园区能源互联网平台设计与研究

1 设计背景

项目主要包括科研中心、学术中心、主试验楼、控制楼、气源间、备料间、各类辅助试验楼和专家公寓、食堂等配套设施。考虑到供能技术发展趋势，本项目能源供应遵循“能从身边取，不从远处来；分布式能源与大电网形成相互支撑；提高可再生能源接入”的原则，项目供能规划方案见图1。

项目将建设如下能源互联网配套设施：

利用屋顶建设光伏500 kW，就近消纳；太阳能热水器154T/d，热水收集至换热站。

地源热泵：容量1 484 kW，布置于草坪，占地4 930 m2，热水收集至换热站。

停车场：建设一体化停车场，布置充电桩20个，1个120 kW大型充电桩，19个60 kW小型充电桩；车棚布置分布式光伏75 kW。

换热站：布置相变储热16.5 MWh，电锅炉2.9 MW。

配电室：配置容量33 MW，锂电池5 MWh。

为了实现对上述能源供应系统及企业用能情况做到实时监测，便于企业了解设备运行情况及对潜在的故障能够及时预警并处理，该项目需要配套建设一套能源互联网智慧管控平台。

2 设计建模

通过对项目基本资料的梳理和客户需求的分析，建立了如图2所示的智慧管控平台业务需求模型。

该模型以各类能源(配电室、光伏、储能、余热回收机组等)及企业负荷数据为基础，通过采集各个系统运行关键测量量，为客户提供设备状态监视、多源协调优化，保证快速处理设备故障及潜在缺陷，以提高设备使用效率，最终实现零碳模式。

本项目存在着诸如分布式光伏、相变储热、电动汽车等可调节资源，可以通过能源价格的时空价差，参与电力服务等增值服务。随着电力改革的深入，隔墙售电和电力辅助服务将会成为未来能源市场交易重要模式之一，为了支持这一商业模式，本系统还提供交易管理和需求响应等高级功能，为企业实现能源购销和提供增值服务打下技术积淀，在提高客户收益的同时，为未来的能源市场奠定雄厚的技术及商业模式储备。

3 系统架构及平台特点

3.1 系统架构

通过部署在不同区域的通讯管理机实现对不同子系统的实时运行数据的采集，并通过以太网实现数据上传给综合能源管控平台，平台前置通讯服务器实现所有数据的汇集、解析及内部功能模块数据分发工作。

系统主站侧部署数据服务、应用服务、WEB服务及操作员站以实现客户不同业务功能需要，并满足不同系统间数据交互等实际需要。本方案主站硬件配置及网络结构如图3所示。

3.2 平台特点

系统采用功能分层模块化开发的设计理念，将系统整体划分为数据传感层、采集传输层、功能主站层。使系统具备了最大程度的灵活度，从而能对业务需求的变化作出快速的反应，同时保证系统的灵活部署属性，保证系统具有很好的扩展性，满足能源互联网业务发展需要。

系统采用主动配电网互动行为辨识技术、分布式能源与主动负荷的综合互补优化配置技术、基于能源互联网的“网源荷储”的智能模态切换、柔性负荷自动需求响应以及新能源梯级调用的核心技术，实现对园区能源互联网的态势感知及优化协调运行控制，为客户提供高分布式能源消纳情况下区域微电网电能质量优化、系统安全经济运行提供最优运行方案，提升能源安全及经济效益。

系统提供基于移动终端及PC客户端等方式为用户提供访问服务，为园区不同用户掌握能源使用情况提供能源监测、经济效益、能耗水平等方面评估测算服务，为用户提供定制化访问界面，提升客户用能互动水平。

数据采集设备采用工业级无风扇嵌入式通讯机，实现串口设备到以太网的自动化信息采集和通讯协议转换，通讯接口类型丰富，接口数量可选，接口程序覆盖电力/工控等常用协议，支持远程调试维护。

4 能源互联网规划

能源互联网规划主要功能如图4所示。

4.1 能源需求预测及特性模拟

能源需求预测及特性模拟是能源互联网规划的基础，决定能源互联网规划成败。主要包括总量预测和负荷特性模拟。

城市CAD格式用地性质图中自动读取地块面积指标。

总量预测：根据历史负荷信息进行用电负荷的总量预测。

空间预测：根据冷、热、电负荷指标和用地规模，实现冷、热、电负荷需求的空间预测。

负荷特性模拟：根据最大负荷及各种负荷特性曲线，模拟并生成典型日冷、热、电能源需求曲线，模拟并生成年内各月的冷、热、电负荷需求曲线。

文章来源：《智慧健康》 网址: http://www.zhjkzz.cn/qikandaodu/2021/0305/1135.html