CN109240223A - 一种用于工业园区的能源管理系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于工业园区的能源管理系统,包括能源管理中心服务器,数据采集器和辅助通信设备。能源管理中心服务器连接数据采集器,数据采集器连接辅助通信设备,辅助通信设备连接现场设备及电力调度机构。所述的现场设备包括PCS储能变流器、BMS电池管理系统、光伏并网逆变器、风电变流器、燃气三联供系统、地源热泵系统、各支路开关设备、电表、水表、气表、热表和环境监测仪。本发明通过采集工业园区内产能、能耗信息,实时监视能源生产、消耗过程,对产能、能耗统计分析,经过节能诊断,形成节能建议,并通过制定协调控制策略对能源统一调度,对工业园区起到优化能源介质平衡、提高环保质量、降低企业综合能耗、降低企业能源使用费用的作用。

Description

一种用于工业园区的能源管理系统
技术领域
本发明涉及一种能源管理系统。
背景技术
随着能源资源的日趋紧张和能源需求量的日益增加,能源成本在企业操作成本中的比例逐步加大,这也使得企业管理者和生产操作者不得不从降低企业经营成本、提高企业综合竞争力的角度出发,努力加强企业能源管理工作的力度。因此,企业迫切需要获得一种能源管控一体化的解决方案,而能源管理系统的日益成熟和广泛应用也为企业能源信息化管理和能效持续改进提供了有效途径。
能源管理的发展可分为三个阶段:一是粗放式管理,只对总的能耗数据按月账单或年账单的形式统计;二是基本能源管理,安排人工进行抄表,对抄表数据简单汇总、制表,了解能源使用情况,但缺乏对海量数据进行统计分析的能力;三是高效能源管理,引入智能抄表系统,对能源用量及能耗成本进行分摊,生成关键能耗指标,利用能源管理系统发现能源浪费。在高效能源管理中引进能源管理系统,一般管理对象为建筑或企业。建筑或企业的能源管理系统内一般包含管理中心和数据采集器,管理中心连接数据采集器,数据采集器连接现场设备,现场设备包括电、水、气、热各类计量仪表,数据采集器将采集的数据上传至管理中心,管理中心通过对能耗分析,提出节能建议,建筑或企业经过节能改造后实现降低能耗的目标。而针对工业园区的能源管理系统,与现有的企业或建筑能源管理系统相比较,新建工业园区在国家倡导节能减排的政策下,多引入光伏、风电、燃气三联供等分布式能源系统,因此仅从能耗角度进行工业园区的能源管理,而忽略园区内的产能单元,缺少对能源生产环节的控制,这样的工业园区能源管理系统是不全面的。对分布式能源的管理,目前大多数管理系统,如微电网能量管理系统仅从电气方面部署管理策略,并未涉供热、供冷的策略,而在工业园区内,除了电力需求,还有冷、热的需求,对分布式能源的管理策略也需要全方位的考虑。
发明内容
本发明的目的在于克服了现有技术缺乏对工业园区能源生产环节及分布式能源供热、供冷管理的缺点,提供一种用于工业园区的能源管理系统。本发明能源管理系统包含产能和能耗管理,在采集工业园区内产能、能耗信息的基础上,对能源生产、消耗过程实时监视,并对产能、能耗分析,经过节能诊断,形成节能建议,通过制定协调控制策略对能源统一调度,对工业园区起到优化能源介质平衡、提高环保质量、降低企业综合能耗、降低企业能源使用费用的作用。
为实现上述目的,本发明用于工业园区的能源管理系统包括能源管理中心服务器、数据采集器和辅助通信设备。所述的能源管理中心服务器连接数据采集器,所述的数据采集器连接辅助通信设备,所述的辅助通信设备连接现场设备及电力调度机构。所述的辅助通信设备包括网络交换机、串口服务器、无线设备、光电转换器、光串转换器和M-BUS转换器。所述的现场设备包括PCS储能变流器、BMS电池管理系统、光伏并网逆变器、风电变流器、燃气三联供系统、地源热泵系统、各支路开关设备、电表、水表、气表、热表和环境监测仪。
所述的PCS储能变流器与蓄电池连接组成储能系统;所述的光伏并网逆变器与光伏组件连接组成光伏系统;所述的风电变流器与风机连接组成风电系统;所述的燃气三联供系统以燃气作为能源输入,既可支撑工业园区电负荷需求,也可支撑冷、热负荷需求;所述的燃气三联供系统包括燃气内燃机、溴化锂机组、集水器、分水器和风机盘管;所述的燃气内燃机发电产生的余热经过溴化锂机组、集水器、分水器和风机盘管用于供冷、供热;所述的地源热泵系统以地热能作为输入支撑工业园区冷、热负荷需求;所述的地源热泵系统包括地埋管、地源热泵机组、集水器、分水器和风机盘管;所述的各支路开关设备控制工业园区各电负荷支路的分合;所述的电表用以计量工业园区用电负荷;所述水表用以计量工业园区用水负荷;所述的气表用以计量工业园区燃气负荷;所述的热表用以计量工业园区冷、热负荷;所述的环境监测仪用以计量工业园区光照强度、温度、风速和风向。
所述的能源管理中心服务器装有8个模块:能源监视模块、能源统计模块、产能分析模块、能耗分析模块、节能诊断模块、能源管理模块、运维管理模块和WEB发布模块;能源监视模块用于配电监测、水管网监测、燃气管网监测、冷热网监测,实时显示工业园区总体产能、用能情况;能源统计模块统计工业园区产能单元当日、当月、当年的总产能及各产能单元的产能,并进行产能排名,对工业园区当日、当月、当年的总能耗分类统计、分项统计、分单元统计,并进行能耗排名;产能单元包括大电网、太阳能、风能、地源热泵系统、燃气三联供系统;能耗分类统计包括用电、用水、用气、用热的统计;能耗分项统计包括重点能耗设备用能、特殊用能、一般动力用能和办公用能的统计;能耗单元统计包括车间、办公楼和宿舍楼用能的统计;产能分析模块用于分单元逐时、逐日、逐月、逐年的产能趋势分析;能耗分析模块用于分类、分项、分单元进行逐时、逐日、逐月、逐年的用能趋势分析及对标分析;节能诊断模块用于依据产能、能耗分析结果,查找能源使用漏洞,提出节能建议;能源管理模块用于应用协调控制策略,实现工业园区内能源管理;运维管理模块用于对设备台账管理,运行日志管理,故障报表管理及用户权限管理;WEB发布模块用于实现能源管理中心数据的网页浏览。
所述的数据采集器用于现场设备及电力调度机构数据的采集及转发,支持ModbusTCP、Modbus RTU、DL/T 645-2007、IEC 101、IEC 103、IEC 104和CJ/T 188-2004协议。
所述的辅助通信设备用于建立现场设备及电力调度机构与数据采集器的通信连接,支持RS485、以太网和M-Bus总线。
所述的无线设备的数据传输形式包括GPRS、数传电台、Zigbee及Wi-Fi。
所述的能源管理模块用于应用协调控制策略,实现工业园区内能源管理;协调控制策略分为供暖季节与非供暖季节运行策略:
在供暖季节,产能单元的燃气三联供系统和地源热泵系统提供工业园区热力或冷气供给;电网正常时,在电力调度机构对工业园区总体发电、用电无要求时,产能单元的光伏、风电以最大功率运行,储能系统削峰填谷运行,在低谷电价时充电,在峰值电价时放电;在电力调度机构对工业园区总体发电、用电有调度要求时,需协调光伏系统、风电系统、储能系统、燃气内燃机出力,使工业园区并网点功率符合调度要求;电网异常时,燃气内燃机组网,建立电压和频率,储能系统停止运行,光伏系统、风电系统并网给工业园区负荷供电,光伏系统、风电系统出力超过负荷需求时,进行限功率控制,光伏系统、风电系统出力不满足负荷需求时,由燃气内燃机发电补偿剩余功率。
非供暖季节,燃气三联供系统和地源热泵系统均不启动;电网正常时,在电力调度机构对工业园区总体发电、用电无要求时,光伏系统、风电系统以最大功率运行,储能系统削峰填谷运行,在低谷电价时充电,在峰值电价时放电;在电力调度机构对工业园区总体发电、用电有调度要求时,需协调光伏系统、风电系统、储能系统出力,使工业园区并网点功率符合调度要求;电网异常时,由储能系统建立电压和频率,光伏系统、风电系统并网给工业园区负荷供电,光伏系统、风电系统出力超过负荷需求时,给储能系统充电,若储能系统电池已充满,对光伏系统、风电系统进行限功率控制,光伏系统、风电系统出力不满足负荷需求时,由储能系统补偿剩余功率,若储能系统SOC低于下限值,工业园区供电系统停运。
本发明能源管理系统通过辅助通信设备、数据采集器采集现场设备及电力调度机构信息传送到能源管理系统中心服务器,能源管理中心服务器通过能源监视模块、能源统计模块、产能分析模块、能耗分析模块、节能诊断模块、能源管理模块、运维管理模块和WEB发布模块,对能源使用情况实时监视,并进行统计分析,在产能、能耗分析基础上,对工业园区的运行情况形成节能诊断,给出节能建议,经过设计的协调控制策略,实现能源统一管理调度,使工业园区安全、可靠、节能、经济运行。
本发明的有益效果:
在实际应用中,本发明的能源管理系统可以通过对工业园区产能、能耗全方位分析,提出节能策略,通过对工业园区内光伏、风电、燃气三联供、地源热泵各分布式能源进行协调控制和管理管理,实现工业园区安全、可靠、节能、经济运行的目标。本系统支持ModbusTCP、Modbus RTU、DL/T 645-2007、IEC 101、IEC 103、IEC 104和CJ/T 188-2004协议接入,支持RS485、以太网和M-Bus总线接入。
附图说明
图1为本发明的能源管理系统结构图;
图2为本发明的能源管理中心服务器结构框图;
图3为本发明的能源管理系统通信拓扑图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
如图1所示,本发明用于工业园区的能源管理系统包括能源管理中心服务器,数据采集器和辅助通信设备。所述的能源管理中心服务器连接数据采集器,所述的数据采集器连接辅助通信设备,所述的辅助通信设备连接现场设备及电力调度机构。所述的辅助通信设备包括网络交换机、串口服务器、无线设备、光电转换器、光串转换器和M-BUS转换器。所述的现场设备包括PCS储能变流器、BMS电池管理系统、光伏并网逆变器、风电变流器、燃气三联供系统、地源热泵系统、各支路开关设备、电表、水表、气表、热表和环境监测仪。
所述的PCS储能变流器与蓄电池连接组成储能系统;所述的光伏并网逆变器与光伏组件连接组成光伏系统;所述的风电变流器与风机连接组成风电系统;所述的燃气三联供系统以燃气作为能源输入,既可支撑工业园区电负荷需求,也可支撑冷、热负荷需求;所述的燃气三联供系统包括燃气内燃机、溴化锂机组、集水器、分水器和风机盘管;所述的燃气内燃机发电产生的余热经过溴化锂机组、集水器、分水器和风机盘管用于供冷、供热;所述的地源热泵系统以地热能作为输入支撑工业园区冷、热负荷需求;所述的地源热泵系统包括地埋管、地源热泵机组、集水器、分水器和风机盘管;所述的各支路开关设备控制工业园区各电负荷支路的分合;所述的电表用以计量工业园区用电负荷;所述水表用以计量工业园区用水负荷;所述的气表用以计量工业园区燃气负荷;所述的热表用以计量工业园区冷、热负荷;所述的环境监测仪用以计量工业园区光照强度、温度、风速和风向。
如图2所示,所述的能源管理中心服务器装有8个模块:能源监视模块、能源统计模块、产能分析模块、能耗分析模块、节能诊断模块、能源管理模块、运维管理模块和WEB发布模块。
能源监视模块用于配电监测、水管网监测、燃气管网监测、冷热网监测,实时显示工业园区总体产能、用能情况;配电监测以电气原理图的形式,实时显示工业园区内各供、用电回路电表的电压、电流、有功功率和无功功率;水管网监测以水管网图的形式,实时显示工业园区内各供水、用水回路中水表的瞬时流量和累计流量;燃气管网监测以燃气管网图的形式,实时显示工业园区各供、用气回路燃气表的瞬时流量、累计流量、温度、压力;冷热网监测以冷热网图的形式,实时显示工业园区各供、用热或供、用冷回路热表的瞬时流量、供水温度、回水温度、累计冷量、累计热量。
能源统计模块统计工业园区产能单元当日、当月、当年的总产能及各产能单元的产能,并进行产能排名,对工业园区当日、当月、当年的总能耗分类统计、分项统计、分单元统计,并进行能耗排名;产能单元包括大电网、太阳能、风能、地源热泵系统、燃气三联供系统;能耗分类统计包括用电、用水、用气、用热的统计;能耗分项统计包括重点能耗设备用能、特殊用能、一般动力用能和办公用能的统计;能耗单元统计包括车间、办公楼和宿舍楼用能的统计;
产能分析模块,用于分单元进行逐时、逐日、逐月、逐年产能趋势分析;逐时趋势分析指按1天24小时每间隔1小时进行统计分析;逐日分析指按1月28到31个自然日每间隔1天进行分析;逐月分析指按1年12月每间隔1月进行统计分析;逐年分析指按能源管理系统已运行年数每间隔1年统计分析。
能耗分析模块,用于分类、分项、分单元进行逐时、逐日、逐月、逐年的用能趋势分析、对标分析;对标分析指工业园区的用能情况与工业园区所在行业内用能标准进行对比分析。
节能诊断模块,用于依据产能、能耗分析结果,在出现异常产、用能趋势时,查找能源使用漏洞,提出节能建议。
能源管理模块,用于应用协调控制策略,实现工业园区内能源管理;协调控制策略分为供暖季节与非供暖季节运行策略。
在供暖季节,产能单元的燃气三联供系统和地源热泵系统提供工业园区热力或冷气供给;电网正常时,在电力调度机构对工业园区总体发电、用电无要求时,产能单元的光伏、风电以最大功率运行,储能系统削峰填谷运行,在低谷电价时充电,在峰值电价时放电;在电力调度机构对工业园区总体发电、用电有调度要求时,需协调光伏系统、风电系统、储能系统、燃气内燃机出力,使工业园区并网点功率符合调度要求;电网异常时,燃气内燃机组网,建立电压和频率,储能系统停止运行,光伏系统、风电系统并网给工业园区负荷供电,光伏系统、风电系统出力超过负荷需求时,进行限功率控制,光伏系统、风电系统出力不满足负荷需求时,由燃气内燃机发电补偿剩余功率。
非供暖季节,燃气三联供系统和地源热泵系统均不启动;电网正常时,在电力调度机构对工业园区总体发电、用电无要求时,光伏系统、风电系统以最大功率运行,储能系统削峰填谷运行,在低谷电价时充电,在峰值电价时放电;在电力调度机构对工业园区总体发电、用电有调度要求时,需协调光伏系统、风电系统、储能系统出力,使工业园区并网点功率符合调度要求;电网异常时,由储能系统建立电压和频率,光伏系统、风电系统并网给工业园区负荷供电,光伏系统、风电系统出力超过负荷需求时,给储能系统充电,若储能系统电池已充满,对光伏系统、风电系统进行限功率控制,光伏系统、风电系统出力不满足负荷需求时,由储能系统补偿剩余功率,若储能系统SOC低于下限值,工业园区供电系统停运。
运维管理模块,用于对设备台账管理,运行日志管理,故障报表管理及用户权限管理;设备台账管理,表示对工业园区内关键设备按设备名称、设备类型、设备型号、安装位置、厂家、厂家联系方式进行报表统计;运行日志管理,表示对设备启停机记录、运行状态变化进行报表统计,报表内包含操作时间,操作人,操作事件;故障报表管理,表示对能源管理系统运行过程中的故障按故障时间、设备名称、故障名称、严重级别、持续时间进行报表统计;用户权限管理,表示对能源管理系统的用户以业主、运维人员、管理人员三种权限区分,不同权限对系统操作不同,属于同一用户组的用户拥有相同的权限。
WEB发布模块,用于实现能源管理中心数据的远程网页浏览。
如图3所示,所述的数据采集器用于现场设备及电力调度机构数据的采集及转发,支持Modbus TCP、Modbus RTU、DL/T 645-2007、IEC 101、IEC 103、IEC 104和CJ/T 188-2004协议。所述的辅助通信设备用于建立现场设备及电力调度机构与数据采集器的通信连接,支持RS485、以太网和M-Bus总线。
能源管理系统与工业园区内的关键设备通信一般采用Modbus TCP、Modbus RTU、IEC 103协议,Modbus TCP协议通常采用以太网总线,Modbus RTU协议通常采用RS485总线,IEC103协议通常采用以太网或RS485总线;能源管理系统与电力调度机构通信一般采用IEC101、IEC 104协议,IEC 101协议通常采用RS485总线,IEC 104协议通常采用以太网总线;能源管理系统与计量仪表通信通常采用Modbus RTU、DL/T 645-2007、CJ/T 188-2004协议,DL/T 645-2007协议通常采用RS485总线,CJ/T 188-2004协议通常采用RS485或M-Bus总线。
对于距离数据采集器较近的信号源,采用RS485总线的设备可将信号经过双绞线直接上传至串口服务器;采用以太网总线接入的设备可将信号经过网线直接上传至交换机;采用M-BUS总线的设备可用M-BUS转换器将信号转换为RS485总线信号后再经过双绞线接入串口服务器。
对于距离数据采集器较远的信号源,采用RS485总线的设备可用光串转换器将信号转为光纤信号,经过光缆传输信号,在近端再用光串转换器将信号转回RS485总线接入串口服务器;采用以太网总线的设备可用光电转换器将信号转为光纤信号,经过光缆传输信号,在近端再用光电转换器将信号转回以太网总线接入网络交换机;采用M-BUS总线的设备可用M-BUS转换器将信号转换为RS485总线信号后,以RS485总线同样的光纤传输方式将信号接入串口服务器;以上三种信号的设备也可直接借助无线设备将信号变为无线信号接入,可采用的无线通信方式包括:GPRS、数传电台、Zigbee及Wi-Fi。
最终,串口服务器将RS485总线信号转换为以太网信号上传至网络交换机。网络交换机将所有信号收集后统一上传至数据采集器。数据采集器最后通过网络交换机再将数据转发至能源管理中心服务器。
本发明能源管理系统通过辅助通信设备、数据采集器将现场设备及电力调度机构信息采集到能源管理系统中心服务器,能源管理中心服务器通过能源监视模块、能源统计模块、产能分析模块、能耗分析模块、节能诊断模块、能源管理模块、运维管理模块和WEB发布模块,对能源使用情况实时监视,并进行统计分析,在产能、能耗分析基础上,对工业园区的运行情况形成节能诊断,给出节能建议,经过设计的协调控制策略,实现能源统一管理调度,使工业园区安全、可靠、节能、经济运行。本能源管理系统支持Modbus TCP、Modbus RTU、DL/T 645-2007、IEC 101、IEC 103、IEC 104和CJ/T 188-2004协议接入,支持RS485、以太网和M-Bus总线接入。
在实际应用,工业园区的能源管理系统相较于应用于建筑或企业的能源管理系统,需要增加能源生产环节及分布式能源供热、供冷管理。本发明能源管理系统通过配电监测、水管网监测、燃气管网监测、冷热网监测,从能源生产到能源消耗环节全生命周期的实时显示工业园区总体产能、用能情况;经过对工业园区当日、当月、当年的总产能进行分单元统计、分析,对工业园区当日、当月、当年的总能耗分类、分项、分单元统计、分析,深入挖掘产能、用能趋势,查找能源使用漏洞,发现运行异常,经过节能诊断,给出节能建议;针对工业园区的实际供能需求,将运行策略分为供暖季、非供暖季,供暖季由燃气三联供系统和地源热泵系统提供工业园区热(冷)供给,协调大电网、光伏、风机、储能、燃气内燃机出力提供电力供给;非供暖季节,燃气三联供系统和地源热泵系统均不启动,协调大电网、光伏、风机、储能出力提供电力供给。

Claims (7)

1.一种用于工业园区的能源管理系统,其特征在于:所述的能源管理系统包括能源管理中心服务器,数据采集器和辅助通信设备;所述的能源管理中心服务器连接数据采集器,数据采集器连接辅助通信设备,辅助通信设备连接现场设备及电力调度机构;所述的辅助通信设备包括网络交换机、串口服务器、无线设备、光电转换器、光串转换器和M-BUS转换器;所述的现场设备包括PCS储能变流器、BMS电池管理系统、光伏并网逆变器、风电变流器、燃气三联供系统、地源热泵系统、各支路开关设备、电表、水表、气表、热表和环境监测仪;
所述的能源管理系统通过辅助通信设备、数据采集器采集现场设备及电力调度机构信息,并传送到能源管理系统中心服务器;能源管理中心服务器通过能源监视模块、能源统计模块、产能分析模块、能耗分析模块、节能诊断模块、能源管理模块、运维管理模块和WEB发布模块,对能源使用情况实时监视,并进行统计分析,在产能、能耗分析基础上,对工业园区的运行情况形成节能诊断,给出节能建议,通过协调控制策略,实现能源统一管理调度,使工业园区安全、可靠、节能、经济运行。
2.根据权利要求1所述的能源管理系统,其特征在于:所述的PCS储能变流器与蓄电池连接组成储能系统;所述的光伏并网逆变器与光伏组件连接组成光伏系统;所述的风电变流器与风机连接组成风电系统;所述的燃气三联供系统以燃气作为能源输入,既可支撑工业园区电负荷需求,也可支撑冷、热负荷需求;所述的燃气三联供系统包括燃气内燃机、溴化锂机组、集水器、分水器和风机盘管;所述的燃气内燃机发电产生的余热经过溴化锂机组、集水器、分水器和风机盘管用于供冷、供热;所述的地源热泵系统以地热能作为输入支撑工业园区冷、热负荷需求;所述的地源热泵系统包括地埋管、地源热泵机组、集水器、分水器和风机盘管;所述的各支路开关设备控制工业园区各电负荷支路的分合;所述的电表用以计量工业园区用电负荷;所述水表用以计量工业园区用水负荷;所述的气表用以计量工业园区燃气负荷;所述的热表用以计量工业园区冷、热负荷;所述的环境监测仪用以计量工业园区光照强度、温度、风速和风向。
3.根据权利要求1所述的能源管理系统,其特征在于:所述的能源管理中心服务器装有8个模块:能源监视模块、能源统计模块、产能分析模块、能耗分析模块、节能诊断模块、能源管理模块、运维管理模块和WEB发布模块;
能源监视模块用于配电监测、水管网监测、燃气管网监测、冷热网监测,实时显示工业园区总体产能、用能情况;
能源统计模块统计工业园区产能单元当日、当月、当年的总产能及各产能单元的产能,并进行产能排名,对工业园区当日、当月、当年的总能耗分类统计、分项统计、分单元统计,并进行能耗排名;产能单元包括大电网、太阳能、风能、地源热泵系统、燃气三联供系统;能耗分类统计包括用电、用水、用气、用热的统计;能耗分项统计包括重点能耗设备用能、特殊用能、一般动力用能和办公用能的统计;能耗单元统计包括车间、办公楼和宿舍楼用能的统计;
产能分析模块用于分单元逐时、逐日、逐月、逐年的产能趋势分析;
能耗分析模块用于分类、分项、分单元进行逐时、逐日、逐月、逐年的用能趋势分析及对标分析;
节能诊断模块用于依据产能、能耗分析结果,查找能源使用漏洞,提出节能建议;
能源管理模块用于应用协调控制策略,实现工业园区内能源管理;
运维管理模块用于对设备台账管理,运行日志管理,故障报表管理及用户权限管理;
WEB发布模块用于实现能源管理中心数据的网页浏览。
4.根据权利要求1所述的能源管理系统,其特征在于:所述的数据采集器用于现场设备及电力调度机构数据的采集及转发,支持Modbus TCP、Modbus RTU、DL/T 645-2007、IEC101、IEC 103、IEC 104和CJ/T 188-2004协议。
5.根据权利要求1所述的能源管理系统,其特征在于:所述的辅助通信设备用于建立现场设备及电力调度机构与数据采集器的通信连接,支持RS485、以太网和M-Bus总线。
6.根据权利要求1所述的能源管理系统,其特征在于:所述的无线设备的数据传输形式包括GPRS、数传电台、Zigbee及Wi-Fi。
7.根据权利要求1或2所述的能源管理系统,其特征在于:所述的能源管理模块用于应用协调控制策略,实现工业园区内能源管理;协调控制策略分为供暖季节与非供暖季节运行策略:
在供暖季节,产能单元的燃气三联供系统和地源热泵系统提供工业园区热力或冷气供给;电网正常时,在电力调度机构对工业园区总体发电、用电无要求时,产能单元的光伏、风电以最大功率运行,储能系统削峰填谷运行,在低谷电价时充电,在峰值电价时放电;在电力调度机构对工业园区总体发电、用电有调度要求时,需协调光伏系统、风电系统、储能系统、燃气内燃机出力,使工业园区并网点功率符合调度要求;电网异常时,燃气内燃机组网,建立电压和频率,储能系统停止运行,光伏系统、风电系统并网给工业园区负荷供电,光伏系统、风电系统出力超过负荷需求时,进行限功率控制,光伏系统、风电系统出力不满足负荷需求时,由燃气内燃机发电补偿剩余功率;
非供暖季节,燃气三联供系统和地源热泵系统均不启动;电网正常时,在电力调度机构对工业园区总体发电、用电无要求时,光伏系统、风电系统以最大功率运行,储能系统削峰填谷运行,在低谷电价时充电,在峰值电价时放电;在电力调度机构对工业园区总体发电、用电有调度要求时,需协调光伏系统、风电系统、储能系统出力,使工业园区并网点功率符合调度要求;电网异常时,由储能系统建立电压和频率,光伏系统、风电系统并网给工业园区负荷供电,光伏系统、风电系统出力超过负荷需求时,给储能系统充电,若储能系统电池已充满,对光伏系统、风电系统进行限功率控制,光伏系统、风电系统出力不满足负荷需求时,由储能系统补偿剩余功率,若储能系统SOC低于下限值,工业园区供电系统停运。
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109765871A (zh) * 2019-02-26 2019-05-17 新奥数能科技有限公司 一种用于产业园区的综合能源管控系统
CN110148800A (zh) * 2019-06-03 2019-08-20 上海采日能源科技有限公司 锂电池储能管理系统及锂电池储能系统
CN110188991A (zh) * 2019-04-26 2019-08-30 陕西鼓风机(集团)有限公司 基于供给侧和需求侧的自适应分布式能源管理系统
CN110309972A (zh) * 2019-06-28 2019-10-08 天津大学 一种基于室内人员行为的可再生能源系统及其负荷预测方法
CN110414743A (zh) * 2019-08-06 2019-11-05 南瑞集团有限公司 一种适用于园区的综合能源管控方法及系统
CN110633916A (zh) * 2019-09-24 2019-12-31 河南省煤科院检测技术有限公司 煤矿企业能效管控系统
CN110879547A (zh) * 2019-11-07 2020-03-13 上海航天智慧能源技术有限公司 一种多能互补的园区综合能源供能系统
CN111240255A (zh) * 2020-01-14 2020-06-05 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种适用于园区的多能互补综合能源服务管理系统
CN111507576A (zh) * 2020-03-25 2020-08-07 嘉兴恒创电力集团华创信息科技分公司 一种工业园区综合能源管理用的平衡调度方法
CN111641543A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 上海豫源电力科技有限公司 基于modbus通信协议的储能管理系统、方法、终端及存储介质
CN111638692A (zh) * 2020-06-01 2020-09-08 南方电网数字电网研究院有限公司 智慧园区管理系统
CN111652500A (zh) * 2020-05-29 2020-09-11 广东电网有限责任公司 基于调度自动化值班辅助系统、设备及其报告生成方法
CN111968008A (zh) * 2020-07-22 2020-11-20 国网智能科技股份有限公司 基于多能协作的综合能源监控系统及方法
CN112650159A (zh) * 2020-09-18 2021-04-13 广东奥维信息科技有限公司 一种基于工业互联网的智慧能源管理系统
CN112712242A (zh) * 2020-12-24 2021-04-27 李鑫 一种多能互补能源共享系统
CN112731842A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 广州大学城能源发展有限公司 一种数据采集及能源多级管理系统
CN113093675A (zh) * 2021-04-01 2021-07-09 中国华能集团有限公司河北雄安分公司 一种区域级多能互补智慧能源调度控制系统
CN113341855A (zh) * 2021-06-22 2021-09-03 郑州天健湖大数据产业园发展有限公司 应用于智慧园区的综合能耗监测系统
CN114060901A (zh) * 2021-08-26 2022-02-18 山东秉恬信息科技有限公司 一种能源管控系统
CN114397846A (zh) * 2022-01-16 2022-04-26 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 基于工业园区的能耗监测系统
CN115066819A (zh) * 2020-02-10 2022-09-16 维谛公司 与一个或多个不同的公用事业代理一起使用的电力供应管理系统和方法
CN117539195A (zh) * 2023-11-10 2024-02-09 广东智源信达工程有限公司 一种水产市场能源管理平台
CN117913841A (zh) * 2024-03-19 2024-04-19 国网辽宁省电力有限公司技能培训中心 园区级灵活调节负荷参与电网互动响应系统
CN118399504A (zh) * 2024-06-25 2024-07-26 深圳市森辉智能自控技术有限公司 一种基于微网的工业园区余能回收能源调控方法
US12166376B2 (en) 2020-02-10 2024-12-10 Vertiv Corporation Power supply management system and method for use with one or multiple different utility proxies

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012152890A3 (en) * 2011-05-12 2013-03-28 Loughborough University Human machine interface for process control
CN203012939U (zh) * 2012-12-03 2013-06-19 北京中诚盛源技术发展有限公司 一种能耗监测系统
CN107450438A (zh) * 2017-08-25 2017-12-08 湖北国网华中科技开发有限责任公司 一种基于园区多用户的多种能源优化控制系统及其控制方法
CN107784410A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 国网上海市电力公司 区域能源互联网集成系统以及优化其配置和运行的方法
CN107918811A (zh) * 2017-11-30 2018-04-17 国网天津市电力公司 一种提高能源利用效率的能源互联网构建方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012152890A3 (en) * 2011-05-12 2013-03-28 Loughborough University Human machine interface for process control
CN203012939U (zh) * 2012-12-03 2013-06-19 北京中诚盛源技术发展有限公司 一种能耗监测系统
CN107784410A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 国网上海市电力公司 区域能源互联网集成系统以及优化其配置和运行的方法
CN107450438A (zh) * 2017-08-25 2017-12-08 湖北国网华中科技开发有限责任公司 一种基于园区多用户的多种能源优化控制系统及其控制方法
CN107918811A (zh) * 2017-11-30 2018-04-17 国网天津市电力公司 一种提高能源利用效率的能源互联网构建方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨永标: "《含光伏和蓄能的冷热电联供系统调峰调蓄优化调度》", 《电力系统自动化》 *

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109765871A (zh) * 2019-02-26 2019-05-17 新奥数能科技有限公司 一种用于产业园区的综合能源管控系统
CN110188991B (zh) * 2019-04-26 2023-09-01 陕西鼓风机(集团)有限公司 基于供给侧和需求侧的自适应分布式能源管理系统
CN110188991A (zh) * 2019-04-26 2019-08-30 陕西鼓风机(集团)有限公司 基于供给侧和需求侧的自适应分布式能源管理系统
CN110148800A (zh) * 2019-06-03 2019-08-20 上海采日能源科技有限公司 锂电池储能管理系统及锂电池储能系统
CN110309972A (zh) * 2019-06-28 2019-10-08 天津大学 一种基于室内人员行为的可再生能源系统及其负荷预测方法
CN110414743A (zh) * 2019-08-06 2019-11-05 南瑞集团有限公司 一种适用于园区的综合能源管控方法及系统
CN110633916A (zh) * 2019-09-24 2019-12-31 河南省煤科院检测技术有限公司 煤矿企业能效管控系统
CN110879547A (zh) * 2019-11-07 2020-03-13 上海航天智慧能源技术有限公司 一种多能互补的园区综合能源供能系统
CN111240255A (zh) * 2020-01-14 2020-06-05 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种适用于园区的多能互补综合能源服务管理系统
CN115066819A (zh) * 2020-02-10 2022-09-16 维谛公司 与一个或多个不同的公用事业代理一起使用的电力供应管理系统和方法
CN115066819B (zh) * 2020-02-10 2024-05-28 维谛公司 与一个或多个不同的公用事业代理一起使用的电力供应管理系统和方法
US12166376B2 (en) 2020-02-10 2024-12-10 Vertiv Corporation Power supply management system and method for use with one or multiple different utility proxies
CN111507576A (zh) * 2020-03-25 2020-08-07 嘉兴恒创电力集团华创信息科技分公司 一种工业园区综合能源管理用的平衡调度方法
CN111507576B (zh) * 2020-03-25 2023-08-04 嘉兴恒创电力集团华创信息科技分公司 一种工业园区综合能源管理用的平衡调度方法
CN111652500A (zh) * 2020-05-29 2020-09-11 广东电网有限责任公司 基于调度自动化值班辅助系统、设备及其报告生成方法
CN111638692A (zh) * 2020-06-01 2020-09-08 南方电网数字电网研究院有限公司 智慧园区管理系统
CN111638692B (zh) * 2020-06-01 2022-04-08 南方电网数字电网研究院有限公司 智慧园区管理系统
CN111641543A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 上海豫源电力科技有限公司 基于modbus通信协议的储能管理系统、方法、终端及存储介质
CN111968008B (zh) * 2020-07-22 2024-05-03 山东鲁软数字科技有限公司智慧能源分公司 基于多能协作的综合能源监控系统及方法
CN111968008A (zh) * 2020-07-22 2020-11-20 国网智能科技股份有限公司 基于多能协作的综合能源监控系统及方法
CN112650159A (zh) * 2020-09-18 2021-04-13 广东奥维信息科技有限公司 一种基于工业互联网的智慧能源管理系统
CN112712242A (zh) * 2020-12-24 2021-04-27 李鑫 一种多能互补能源共享系统
CN112731842A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 广州大学城能源发展有限公司 一种数据采集及能源多级管理系统
CN113093675A (zh) * 2021-04-01 2021-07-09 中国华能集团有限公司河北雄安分公司 一种区域级多能互补智慧能源调度控制系统
CN113341855A (zh) * 2021-06-22 2021-09-03 郑州天健湖大数据产业园发展有限公司 应用于智慧园区的综合能耗监测系统
CN114060901A (zh) * 2021-08-26 2022-02-18 山东秉恬信息科技有限公司 一种能源管控系统
CN114397846A (zh) * 2022-01-16 2022-04-26 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 基于工业园区的能耗监测系统
CN117539195A (zh) * 2023-11-10 2024-02-09 广东智源信达工程有限公司 一种水产市场能源管理平台
CN117913841A (zh) * 2024-03-19 2024-04-19 国网辽宁省电力有限公司技能培训中心 园区级灵活调节负荷参与电网互动响应系统
CN117913841B (zh) * 2024-03-19 2024-07-05 国网辽宁省电力有限公司技能培训中心 园区级灵活调节负荷参与电网互动响应系统
CN118399504A (zh) * 2024-06-25 2024-07-26 深圳市森辉智能自控技术有限公司 一种基于微网的工业园区余能回收能源调控方法
CN118399504B (zh) * 2024-06-25 2024-09-20 深圳市森辉智能自控技术有限公司 一种基于微网的工业园区余能回收能源调控方法

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