智慧园区—综合能源运行规划和自动化辅助决策方法

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随着互联网信息技术、可再生能源技术的发展，电力改革进程的加快，开展综合能源服务已成为提升能源效率、降低用能成本、促进竞争与合作的重要发展方向。面对综合能源服务的巨大市场，电网和能源企业正努力构建以电为中心的能源服务平台，更好地满足客户需求。

与此，国家电网新时期《泛在电力物联网建议大纲》相应提出大力培育和发展综合能源服务，打造智慧能源综合服务平台。

设计一套规划智慧园区综合能源运行使用的自动化决策方法，提出规范方案、投资回报、运维方案，打造具备国际一流水平的智慧园区综合能源管理平台，集绿色能源运行管理、能量使用和交易管理的一体化解决方案。

绿色能源运行以光储充为核心，但不限于能源的接入种类，能量的收集、存储和利用的方式。

实施的内容包括但不限于：

一、园区综合能源辅助规划设计系统 
设计一套智慧园区综合能源辅助规划设计系统，可以根据待设计的园区建筑信息和电能使用信息，辅助人员规划设计一个园区的光伏接入和储能方案。具体实现形式和载体不做限定，包括以下几点内容： 

1. 光伏系统设计规划 
- 光伏发电的总容量、光伏组件（光伏板）的形式、单容量、安装布置方式和设备清单 
- 逆变器的选择：并网方式、单个逆变器的容量 

2. 储能系统的设计规划 

- 储能必要性论证：储能或不储能 
- 储能形式和设备清单 
- 储能管理：采用电池储能时的充放电管理 

3. 配电系统设计规划 
- 整个园区配电网结构拓扑，包括光伏、市电、储能及其他接入电源的管理和余电上 网的并网方式 
- 配电系统的保护和自动化管理及设备清单 

4. 一体化管理云平台 
- 光伏系统管理：至少包括光伏发电量、光伏板运行情况、逆变器运行情况管理 
- 电力监控系统：至少包括系统运行单线图、实时运行参数、通讯网络情况管理和远程控制 
- 园区耗能监控：重点关注高用电负荷设备的能耗监测 
- 储能系统管理（采用储能时） 
- 结合地区电价提出市电接入时段的管理

5. 充电设施（桩）设计运行管理 
- 充电桩的类型（功率大小、适用车辆类型和充电方式）、数量和场地配置和设备清单 
- 充电桩的计费管理 

6. 投资成本和回报率 
- 总投资、投资方式和回报率 
- 光伏系统总投资成本、总收益和回报率 
- 储能系统投资成本、折损率和经济效益（采用储能时） 
- 配电系统总投资成本

 二、虚拟园区综合能源实施规划

基于先自用后并网的原则，根据所提供的虚拟建筑信息和电能使用信息（详见以下【基本信息】），采用“ 园区综合能源辅助规划设计系统” 设计出该园区的综合能源设计方案，并计算出投资成本和投资回报率。

 三、园区综合能源虚拟现实辅助规划设计 
- 通过虚拟现实技术实现园区光伏板布置、安装可视化 
- 配电系统连接和通讯网络可视化

该园区建设采用一系列最新的环保材料和系统，其中包括ABB领先的电动汽车快速充电站，旨在打造绿色低碳、可持续发展工业园区的典范。项目所在地由参赛队伍自主确认。 

参与模拟投资规划的虚拟园区该园区，建筑总占地面积195,380平方米，有9栋单体建筑，月均电能使用总量1,631,353kWh，月度最高电能使用总量1,744,816kWh。 

各建筑的建筑屋顶可利用面积和月均耗能信息如下： 
（建筑屋顶可利用面积和园区各建筑耗能信息将通过邮件方式提供给各参赛小组）

参赛者可以根据自身特点和擅长，对任务进行组合，设计一套智慧园区综合能源辅助规划设计仿真系统。并根据所提供的虚拟园区信息，进行论证，综合考虑投资和经济效益，提出分阶段或一次性投资的方案。鼓励利用ABB产品搭建必要的辅助验证或测试系统。 

参赛选手需要完成的基本任务要求和提交内容如下： 

评定考核任务完成情况，方案完整性和可扩展性（复制性）。方案投资总成本和投资回报周期（或者系统生命周期内的投资回报率）是考核的关键指标。

其他影响因素，如创新技术： 
- 光伏系统/配电设备的柔性接入 
- 光伏组件安装倾角优化设计、光能的追踪 
- 提升发电量的设计 
- 物联网、大数据分析的使用 
- 创新的逆变、储能方案 

- 中压电气产品：https://new.abb.com/medium-voltage/zh 
- 低压电气产品：https://new.abb.com/low-voltage/zh 
- 太阳能逆变器：https://new.abb.com/power-converters-inverters/zh/solar