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浅谈泛在电力物联网助力打造绿色智慧园区

发布时间:2021-06-28浏览:100次

摘要:随着我国经济社会持续发展,能源生产和消费模式正在发生重大转变,能源产业肩负着提高能源效率、保障能源稳定、促进新能源消纳和推动环境保护等新使命。传统能源系统建设以单一系统的纵向延伸为主,能源系统间物理互联和信息交互较少。能源生产和消费模式的重大转变,要求改变传统能源系统建设路径和发展模式。

关键词:泛在电力物联网;智慧园区;信息采集

0 引言

    对于园区而言,如何加强园区能源管理,降低园区能耗,提高园区能源利用效率,实现人和能源、能源和能源之间的密切交互,是园区普遍面临的问题。而要打造清洁、低碳的绿色智慧园区,解决上述问题的答案就是泛在电力物联网。

1 泛在电力物联网与绿色智慧园区之间的联系

    泛在电力物联网是国家电网有限公司为电网运行更稳定、管理更精细、投资更准确、服务更好开辟的一条新路,依托现有的坚强智能电网(源、网、荷、储),通过网络、平台、应用将电力用户及设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备以及人和物连接起来,产生共享数据,为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务;以电网为枢纽,发挥平台和共享作用,为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇,提供价值服务。

    当前大部分园区建有较为坚强的配电网络,部分园区已经建设或即将建设分布式电站(光伏、储能、风电、冷热电三联供等)。依托现有的园区内变电站,开发分布式电源,打造园区能源数据平台,形成“三站合一”(变电站、分布式电站、能源数据平台)的能源互联网络结构。通过“三站合一”的形式促进两网(泛在电力物联网、园区配电网)的深度融合,迅速开展负荷曲线、数据平台对园区提供服务能力的数据积累,同时对多种运营模式加以验证,并同步进行管理新模式的探索。基于该模式积累的经验探索园区能源运营和管理模式,打造绿色智慧园区。

2 园区“三站合一”建设思路

2.1建设园区新型变电站

    目前园区配电主要存在电源结构单一、用电负荷复杂、设备陈旧落后、计量表计不全、运维队伍专业性不强、电能质量差等问题。园区可以通过与电网公司合作,加装计量监测点,更新换代陈旧落后设备,合理开发利用分布式电源并就近进行站内接入,同时依托电网公司强大的运维、检修力量成立专业运维队伍,进行日常巡视和设备检修工作,建成园区设施、运维一体化的新型变电站。

2.2建设园区能源数据平台

    能源数据平台包括物联网数据采集、数据监控、数据管理。物联网数据采集主要包含现场硬件设施如智能表计、传感器、数据采集器、通讯管理机等物联网智能通讯终端,实现现场数据的采集和传输。可以根据园区场地实际大小、变电站空余负荷、分布式能源站装机容量需求来设计数据站的场地大小和所用设备的计算能力;数据监控主要收集能源的消耗量和重要用能设备的运行参数。支持多种通讯协议和通讯方式的数据采集,实现现场数据的采集,将实时数据进行汇总、过滤、处理后上传给数据管理,起到承上启下的作用。数据管理对采集的数据进行实时监测、统计分析、告警管理、能效分析、能源成本管理等,结合环境稳定等信息建立能源分析模型,实现能源计划、能源绩效指标等管理,并为运营商提供决策依据。

2.3建设园区分布式电站

    可结合园区实际情况及需求,开展分布式光伏、储能、风电、冷热电三联供等分布式电站建设,优化园区能源网络结构。分布式电站的建设规模可根据园区可建设规模和园区近、远期负荷需求情况及电力市场行情合理匹配,其中储能电站建设可以依据园区重要负荷以及其他分布式电源的容量进行合理匹配。

3 运营模式

    园区变电站与分布式电站其功能联系紧密,可以由园区委托电网公司管理运营。数据平台可将数据上传至泛在电力物联网由电网公司运营,园区能源管理部门参与运营决策。

3.1变电站

(1)基于数据平台实现电网智能调度,通过利用分布式电源出力以及储能电站削峰平谷的能力,提高设备利用率,减轻变压器重载(过载)状态压力,延缓园区变电站扩容和输送通道建设。

(2)通过分布式电源及储能电站的有功功率调节和无功控制,快速平衡园区配电系统中由于各种原因产生的不平衡功率,减小对园区配网的冲击,改善园区电能质量,提高园区配电网络稳定性。

(3)整体提高园区配网运行效率,降低运行成本,提供更加稳定的用电保障。

3.2数据平台

(1)可就近存储、分析、利用电力物联网采集的海量数据,为园区用能提供数据服务,同时可以为园区提供其他计算和存储能力。

(2)通过分析园区用电负荷需求、分布式电源出力、储能系统调节能力选择用电来源,优先分布式电源的出力消纳,同时通过储能电站实现有功平衡,用电不足部分可以由电网供电,实现优化园区供电结构、降低园区用能成本的目的。

3.3分布式电站

(1)改善园区用电系统日负荷特性,使分布式电源的利用率大大提高,改善园区用电效率,同时也能部分缓解电网的供电压力。

(2)电网发生故障时,分布式电源可充当园区负荷、数据平台不间断电源或应急电源,提高园区用电可靠性。

(3)通过数据平台的调度,可以平抑园区负荷间歇性波动和瞬间扰动。

(4)正常运行可以辅助调压,提高园区电能质量。