《园区综合能源监测运行优化关键技术与应用》

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该项目属能源科学技术,涉及综合能源运行优化技术等领域。

为了应对化石能源约束趋紧和自然环境恶化的危机,推进国家能源生产、能源消费转型,构建新一代安全高效的能源系统是各级政府和科技界关注的焦点问题。随着分布式能源、电动汽车、蓄冰蓄冷等需求侧新型电源或负荷的出现,给供用电安全带来新挑战。

为实现园区综合能源安全高效利用,仍存在以下技术瓶颈:(1)园区建筑间隔阻挡和配电室电磁环境干扰,物联网传输层通信质量和能耗管理问题较突出。(2)园区多样性能源缺乏科学有效的规模化数据管理和分析手段,多能源之间协调优化方法欠缺。(3)分布式能源等快速发展,如何有效调度并参与电网互动,考虑需求侧能源生产和使用特征的互联互通技术和互操作方法不够。

在国家科技支撑计划、国家电网公司科技项目支持下,针对综合能源优化与管理、分布式能源与电网互联等关键技术进行攻关,主要创新点有:(1)研究需求侧用电安全和能效监测的感知和传输技术,建立了面向供用电安全的物联网QoS模型和链路预测方法;符合用户差异性的网络调度与管理机制,研制了多模智能传感终端;(2)提出考虑不确定性的园区多类型能源分层联合优化模型及方法,研发了基于物联网的分布式能源广域分层联合优化管理平台,挖掘出电/冷/热不同能源形式之间的互补特性,实现了多种能源互补和可再生能源的充分消纳利用,降低综合能源系统的运行成本;(3)提出了多类型分布式电源与电网互联技术指标的计算方法,解决了接入中低压配电网的分布式电源动态无功支撑、高/低电压穿越的技术问题,提升了分布式电源抗电网扰动能力,编制并发布了国际电工委员会首个分布式电源与电网互联技术标准。

该项目取得授权发明专利7项,授权实用新型专利1项,软件著作权2项,发表SCI、EI及中文核心期刊论文9篇,出版技术专著1部,发布国际标准1项、国家标准1项、团体标准1项。

该项目成果覆盖山东、江苏、福建、甘肃等智能电网园区及楼宇,近3年经济效益8.27亿元。项目提出了园区多类型能源分层联合优化模型和方法,设计了园区综合能源优化、多能互补的管理平台,构建了工业园区需求响应、分布式能源与电网的标准体系,填补了IEC分布式电源并网标准的空白,实现了电网、用户、政府间三方互动,减少了企业能源损耗,为推动需求侧能源变革和促进国家节能减排发挥了重要作用,为助力“互联网+”智慧能源行动计划和促进经济发展做出了重要贡献。

成果说明

该项目建立了园区多级能耗传递模型,提出了园区工业用户、公共机构、数据中心等典型终端用户多类型能源优化利用方案和运行模式,设计了基于物联网技术的智能电网园区终端、用能设备能效检测装置,研发了园区能源联合优化综合管理平台。项目成果已成功应用于山东、江苏、甘肃等地,解决了无法实时掌握园区内各用能设备状态以及环境信息的难题,实现了园区内用能设备的能耗在线监测、动态分析;系统利用能源优化算法、数据挖掘、大数据分析等技术,对园区内用能、分布式能源进行能源优化管理,实时调整调度策略、生成精细化实施方案,实现实现了园区能

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