氢云链2019-9-26 18:41
全球能源日益紧缺,清洁能源装机容量发展迅速,能源的使用效率、清洁能源的消纳等问题亟待解决。能源结构向分布式发展,园区内的各种能源需要集中监管,统一维护。在保证园区内能源供应稳定的基础上,亟需探讨如何提高管理效率,减少运维工作量、提高发电率,从而提升园区内能源生产管理水平,提升效率。本文研究了园区智能综合能源管理运营中心的建设思路及建设过程,并介绍了传统机房模式和基于云平台的两种典型建设模式。同时阐述了系统在监视、采集、功率预测、Web浏览等方面的应用功能。对于园区业主、清洁能源厂商及运营方,建立集中统一的智能管理运营中心,将推进综合能源管理向着少人管理方向发展,提高园区多种能源的监管及运维效率,从而提升系统的整体效益。在未来的综合能源发展进程中,系统将集成更多品类的能源数据,发挥更大的经济效益。随着全球能源危机的出现,人们越来越重视可再生能源的利用,而能源的利用效率,以及新能源的消纳,成为能源界重点关注并着手解决的问题。结合国家能源改革政策、行动计划大纲和指导意见来看,能源结构调整一直在进行。目前国内处在能源变革的时期,能源形势也逐步从集中向分布式转变,资本方面的政策也相对放开,导致了能源格局从大电网超高压远程输送向区域形态发展。园区综合能源的建设也从试点开始逐步推广发展。据相关统计,全国现有200余个国家级产业园区,1300余个省级产业园区,逾万个县级产业园区。多能互补示范项目23个,智慧能源项目55个,增量配网项目300余个,新能源微电网示范项目28个。欧洲最早提出综合能源系统概念并付诸实施,早在欧盟第五框架(FP5)中就开始提及,如分布式发电、运输和能源(distributed generation transport and energy, DGTREN)项目、Energie项目及Microgrid项目对综合能源系统研究侧重能源协调、协同优化及用户侧友好开发。美国注重综合能源管理相关理论技术的研发。美国能源部在2001年即提出了综合能源系统,管理系统建设注重各类能源系统间实现协调配合。日本的综合能源管理系统则致力于引导能源结构优化,促进可再生能源规模化开发,这与日本能源严重依赖进口的因素密不可分。国内,综合能源服务尚处于起步阶段,电、热、气各自都有相对独立的供应、传输、使用体系,对应建设管理系统,但缺乏整体协调管理,存在能效低、弃风弃光、环境污染等问题,国家发改委能源局为推动能源结构调整,提升能效,相继发布相关政策,各能源各综合能源服务商积极探讨改变以前的竖井式单体能源管理向智能综合管理发展。本文结合多年来从事智能电网、调度、配网以及新能源相关工作的经验,探讨智能综合能源管理运营中心的建设。在能源监视、调度的基础上,将运营和维护功能一体化。目的在于减少园区能源监管的工作量、实现不同类型基础能源的统一监管、多层监控、从而实现少人值守的运营模式,建设集监控、管理、运维一体化的智能运营管理中心。从而实现对多种能源集中高效的监管,提高园区能源供应的稳定性和可靠性,提高区域能源的运行管理效率,对提升生产运行管理水平,降低生产运行和设备维护成本有着重大的意义。1 园区智能综合能源管理运营中心建设思路系统建设要充分考虑园区能源的特性及发展需求,时刻关注能源领域的特点和要求,针对性解决综合能源集中监管及多能互补问题。系统在建设过程中集中采集电、热、冷、气等资源,整合原本分散的热电冷联产系统(combined cooling heating and power, CCHP)、光伏、风电、储能信息,实现对园区能源的集中监视、检修、运营,使分散式的能源有了集中统一的监管中心。通过与人力资源(human resource, HR)、财务管理(financial management, FM)、ITSM系统的互联以及资金和技术的合理调配与运用,达到资源的优化利用,实现园区经济效益最大化,为能源优化、多能互补策略提供技术支撑。如图1所示,智能综合能源管理运营中心主体部署在园区层,各种能源由通信网络集中到中心,改变传统的单一本地监控为集中管理。一方面远程实时监控各设备运行状况、发电量、电站功率、设备功率,提供电站设备查询,生成实时报表等;另一方面为用户建立标准化、精细化的运行维护管理平台,实现实时标准数据信息共享、自动化管理、电站设备故障预警、远程专家咨询和分析评估、收益结算等功能。从而及时发现园区内能源发、输、配、用等环节的故障和利润损失,统一能源监视,全景展示,省时省力。同时,可将能源数据信息统一纳入智能运营系统数据中心,并根据用户需求将指定数据转发至当地电力公司、企业集团、各省市节能环保中心、可再生能源中心等各类数据中心,实现数据的多向共享。图1 智能综合能源管理运营中心建设层次2 系统建设系统采用集中监管、分区运行的运维模式,通过分布式实时的数据采集、数据处理,统一的数据存储、系统管理,灵活的责任分区、数据分流、信息分类技术,实现异构环境下的分布、可扩展的大集控全面解决方案。如图2所示,智能综合能源管理运营中心系统分为以下层次实现:展示层、应用层、总线服务层、基础ICT(information communications technology)层及基础数据采集层,每层负责各自的处理,最终通过组合形成可使用的系统功能。应用层完成与用户的交互,将用户所需数据以直观、合理的方式按照需求展现,并记入用户的输入信息或操作指令,以传递给总线服务层进行处理。总线服务层完成业务的实际处理、数据运算、处理流程的控制;数据采集层完成与接入设备的通信,从设备中获取数据,并进行解析,转换成系统能够识别的数据格式。同时,还提供以上的逆向处理,即将系统发送给设备的信息组织成设备能识别的格式并传送给设备。其中,多数据点并发问题由数据处理服务器按照集群分组的模式并发处理完成。图2 智能综合能源管理运营中心系统架构2.1 系统部署总体部署分为基础能源数据输入端、应用发布应用端及远程监管部分,核心为数据中心。能源数据根据其隶属权限的不同,分为园区直管,直接上传到园区平台层。另一种是通过当地监控或者部署通信管理机的形式将数据集中到数据中心。在数据中心进行集中管控,基于数据中心之上部署应用。以Web形式发布并实现负载均衡,客户端通过端口访问。1)平台部署系统部署可以采用两种模式:一种为基于 ...