摘要：隨著我國經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展，能源生產(chǎn)和消費模式正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，能源產(chǎn)業(yè)肩負著提高能源效率、保障能源穩(wěn)定、促進新能源消納和推動環(huán)境保護等新使命。傳統(tǒng)能源系統(tǒng)建設以單一系統(tǒng)的縱向延伸為主，能源系統(tǒng)間物理互聯(lián)和信息交互較少。能源生產(chǎn)和消費模式的重大轉(zhuǎn)變，要求改變傳統(tǒng)能源系統(tǒng)建設路徑和發(fā)展模式。

關鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；智慧園區(qū)；信息采集

0 引言

    對于園區(qū)而言，如何加強園區(qū)能源管理，降低園區(qū)能耗，提高園區(qū)能源利用效率，實現(xiàn)人和能源、能源和能源之間的密切交互，是園區(qū)普遍面臨的問題。而要打造清潔、低碳的綠色智慧園區(qū)，解決上述問題的答案就是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

1 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與綠色智慧園區(qū)之間的聯(lián)系

    泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是國家電網(wǎng)有限公司為電網(wǎng)運行更穩(wěn)定、管理更精細、投資更準確、服務更好開辟的一條新路，依托現(xiàn)有的堅強智能電網(wǎng)（源、網(wǎng)、荷、儲），通過網(wǎng)絡、平臺、應用將電力用戶及設備、電網(wǎng)企業(yè)及其設備、發(fā)電企業(yè)及其設備、供應商及其設備以及人和物連接起來，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應商和政府社會服務；以電網(wǎng)為樞紐，發(fā)揮平臺和共享作用，為全行業(yè)和更多市場主體發(fā)展創(chuàng)造更大機遇，提供價值服務。

    當前大部分園區(qū)建有較為堅強的配電網(wǎng)絡，部分園區(qū)已經(jīng)建設或即將建設分布式電站（光伏、儲能、風電、冷熱電三聯(lián)供等）。依托現(xiàn)有的園區(qū)內(nèi)變電站，開發(fā)分布式電源，打造園區(qū)能源數(shù)據(jù)平臺，形成“三站合一”（變電站、分布式電站、能源數(shù)據(jù)平臺）的能源互聯(lián)網(wǎng)絡結構。通過“三站合一”的形式促進兩網(wǎng)（泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、園區(qū)配電網(wǎng)）的深度融合，迅速開展負荷曲線、數(shù)據(jù)平臺對園區(qū)提供服務能力的數(shù)據(jù)積累，同時對多種運營模式加以驗證，并同步進行管理新模式的探索。基于該模式積累的經(jīng)驗探索園區(qū)能源運營和管理模式，打造綠色智慧園區(qū)。

2 園區(qū)“三站合一”建設思路

2.1建設園區(qū)新型變電站

    目前園區(qū)配電主要存在電源結構單一、用電負荷復雜、設備陳舊落后、計量表計不全、運維隊伍專業(yè)性不強、電能質(zhì)量差等問題。園區(qū)可以通過與電網(wǎng)公司合作，加裝計量監(jiān)測點，更新?lián)Q代陳舊落后設備，合理開發(fā)利用分布式電源并就近進行站內(nèi)接入，同時依托電網(wǎng)公司強大的運維、檢修力量成立專業(yè)運維隊伍，進行日常巡視和設備檢修工作，建成園區(qū)設施、運維一體化的新型變電站。

2.2建設園區(qū)能源數(shù)據(jù)平臺

    能源數(shù)據(jù)平臺包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集主要包含現(xiàn)場硬件設施如智能表計、傳感器、數(shù)據(jù)采集器、通訊管理機等物聯(lián)網(wǎng)智能通訊終端，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和傳輸?？梢愿鶕?jù)園區(qū)場地實際大小、變電站空余負荷、分布式能源站裝機容量需求來設計數(shù)據(jù)站的場地大小和所用設備的計算能力；數(shù)據(jù)監(jiān)控主要收集能源的消耗量和重要用能設備的運行參數(shù)。支持多種通訊協(xié)議和通訊方式的數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，將實時數(shù)據(jù)進行匯總、過濾、處理后上傳給數(shù)據(jù)管理，起到承上啟下的作用。數(shù)據(jù)管理對采集的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測、統(tǒng)計分析、告警管理、能效分析、能源成本管理等，結合環(huán)境穩(wěn)定等信息建立能源分析模型，實現(xiàn)能源計劃、能源績效指標等管理，并為運營商提供決策依據(jù)。

2.3建設園區(qū)分布式電站

    可結合園區(qū)實際情況及需求，開展分布式光伏、儲能、風電、冷熱電三聯(lián)供等分布式電站建設，優(yōu)化園區(qū)能源網(wǎng)絡結構。分布式電站的建設規(guī)?？筛鶕?jù)園區(qū)可建設規(guī)模和園區(qū)近、遠期負荷需求情況及電力市場行情合理匹配，其中儲能電站建設可以依據(jù)園區(qū)重要負荷以及其他分布式電源的容量進行合理匹配。

3 運營模式

    園區(qū)變電站與分布式電站其功能聯(lián)系緊密，可以由園區(qū)委托電網(wǎng)公司管理運營。數(shù)據(jù)平臺可將數(shù)據(jù)上傳至泛在電力物聯(lián)網(wǎng)由電網(wǎng)公司運營，園區(qū)能源管理部門參與運營決策。

3.1變電站

（1）基于數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)電網(wǎng)智能調(diào)度，通過利用分布式電源出力以及儲能電站削峰平谷的能力，提高設備利用率，減輕變壓器重載（過載）狀態(tài)壓力，延緩園區(qū)變電站擴容和輸送通道建設。

（2）通過分布式電源及儲能電站的有功功率調(diào)節(jié)和無功控制，快速平衡園區(qū)配電系統(tǒng)中由于各種原因產(chǎn)生的不平衡功率，減小對園區(qū)配網(wǎng)的沖擊，改善園區(qū)電能質(zhì)量，提高園區(qū)配電網(wǎng)絡穩(wěn)定性。

（3）整體提高園區(qū)配網(wǎng)運行效率，降低運行成本，提供更加穩(wěn)定的用電保障。

3.2數(shù)據(jù)平臺

（1）可就近存儲、分析、利用電力物聯(lián)網(wǎng)采集的海量數(shù)據(jù)，為園區(qū)用能提供數(shù)據(jù)服務，同時可以為園區(qū)提供其他計算和存儲能力。

（2）通過分析園區(qū)用電負荷需求、分布式電源出力、儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力選擇用電來源，優(yōu)先分布式電源的出力消納，同時通過儲能電站實現(xiàn)有功平衡，用電不足部分可以由電網(wǎng)供電，實現(xiàn)優(yōu)化園區(qū)供電結構、降低園區(qū)用能成本的目的。

3.3分布式電站

（1）改善園區(qū)用電系統(tǒng)日負荷特性，使分布式電源的利用率大大提高，改善園區(qū)用電效率，同時也能部分緩解電網(wǎng)的供電壓力。

（2）電網(wǎng)發(fā)生故障時，分布式電源可充當園區(qū)負荷、數(shù)據(jù)平臺不間斷電源或應急電源，提高園區(qū)用電可靠性。

（3）通過數(shù)據(jù)平臺的調(diào)度，可以平抑園區(qū)負荷間歇性波動和瞬間擾動。

（4）正常運行可以輔助調(diào)壓，提高園區(qū)電能質(zhì)量。