的视图组件,双向数据绑定连接视图(view) 和模型(model),为复杂的单页
8、应用提供驱动。elementUI:为开发者、设计师提供基于 Vue 2.0 的桌面端组件库。HTML5:为承载丰富的 web 内容而设计的新语义、图形及多媒体元素,提供的新元素和新API 简化了 web 应用程序的搭建,方便在不同类型的硬件之上运行。CSS3:提供用于控制网页的样式和布局。Js:处理网页内容的方法和接口,与浏览器进行交互,可以在多种平台下运行。CDN:提供关键技术内容存储和分发,包括但不仅限于:内容缓存、内容路由、内容注入和发布、内容分发等。 服务层:主要服务有可控负荷在线监测服务、资源管理服务、终端设置服务、项目运行服务、结算管理服务、服务评价服务。实现上报数据实时解析,设备
9、模型和数据模型的实时管理,实时计算预测模型和预测结果,控制报文生成和下发,对只能网关和控制表计的模型进行管理。采用的主要技术有微服务Spring-Cloud框架和nacos注册中心,结合通讯协议MQTT、IEC104等进行数据报文解析和控制报文下发,同时微服务部分也实现了模型管理,模型创建的功能实现数据模型化,通过算法对模拟量数据进行实时预测。 传输层通过大用户智慧能源网关,将采集的数据汇总分析并上传至系统。同时可以对采集到的数据实时进行边缘计算,降低服务器计算压力,对电表的设置和表计的点位设置。主要用到的技术是4G/5G物联网、VPN/APN网络通道、IEC104等。 采集层采集企业生产主要
10、用电设备,包括有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、电流、电压、频率等模拟量。主要技术有RS485、modbus、IEC104、LORA、zjgbee等4.2 工业用户侧控制系统()4.2.1 首页(01)应用功能编号01应用功能名称首页使用频率每日1000次并发用户50功能描述客户登录后,首页显示已接入的企业、设备、负荷负载量、用能行业分布数据、全省地市的可调资源排行、全省总用电负荷曲线、负荷控制日志、爬坡速率、天气预报数据。参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据全省接入系统的企业和设备、全省总用电负荷曲线展现的时昨日负荷与
11、今日负荷两条曲线、不同行业用能的占比、天气预报数据等前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后显示企业、设备、负荷负载量、用能行业等分布数据扩展流程非功能需求界面说明序号元素名称类型必填说明1地市名点击地图上的地市名显示该地市的当前负荷、可控负荷、新能源发电和已有的设备数24.2.1.1 首页GIS展示(0101_UC01)通过GIS地图,展示所有接入企业的负荷曲线,包括监控负荷曲线和基线参考负荷曲线,展示企业数量、设备数量、企业设备负载情况、企业信息;应用功能编号0101_UC01应用功能名称首页GIS展示使用频率每日1000次并发用户50功能描述客户登录后,首页GIS展示接入企业的负荷
12、曲线、企业数量、设备数量、企业信息等;参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据企业的负荷曲线、企业数量、设备数量、企业信息等前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后可直接查看接入企业的负荷曲线、企业数量、设备数量、企业信息等扩展流程非功能需求4.2.1.2 地市可调资源排行(0101_UC02)应用功能编号0101_UC02应用功能名称地市可调资源排行使用频率每日1000次并发用户50功能描述地市可上调和可下调资源排行展示参与者系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方输入数据企业档案信息、企业可控负荷信息、企业分布信息
13、、天气信息业务逻辑地市可上调和可下调资源排行展示输出数据地市可上调和可下调资源排行展示前提条件用户成功登录系统基本流程扩展流程非功能需求安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性4.2.1.3 首页全省用电负荷曲线(0101_UC03)集成企业各项统计数据和指标内容,并通过图表展示;横向坐标为单日时间,数据颗粒度为15分钟,显示颗粒度:1小时,纵向坐标为区域(与GIS地图联动)负荷量;显示曲线为昨日负荷、今日负荷和基线负荷,如果昨日或者今日有负荷调控项目,需展示出来;点击电量按钮切换至电量显示,横向数据颗粒度变为1小时;鼠标滚轮可放大缩小曲线;应用功能编号0101_UC03应用功能名称
14、首页全省用电负荷曲线使用频率每日1000次并发用户50功能描述客户登录后,显示曲线为昨日负荷、今日负荷和基线负荷,如果昨日或者今日有负荷调控项目,需展示出来;点击电量按钮切换至电量显示,横向数据颗粒度变为1小时;鼠标滚轮可放大缩小曲线;横向坐标为单日时间,纵向坐标为区域(与GIS地图联动)负荷量;参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据首页全省数据总览显示曲线为昨日负荷、今日负荷和基线负荷前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后可查看全省昨日负荷、今日负荷和基线负荷的曲线,也可点击电量切换至电量曲线扩展流程非功能需求4.2.
15、1.4 首页行业分布(0101_UC04)根据区域(与GIS地图联动),展示用能负荷情况,并展示不同行业可控负荷占比饼状图;应用功能编号0101_UC04应用功能名称首页行业分布使用频率每日1000次并发用户50功能描述客户登录后,首页行业分布显示用能负荷情况,并展示不同行业可控负荷占比饼状图;参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据行业分布显示用能负荷情况,并展示不同行业可控负荷占比饼状图前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后可直接查看用能负荷情况和不同行业可控负荷占比饼状图扩展流程非功能需求4.2.1.5 负荷爬坡速率
16、分布(0101_UC05)应用功能编号0101_UC05应用功能名称负荷爬坡速率分布使用频率每日1000次并发用户50功能描述用能行业分布参与者系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方输入数据企业设备用能负荷、企业行业信息业务逻辑根据企业所在行业对设备的负荷分布情况进行展示输出数据根据企业所在行业对设备的负荷分布情况进行展示前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后可直接查看负荷爬坡速率分布扩展流程非功能需求安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性4.2.1.6 首页天气情况(0101_UC06)气象信息展示,展示天气情况、温度、湿度等信息;应用功能编号0101_UC06应
17、用功能名称首页天气情况使用频率每日1000次并发用户50功能描述客户登录后,首页天气情况显示天气情况、温度、湿度等信息;参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据气象信息,包含天气情况、温度、湿度等信息前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后可直接查看天气情况、温度、湿度等信息扩展流程非功能需求4.2.1.7 首页控制日志(0101_UC07)滚动显示企业调控日志记录,记录包含企业名称、调控负荷量、调控时间、响应方式、调控完成度信息;应用功能编号0101_UC07应用功能名称首页控制日志使用频率每日1000次并发用户30功能描
18、述客户登录后,首页控制日志显示企业调控日志记录,记录包含企业名称、调控负荷量、调控时间、响应方式、调控完成度信息;参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据页控制日志显示和企业调控日志记录前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后可直接查看企业调控日志记录扩展流程非功能需求4.2.2 可控负荷在线监测(02)应用功能编号02应用功能名称可控负荷在线监测使用频率每日1000次并发用户30功能描述展示了地市的实时负荷数据,选择地市过后会跳出该地市的详细信息,包含了该地市的负荷量、装机容量、填谷出力能力、设备的当前运行时间等信息参与者
19、管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据显示虚拟电厂的负荷曲线和不同时刻虚拟电厂的负荷量的前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后选择可控负荷在线监测菜单显示虚拟电厂的负荷曲线和不同时刻虚拟电厂的负荷量的扩展流程非功能需求界面说明序号元素名称类型必填说明1地市选择地市过后会跳出该地市的详细信息,包含了该地市的负荷量、装机容量、填谷出力能力、设备的当前运行时间等信息4.2.2.1 曲线监测总览(0201_UC01)在总览模块展示了全部的上下调负荷量、所有设备的总数和总容量以及容量分布环状图,同时也可查看总负荷曲线以及各地市的大致负荷
20、曲线缩略图;应用功能编号0201_UC01应用功能名称曲线监测总览使用频率每日1000次并发用户30功能描述客户登录后,曲线监测总览显示全部的上下调负荷量、所有设备的总数和总容量以及容量分布环状图,同时也可查看总负荷曲线以及各地市的大致负荷曲线缩略图;参与者管理员、企业用户输入数据业务逻辑在用户登录成功后根登录用户的权限显示该权限用户能查看的数据输出数据曲线监测总览显示全部的上下调负荷量、所有设备的总数和总容量以及容量分布环状图,同时也可查看总负荷曲线以及各地市的大致负荷曲线缩略图前提条件用户成功登录系统基本流程用户登录成功后点击可控负荷在线监测-曲线监测总览,可查看全部的上下调负荷量、所有设
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