【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及智能分布式能源存儲，特別是一種跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、近年來，隨著全球?qū)沙掷m(xù)能源的追求和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)(reci)已成為推動能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。reci旨在整合不同地域的清潔能源資源，實現(xiàn)能源的高效分配和利用。在這一背景下，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)作為reci的核心組件，其重要性日益凸顯。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)包括數(shù)據(jù)的海量增長、能源消耗的不可持續(xù)性以及數(shù)據(jù)訪問延遲問題。為了應對這些挑戰(zhàn)，研究者們提出了多種解決方案，例如利用分布式存儲技術(shù)提高數(shù)據(jù)的可靠性和訪問速度，采用智能算法優(yōu)化能源管理，以及通過數(shù)據(jù)預處理和預測模型來提高數(shù)據(jù)的有效利用率。然而，盡管這些技術(shù)取得了一定進展，但仍然存在諸多不足。
2、現(xiàn)有的跨區(qū)域數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)在處理大規(guī)模、多維度的清潔能源數(shù)據(jù)時，往往忽視了能源供需的動態(tài)變化對數(shù)據(jù)存儲策略的影響。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲策略靜態(tài)且固定，無法適應清潔能源生產(chǎn)的間歇性和不確定性，導致能源利用效率低下，特別是在能源稀缺區(qū)域，這種低效性尤為突出。此外，現(xiàn)有的系統(tǒng)在處理海量數(shù)據(jù)時，缺乏有效的預處理機制，使得數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保障，進而影響能源供需預測的準確性。再者，雖然部分系統(tǒng)嘗試通過分布式存儲來提高數(shù)據(jù)訪問效率，但在能源管理方面，缺乏精細的調(diào)度機制，未能充分利用能源充裕時段的低成本優(yōu)勢，反而在能源緊缺時段加劇了能源消耗，增加了運營成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
4、本專利技術(shù)實施例提供了一種跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其包括，
5、數(shù)據(jù)采集模塊：部署智能終端，實時采集多維度數(shù)據(jù)；
6、數(shù)據(jù)預處理模塊：對多維度數(shù)據(jù)進行預處理；
7、能源供需預測模塊：基于預處理后的多維度數(shù)據(jù)，構(gòu)建能源供需預測模型，結(jié)合環(huán)境因素預測能源供需狀況；
8、存儲策略生成模塊：根據(jù)預測的能源供需狀況，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)存儲策略；
9、分布式存儲與共識模塊：基于調(diào)整后的數(shù)據(jù)存儲策略，采用數(shù)據(jù)加密與共識機制執(zhí)行分布式數(shù)據(jù)存儲；
10、數(shù)據(jù)調(diào)度與能源優(yōu)化模塊：在數(shù)據(jù)存儲過程中，實時監(jiān)測能源供需狀況，基于能源供需狀況，執(zhí)行跨區(qū)域數(shù)據(jù)調(diào)度與能源分配優(yōu)化。
11、作為本專利技術(shù)所述跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述部署智能終端包括，風能監(jiān)測裝置、太陽能監(jiān)測裝置、生物能檢測裝置、水利檢測裝置和地熱檢測裝置；
12、所述多維度數(shù)據(jù)包括，清潔能源生產(chǎn)狀況、環(huán)境條件、設(shè)備運行狀況。
13、作為本專利技術(shù)所述跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述對多維度數(shù)據(jù)進行預處理，具體步驟如下：
14、采用線性插值法填補多維度數(shù)據(jù)中的缺失值；
15、使用z-score方法對填補后的多維度數(shù)據(jù)進行異常值識別；
16、使用stl方法提取時間序列的周期性特征；
17、通過標準化處理，將多維度調(diào)整到統(tǒng)一尺度。
18、作為本專利技術(shù)所述跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于預處理后的多維度數(shù)據(jù)，構(gòu)建能源供需預測模型，具體步驟如下：
19、基于lstm構(gòu)建能源供需預測模型，模型的輸入層接收預處理后的多維度數(shù)據(jù)，lstm層捕捉時間序列的長期依賴關(guān)系，dropout層防止過擬合，輸出層輸出清潔能源供給量，能源供需預測模型表達式為：
20、y't＝σ(wout·ht+bout)
21、其中，y't是模型在時間點t輸出的能源需求量的預測值，σ是sigmoid激活函數(shù)，用于將線性組合的輸出映射到一個適當?shù)闹涤?，wout是輸出層的權(quán)重矩陣，它連接lstm層的隱藏狀態(tài)ht和輸出層，ht表示在時間點t的lstm層的隱藏狀態(tài)，它是一個向量，其維度取決于lstm單元的隱藏層大小，bout是輸出層的偏置項，這是一個標量，用于調(diào)整輸出層的激活函數(shù)的零點，使模型能夠擬合數(shù)據(jù)中的偏移量；
22、使用均方誤差作為損失函數(shù)對能源供需預測模型進行訓練，采用adam優(yōu)化器進行權(quán)重更新。
23、作為本專利技術(shù)所述跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述結(jié)合環(huán)境因素預測能源供需狀況，具體步驟如下：
24、基于能源供需的季節(jié)性波動、天氣狀況指數(shù)和歷史能源供需比對能源供需量進行預測，表達式為：
25、
26、其中，p(y't)表示在時間點t經(jīng)過綜合調(diào)整后的能源供需量的預測值，fi表示在時間點i的季節(jié)性調(diào)節(jié)因子，wi表示在時間點i的天氣狀況指數(shù)，h表示在時間點t的歷史能源供需比，y't是模型在時間點t輸出的能源需求量的預測值，w表示模型考慮的過去時間點的數(shù)量，t表示當前想要做出能源供需預測的時間點，i是一個索引變量，max(h)表示歷史供需比的最大值，min(h)表示歷史供需比的最小值；
27、基于歷史能源供需比定義能源充裕閾值tes和能源緊缺閾值tst，通過比較p(y't)與tes和tst的大小判斷能源供需狀況；
28、當p(y't)的值高于tes時，則預測的能源供需量處于充裕水平，認為當前能源供應過剩；
29、當p(y't)的值低于tst時，則預測的能源供需量處于緊缺水平，認為當前能源供應不足。
30、作為本專利技術(shù)所述跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)預測的能源供需量，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)存儲策略，具體步驟如下：
31、當能源供應過剩時，通過高級數(shù)據(jù)壓縮算法減少數(shù)據(jù)的物理存儲空間，同時利用智能緩存技術(shù)存儲熱點數(shù)據(jù)；
32、根據(jù)能源成本和數(shù)據(jù)訪問頻率，將數(shù)據(jù)分布于不同能效的存儲介質(zhì)上，降低能源消耗；
33、啟用智能休眠機制，對長時間未訪問的冷數(shù)據(jù)所在的存儲設(shè)備進行休眠處理；
34、當能源供應不足時，增加數(shù)據(jù)的副本數(shù)量并分散存儲于不同地理位置，同時，建立云端備份作為災難恢復點；
35、使用身份驗證機制，強化數(shù)據(jù)加密與訪問控制；
36、采用負載均衡技術(shù)、自動故障切換機制和冗余系統(tǒng)設(shè)計來進行流量分配、無縫切換和備用資源準備。
37、作為本專利技術(shù)所述跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于調(diào)整后的數(shù)據(jù)存儲策略，采用數(shù)據(jù)加密與共識機制執(zhí)行分布式數(shù)據(jù)存儲，具體步驟如下：
38、系統(tǒng)根據(jù)調(diào)整后的數(shù)據(jù)存儲策略，利用哈希環(huán)算法將數(shù)據(jù)分散存儲于網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點，同時，通過aes加密算法對數(shù)據(jù)進行加密；
39、基于分布式網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的動態(tài)特性與安全需求，設(shè)計一個數(shù)據(jù)完整性評估算法，表達式為：
40、
本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述部署智能終端包括，風能監(jiān)測裝置、太陽能監(jiān)測裝置、生物能檢測裝置、水利檢測裝置和地熱檢測裝置；
3.如權(quán)利要求2所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述對多維度數(shù)據(jù)進行預處理，具體步驟如下：
4.如權(quán)利要求3所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述基于預處理后的多維度數(shù)據(jù)，構(gòu)建能源供需預測模型，具體步驟如下：
5.如權(quán)利要求4所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述結(jié)合環(huán)境因素預測能源供需狀況，具體步驟如下：
6.如權(quán)利要求5所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述根據(jù)預測的能源供需量，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)存儲策略，具體步驟如下：
7.如權(quán)利要求6所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述基于調(diào)整后的數(shù)據(jù)存儲策略，采用數(shù)據(jù)加密與共識機制執(zhí)行分布式數(shù)據(jù)存儲，具體步驟如下：
8.如權(quán)利要求7所述的跨區(qū)域
9.如權(quán)利要求8所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述基于數(shù)據(jù)完整性，執(zhí)行跨區(qū)域數(shù)據(jù)調(diào)度與能源分配優(yōu)化，具體步驟如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述部署智能終端包括，風能監(jiān)測裝置、太陽能監(jiān)測裝置、生物能檢測裝置、水利檢測裝置和地熱檢測裝置；
3.如權(quán)利要求2所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述對多維度數(shù)據(jù)進行預處理，具體步驟如下：
4.如權(quán)利要求3所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述基于預處理后的多維度數(shù)據(jù)，構(gòu)建能源供需預測模型，具體步驟如下：
5.如權(quán)利要求4所述的跨區(qū)域清潔能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于：所述結(jié)合環(huán)境因素預測...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙澤龍，張曉犁，劉國洋，路潔，張璐，李靖波，李淑霞，丁麗瓊，雷鵬舉，孫海萍，袁敏，海秀芹，于婷，李淑玲，高正陽，孫嘉玉，李沭潼，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)寧夏電力有限公司營銷服務中心國網(wǎng)寧夏電力有限公司計量中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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