智慧能源管控平臺中多能優化調度的應用分析

魏 聰，雷 宇

（1.湖北省電力勘測設計院有限公司，湖北 武漢 430000；2.湖北國網華中科技開發有限責任公司，湖北 武漢 430000）

0 引 言

綜合能源系統能有效提升當前企業對各項能源的綜合使用效率和最終使用質量，同時能起到良好的節能減排、保障能源使用安全、優化能源使用結構等諸多效果。因此，綜合能源系統已經成為當前各個企業在能源使用過程中需要積極引進的一項平臺系統。尤其是對新型智慧能源運營企業來說，新型智慧能源企業本身在自身發展過程中對于諸多不同類型、不同要求的能源必須要采取智能化、信息化的管控調度措施，以確保其能源管控使用能夠充分滿足新型智慧能源企業發展過程中配售一體化管理的業務發展需求。基于此，本文將以綜合能源系統為基礎，以某智慧園區為例，針對智慧園區建設過程中智慧能源管控平臺的建設形式進行分析總結，結合智慧能源管控平臺的實際工作情況，對平臺運行過程中多能優化調度工作的開展情況進行應用分析。

1 智慧能源系統的實現形式

綜合能源系統指的是通過對各項化石燃料的有效利用，借助微型燃氣輪機發電技術、余熱鍋爐加熱技術、燃氣鍋爐加熱技術以及制冷裝置制冷技術等多項器械技術的有效使用，以此達到發電、制冷和供熱等多種能源的供應和使用效果[1]。同時，綜合能源系統能夠針對能源本身開展不同等級的同時應用，有效提升對化石能源的有效利用率，擺脫傳統集中式能源系統應用過程中存在的種種缺點。雖然綜合能源系統在當前我國范圍內的發展已經取得良好成就，但是在信息化技術進步發展的促進下仍然需要結合多項信息化技術進行轉型升級，并由此發展成為智慧能源系統，有效提升綜合能源系統在應用過程中對各項能源應用管理工作的效率和質量。結合當前我國范圍內智慧能源系統的實際情況來看，相關高校與企業在智慧能源系統的模擬建設過程中以信息網、能源網為基礎，將二者融合構建能源互聯網架構，并通過對能量路由器的有效使用，促進互聯網技術與能源網技術的深度有效融合，將現有的諸多類型的綜合能源單元方案構筑成一種具有高度集中化、智能化和信息化特性的智慧能源系統。

2 智慧能源管控平臺的建設內容

針對智慧能源系統進行管理的智慧能源管控平臺，必須要確保平臺能夠為企業管理提供能源供應管理、用戶需求管理、設備運維管理以及生產調度管理等多項管理功能。因此，智慧能源管控平臺在具體建設和使用過程中通常涉及到諸多企業與部門，如電力系統中的發電企業、電網企業、售電公司、交易中心以及調度中心等，以及政府部門中的工程部門、規劃部門、管理部門等[2]。結合某智慧園區建設過程中智慧能源管控平臺的實際建設情況來看，智慧能源管控平臺在具體建設過程中主要包括以下內容。

2.1 智慧能源管控平臺的系統架構

智慧能源管控平臺在建設初期必須要明確當前智慧能源管控平臺的建設目的和功能要求。總的來說，智慧能源管控平臺是一種提供需求導向的數據挖掘、精準服務應用功能，同時借助相關開發工具和開發產品，有效提升能源供應企業與客戶本身的互動程度，是為能源供應調配項目提供由規劃設計紙質調度運維的全壽命周期增值服務的大數據平臺。因此，在智慧能源管控平臺的建設過程中，必須涵蓋統計分析、數據挖掘、邊緣計算、機器學習以及信息預警等多種功能，也能夠為平臺用戶提供包括功能預測、設備故障感知、設備故障預警、潛在客戶分析、存儲能源計算、功能需求相應以及運行柔性負荷評估等多種業務功能[3]。某智慧園區在智慧能源管控平臺的系統架構過程中，以大數據平臺為基礎，通過多個分布式子站系統進行有效集成，以此形成具有綜合能源的能源大數據處理云平臺。基于某智慧園區的實際功能管理需求，該智慧能源管控平臺涵蓋數據倉庫單元、算法引擎單元、功能組件單元、應用處理單元以及應用業務單元等多個子單元，具備數據存儲、數據查詢、數據分析以及數據應用等多項智慧功能。在智慧能源管控平臺的具體架構過程中，相關開發人員主要通過數據+規則的訓練方式實現智慧能源管控平臺對歷史數據的學習功能和規則內容的理解功能。

2.2 智慧能源管控平臺的功能組件

某智慧園區的智慧能源管控平臺主要涵蓋多功能實時監測、多能優化調度、能源銷售一體化管理、智能運維以及智慧能源增值服務等多項功能組件內容[4]。以多能流實時監測組件為例，智慧能源管控平臺在實際工作過程中能夠有效監測當前智慧園區內所有連接的分布式能源廠站的實施能源供流，以有效提升智慧能源管控平臺監測工作的即時性、持續性和全面性。以多能優化調度組件為例，智慧能源管控平臺在實際工作過程中能夠結合當前能源系統的實際供應情況進行數據動態模擬，同時根據數據動態模擬的結果優化能源調度工作，確保能源調度計劃內容的科學性與合理性。智慧能源管控平臺還能夠通過多能優化調度組件積極提升平臺本身的多能耦合能力和多能轉化能力，對促進能源之間的互補使用與綜合使用具有積極效果。以能源銷售一體化管理組件為例，智慧能源管控平臺能夠通過該組件有效打破傳統能源供應、銷售、調配等工作開展過程中存在的信息壁壘問題，結合信息集成技術和融合技術，充分實現企業能源管控、調配和發售的整體化管理。

3 智慧能源管控平臺多能優化調度策略

結合當前我國能源管控系統中常見的啟發式調度策略和優化式調度策略來看，啟發式調度策略本身以事前方案制定的設備啟停優先級作為能源調度規則。無論系統環境如何改變，該項能源調度規則始終位列執行首位。優化式調度策略則涵蓋混合目標優化調度策略和日前經濟調度優化策略兩種類型。因此，智慧園區在智慧能源管控平臺多能優化調度策略的選擇過程中，需要結合當前園區的實際能源調度需求確定相應的調度策略，同時在調度策略的選擇過程中明確適合當前智慧園區需求的調度規則。

某智慧園區智慧能源管控平臺在多能優化調度策略的選擇過程中，由于本身能源系統涵蓋熱能、電能和氣能3種類型，同時本身負荷類型多種多樣且功能設備類型豐富，應當結合智慧能源管控平臺的各項功能與多能優化調度工作的實際需求建立相應的多能優化調度模型。相關管理人員根據園區內分布式能源站的工程系統數據資料、系統功能架構以及系統邊界條件等多項數據內容，在多能優化調度模型的建立過程中輸入包括熱電聯產積卒、燃氣鍋爐、蓄電池、光伏、風力發電機設備型號容量、購電價格、電熱負荷、風速以及光照強度等多項數據內容[5-6]，最終確定當前智慧園區智慧能源管控平臺的多能優化調度策略，并根據多能優化調度模型計算出當前智慧能源管控平臺在每日運行過程中需要花費的費用大小。最終，智慧能源管控平臺在多能優化調度策略中選擇啟發式調度策略與優化式調度策略相結合的綜合調度策略，在不同的時間段中啟用不同的能源供應設備，以有效降低智慧能源管控平臺的每日運行費用，同時積極保障園區內各個分布式能源站的能源供應需求，確保二者能夠在能源供應與經濟成本之間尋找到有效的平衡點。

4 結 論

智慧能源管控平臺已經成為我國能源供應企業在現代化發展過程中實現智能化、信息化發展的一項重要標志。相關企業在智慧能源管控平臺的建設過程中，應當充分實現互聯網技術與能源網技術的有效融合，結合智慧能源基礎設施網絡和能源供應調度信息網絡，通過對各項數據的有效采集與技術應用，實現智慧能源管控平臺多能優化調度策略的優化選擇。