园区能源互联网平台设计与研究(2)

4.2 多种能源容量优化

利用冷热电负荷水平及负荷特性、结合规划人员经验、辅助分析计算及财务评价等手段，进行“智慧”化容量优化。

多种能源容量优化主要包括：火电厂容量优化、变电站容量优化、光伏容量优化、风电容量优化、冷热电三联供容量优化、电动汽车优化、相变储能容量优化、电储能容量优化、水源热泵容量优化、地源热泵容量优化等。

“智慧”优化流程：

首先，根据各地能源资源及能源价格计算各项可行性技术单位量投资的经济效益，为规划人员提供决策依据。

然后，根据规划人员经验，结合负荷水平及负荷特性，初步设置各种能源容量规模。

第三步，根据负荷曲线及优化目标，自动生成多能源优化效果及分析计算与财务评价结果。

第四步，参考分析计算与财务评价结果，根据规划人员经验，手动修改能源配比，再进行第三步工作、形成闭环。

最后，比选出经济效益与能源利用效率最优的容量优化方案。

5 能源互联网物理模型建立

能源互联网物理模型，实现AutoCAD绘图、能源互联网设备参数和建模、综合分析与评估、投资概算及财务评价等功能一体化完成。解决能源互联网规划中CAD绘图与数据分离的问题，解决规划方案与分析评价脱节的问题。

主要内容包括：

设备建模：新建电气设备包括常规电网设备，包括电厂、交流线路、变电站、开闭所、电缆终端/杆塔等；以及能源互联网规划下电网设备，包括光伏、风电、冷热电三联供、电动汽车、相变储能、电储能、交流断路器、水源热泵、地源热泵等；供冷、供热设备，包括锅炉、换热站等。

网络建模：包括电力网络、热力网络。

转模功能：用于将已有普通AutoCAD图纸直接转换成图形与数据结合的图模一体化模型。

数据交互功能：用于将Excel数据导入、导出，便于数据编辑和修改。

6 辅助分析计算与统计功能

基于AutoCAD模型进行辅助分析计算与统计，主要实现的功能包括：第一辅助计算便于决策，第二数据统计便于工程概算、财务评价等工作与报表生成，第三生成报表减少工作量。

主要内容包括：

1)分析计算功能：电气计算(主要包括潮流计算、短路计算、N-1计算、功率因数计算、可靠性计算等)；冷热计算(主要包括可靠性计算、损耗计算等)。

2)辅助分析计算与统计功能：按照各规划年份与区域进行工程量统计，支撑工程概算；冷热电气等能源生产与消耗数据分时段统计，支撑财务评价。

3)分析计算结果、工程量、能源生产与消耗量等数据生成Excel报表。

6.1 负荷预测

负荷预测包括电负荷预测、冷负荷预测和热负荷预测。

系统能够根据历史用电负荷数据以及天气情况对未来几小时到一天的用电负荷进行预测。

系统能够根据实测室外温度和天气预报温度对当前冷热负荷进行计算，并对未来几小时至一天内的冷热负荷进行预测。

负荷预测的结果用于系统的优化控制及能量交易系统，也可以以负荷曲线的形式进行展示。

负荷预测的算法包括传统时间序列法、回归分析法以及各种人工智能方法，如神经网络、专家系统等等。

6.2 发电预测

发电预测包括各种分布式发电的功率预测，包括屋顶光伏发电预测、车棚光伏发电预测、薄膜光伏发电预测、微风发电功率预测、风光互补路灯发电预测、地源热泵冷/热功率预测、空气源热泵冷/热功率预测。

通过采集数值气象预报数据、实时气象站数据、实时输出功率数据、逆变机组状态等数据，通过人工神经网络完成对各类分布式光伏的短期功率预测、超短期功率预测。

6.3 源—储—荷联动优化系统

系统根据当前时刻或预测冷热电负荷、外来绿电电价、储能设备运行状态、各种分布式发电预测功率等系统状态信息，以综合能源效率或综合能源运行成本为目标，通过综合模型的优化计算确定系统内主要设备如地源热泵、空气源热泵、储能设备的运行参数以及外来绿电的购/售电量。

7 结语

本方案实现了对各种能源设备运行情况进行实时监测，对不同能源间实现协调优化运行，对不同能源运行情况进行统计分析及形成不同周期报表。通过对运行数据的不同维度的统计分析和对企业负荷中短期预测，形成不同能源的生产计划安排、储能工作模式和相关交易模式，为实现项目能源综合利用率和系统可靠运行提供技术支持。

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