基于配電物聯網的智慧園區綜合能效評估方法淺述

黃芷君 王瑞祺 張偉

1. 國網福建水口發電集團檢修分公司 福建 福州 350004；

2. 國網福州供電公司 福建 福州 350004；

3. 積成電子股份有限公司 山東 濟南 250100

引言

2020年國家電網提出了“世界一流能源互聯網企業”和“世界一流示范企業”的建設目標。以電力網為主體，實現能源的綜合利用和消納成為當前的研究熱點之一。為建設節約型可持續發展社會，實現能源的綜合消納利用，基于云計算、大數據、物聯網、移動互聯網等技術實現智慧園區內用能的綜合監控和分析是構建園區微能源互聯網的關鍵環節[1-3]。

本文基于配電物聯網實現了對園區內用電量、用天然氣量、用熱量、用水量及生產總值等信息的采集，并基于數據挖掘分析，實現對園區能效的綜合評估。

1 智慧園區能效評估模型

建立智慧園區能源消耗總量信息陣STBM記錄智慧園區內每個企業一年時間的用水總量信息、用電總量信息、用天然氣總量信息、用熱氣總量信息、生產總值信息，具體描述為：

其中，SBi1為企業i一年時間的用水總量信息，單位為m3；SBi2為企業i一年時間的用電總量信息，單位為kWh；SBi3為企業i一年時間的用天然氣總量信息，單位為m3；SBi4為內企業i一年時間的用熱氣總量信息，單位為GJ；SBi5為內企業i一年時間的生產總值信息，單位為元。i=1,2,3…n;n為企業總數。

2 智慧園區能效評估方法

基于智慧園區能源消耗總量信息陣STBM生成智慧園區能源消耗單位陣STIM記錄智慧園區內每個企業一年時間的單位產值耗水量信息、單位產值耗電量信息、單位產值耗天燃氣量信息、單位產值耗熱量信息，具體描述為：

其中，SIi1為企業i一年時間的單位產值耗水量信息，單位為m3/元；SIi2為企業i一年時間的單位產值耗電量信息，單位為kWh/元；SIi3為企業i一年時間的單位產值耗天燃氣量信息，單位為m3/元；SIi4為企業i一年時間的單位產值耗熱量信息，單位為GJ/元。i=1,2,3..n;n為企業總數。

基于智慧園區能源消耗單位陣STIM生成智慧園區能源消耗評估量化陣STAM，以對智慧園區內每個企業一年時間內的單位產值耗水量信息、單位產值耗電量信息、單位產值耗天燃氣量信息、單位產值耗熱量信息進行統一標準量化處理，具體描述為：

其中，SAi1為企業i一年時間內的單位產值耗水量評價值，當SAi1小于0時，規定SAi1為0；SAi2為企業i一年時間內的單位產值耗電量評價值，當SAi2小于0時，規定SAi2為0；SAi3為企業i一年時間內的單位產值耗天燃氣量評價值，當SAi3小于0時，規定SAi3為0；SA4為企業i一年時間內的單位產值耗熱量評價值，當SAi4小于0時，規定SAi4為0。i=1,2,3…n;n為的企業總數。V1為單位產值耗水量標準值，單位為m3/元；V2為單位產值耗電量標準值, 單位為kWh/元；V3為單位產值耗天燃氣量標準值，單位為m3/元；V4為單位產值耗熱量標準值，單位為GJ/元。

基于智慧園區能源消耗評估量化陣STAM和加權方法，生成企業能源消耗評估陣STSM，以記錄智慧園區內每個企業的能源消耗評估結果，具體描述為：

其中，SSi為企業i的能源消耗評估結果。i=1,2,3..n;n為企業總數。λj為SAij的權重系數，其值大于0，j=1,2,3,4；λ1取0.05～0.15；λ2取0.35～0.45；λ3取0.25～0.35；λ4取0.15～0.25。

基于企業能源消耗評估陣STSM和平均方法，生成智慧園區能效評估結果SEAS，具體描述為：

智慧園區能效評估結果SEAS的取值范圍在[0，100]之間，越靠近100表示智慧園區內企業的能源利用率越高，越靠近0表示智慧園區內企業的能源利用率越低。

3 結束語

本文首先建立了智慧園區能效評估模型，然后基于能效評估模型和加權平均法，生成了智慧園區能效評估結果。該方法從用水、用電、用燃氣、用熱能等不同能源用量和企業生產總值出發，對智慧園區綜合能效進行了分析，具有較好的實用價值。