泛能网的控制系统、自组织系统和方法技术方案

本申请公开了一种泛能网的控制系统、自组织系统和方法，泛能网包括连接在一起的至少一个节点，所述至少一个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个。该控制系统包括：植物性神经系统，用于执行节点的自主性控制；周围神经系统，用于执行根据默认规则的逻辑控制；以及中枢神经系统，根据植物性神经系统信息产生决策信息，以及形成经验知识库，实现进化功能。其中，植物性神经系统使得各个节点可以在节点内部进行能量转换而运行，周围神经系统和中枢神经系统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行能量转移而运行。

【技术实现步骤摘要】
泛能网的控制系统、自组织系统和方法
本专利技术涉及泛能网的控制系统、自组织系统和方法。
技术介绍
能量网的主要形式是电力网，其中通过将现有电力网与网络通信技术相结合，实现了电能生产、传输和利用的智能化。在甘中学等人的中国专利申请No.201010173519.1(专利技术名称：“实现能源优化利用的泛能网及提供能源交易和服务的方法”)中公开了一种实现多能源(多种类型的能源和/或来自多个地理位置的能源)的耦合利用、实现分布式能源的管理和决策、以及针对能源利用的全过程进行能效优化的泛能网的方案。泛能网包括以传输泛能流的虚拟管道互联网络架构连接在一起的节点，在节点之间双向传输泛能流。节点包括系统能效控制器，以及连接至系统能效控制器的其他节点、能源生产装置、能源储存装置、能源应用装置和能源再生装置中的至少一个。其中，系统能效控制器控制其他节点、能源生产装置、能源储存装置、能源应用装置和能源再生装置的至少一个的泛能流的输入和输出，泛能流包括能量流、物质流、信息流相互耦合协同而形成的逻辑智能流。泛能网是一个信息、能量和物质通过协同耦合而融为一体的智能泛能网络体系。泛能网技术是将信息网、能量网和物质网耦合成同一网络的智能协同技术，最大程度的体现了机机互感、人机互动和人人互智的网络化关系。该技术通过能效匹配系统、智能交互控制中心和智能云服务平台实现了能量空间、信息空间和物质空间的无缝连接，从而实现了能量的高级利用。可以利用OSI模型来建立泛能网的逻辑结构。OSI模型将网络通信工作分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。物理层对通信的物理参数(如通信介质、传送速率等)作出规定；数据链路层负责将数据切割成数据框，并将数据框传送到传输介质上；网络层负责数据的打包及传输途径的设置，当几个局域网互联时，通过它进行路径的选择；传输层提供两个系统间可靠稳定的数据传输，并负责数据流量控制和差错控制，保证端到端的可靠传输；会话层是用户进入网络的接口，负责把面向网络的会话地址变换成相应的工作站的物理地址；表示层提供数据格式的转换机编码；应用层提供OSI通信协议的用户接口以及分布式数据服务。根据泛能网的特点，泛能网的逻辑结构包括互感、互动、互智三层体系。在互感层，日常运行由泛能网系统数据交换与泛能网平衡优化控制；在互动层，综合优化策略注入后，现场监控人员针对超出日常业务控制范围的状况进行基础调整，满足业务异常变动需求；在互智层，针对灾难、事故、政策等进行决策，决定资源调度策略，并与相应预案协调，形成综合优化策略。然而，在泛能网中仍然存在着以下问题：在互感层，虽然可以使用传感器，但是传感网络结构、传感关键信息和传感机制效率不高；在互动层，存在无法实现自组织的问题；在互智层，存在无法将群体智能最佳协同的问题。在泛能网中期望提供四环节的自组织机制以及使三层体系有机高效运行的优化控制机制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供泛能网的优化控制方法及自组织机制。根据本专利技术的一方面，提供一种泛能网的控制系统，该泛能网包括连接在一起的至少一个节点，所述至少一个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个，所述控制系统包括：植物性神经系统，用于执行互感层节点的自主性控制；周围神经系统，用于执行互动层根据默认规则的逻辑控制；以及中枢神经系统，根据植物性神经系统信息产生决策信息，以及形成经验知识库，通过互智层的集智进化引擎实现进化功能，其中，植物性神经系统使得各个节点可以在节点内部进行能量转换而运行，周围神经系统和中枢神经系统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行能量转移而运行。根据本专利技术的另一方面，提供一种泛能网的自组织系统，该泛能网包括连接在一起的至少一个节点，所述至少一个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个，所述自组织系统包括：上述的控制系统；以及泛能调配池，用作在不同节点之间交换能量的缓冲池，其中，能效控制器用于控制节点内部的能量转换。根据本专利技术的又一方面，提供一种泛能网的自组织方法，该泛能网包括连接在一起的至少一个节点，所述至少一个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个，所述方法包括：在互感层中收集节点的传感信息；如果执行互感层决策控制，则位于互感层中的植物性神经系统控制互感层中的所述至少一个节点，如果不执行互感层决策控制，则将传感信息传送至互动层；如果执行互动层决策控制，则位于互动层中的周围神经系统控制互感层中的所述至少一个节点，如果不执行互动层决策控制，则将传感信息传送至互智层；以及在互智层中，中枢神经系统产生决策信息并控制互感层中的所述至少一个节点。本专利技术，将泛能网控制系统实现为三级神经系统，从而明确了泛能网互感、互动、互智三层交互的传感及控制原理，以及相互的协调作用，由人体能量网络的ATP衍生出泛能通用能量“ATP”(电、热、气、水等能量可用统一为等价“有用能”，以便实现类似人体糖元脂肪肌酸的等价转换功能)，并确定了泛能网自组织系统在两种状态下不同的控制形式。泛能网的自组织系统提供节点内和节点间的自组织机制，实现了泛能网的高效率运行。附图说明图1示出了人体能量网络的示意图。图2示出了泛能网的示意图。图3示出了泛能网的自组织系统的示意图。图4示出了泛能网中的自组织方法。图5示出了泛能网的互感层的控制流程图。图6示出了泛能网的互动层的控制系统示意图。图7示出了泛能网的互智层的控制流程图。具体实施方式首先，对本申请中使用的术语说明如下：“仿生”：仿生学是研究生物系统的结构和性质为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。仿生技术通过对各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，最后实现新的技术设计。“自组织系统”：一个系统在对外界发生事件的响应中，有自组织能力者称之为自组织系统，即能通过本身的发展和进化而形成具有一定的结构和功能的系统。“集智进化引擎”：用于将各个智能体的智力资源集成到一起，通过对各自所采取动作进行评价，然后反馈，给予其应该得到的奖惩，提高其智能水平，使之形成一个正反馈机制，实现能源的动态智能分配。“互感层数据库”：互感层数据库是泛能网互智层的一部分，用于存储植物性神经系统信息。“互动层数据库”：互动层数据库是泛能网互智层的一部分，用于存储执行及反馈信息。本专利技术人认识到人体能量网络的运行机理对于泛能网具有借鉴意义，其中集智进化引擎、互感层数据库和互动层数据库分别起到大脑、脑干和小脑的作用。人体神经网络结构是机体内起主导作用的系统。内、外环境的各种信息，由感受器接受后，通过周围神经系统传递到脑和脊髓的各级中枢进行整合，再经周围神经系统控制和调节机体各系统器官的活动，以维持机体与内、外界环境的相对平衡。神经系统主要由神经元组成。神经系统由中枢神经系统和遍布全身各处的周围神经系统两部分组成。中枢神经系统包括脑和脊髓，分别位于颅腔和椎管内，是神经组织最集中、构造最复杂的部位，控制各种生理机能。周围神经系统包括各种神经和神经节，其中同脑相连的称为脑神经，与脊髓相连的为脊神经，支配内脏器官的称植物性神经系统。各类神经通过其末梢与其他器官系统相联系。大脑的功能主要有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泛能网的控制系统，该泛能网包括连接在一起的至少一个节点，所述至少一个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个，所述控制系统包括：植物性神经系统，用于执行互感层节点的自主性控制；周围神经系统，用于执行互动层根据默认规则的逻辑控制；以及中枢神经系统，根据植物性神经系统信息产生决策信息，以及形成经验知识库，通过互智层的集智进化引擎实现进化功能，其中，植物性神经系统使得各个节点可以在节点内部进行能量转换而运行，周围神经系统和中枢神经系统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行能量转移而运行。

【技术特征摘要】
1.一种泛能网的控制系统，该泛能网包括连接在一起的至少两个节点，所述至少两个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个，所述控制系统包括：植物性神经系统，用于执行互感层节点的自主性控制；周围神经系统，用于执行互动层根据默认规则的逻辑控制；以及中枢神经系统，根据植物性神经系统信息产生决策信息，以及形成经验知识库，通过互智层的集智进化引擎实现进化功能，其中，植物性神经系统使得各个节点可以在节点内部进行能量转换而运行，周围神经系统和中枢神经系统使得不同范围内的两个或更多个节点可以在节点之间进行能量转移而运行。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中植物性神经系统包括能效控制器。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中周围神经系统包括智能能效平台，将外界刺激传导到中枢神经系统，根据中枢神经系统的决策信息控制至少一个节点，或者根据外界刺激直接产生决策信息控制至少一个节点。4.根据权利要求3所述的控制系统，其中外界刺激是用户能量需求。5.根据权利要求1所述的控制系统，其中中枢神经系统包括集智进化引擎，用于收集互感层数据库的植物性神经系统信息、互动层数据库的执行及反馈信息，并进行综合处理而产生决策信息。6.一种泛能网的自组织系统，该泛能网包括连接在一起的至少两个节点，所述至少两个节点包括能效控制器、能量生产环节、能量储存环节、能量应用环节和能量再生环节的至少一个，所述自组织系统包括：根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统；以及泛能调配池，用作在不同节点之间交换能量的缓冲池，其中，能效控制器用于控制节点内部的能量转换。7.根据权利要求6所述的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋臣，甘中学，冯程程，郑鹏，董辰辉，扈杰，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：