多主体城市级智慧能源管理云平台解决方案

多主体城市级智慧能源管理平台项目建设方案项目概述建设背景、建设目标、高铁新城用能特色项目整体方案系统概述、功能划分、实施方案2/Contents目录1区块链应用平台3规模化柔性资源管理子系统4多能动态协调控制子系统501PARTONE项目概述XX高铁新城作为连接东西、沟通南北的黄金交汇点，囊括站城一体综合枢纽、国际金融广场、国际人才广场、体育中心、会展中心等重点项目，是推进XX长三角中轴枢纽城市的重要“落子”。通过在高铁新城打造面向多主体的“城市级”智慧能源管理示范项目，实现高铁新城综合建筑群的低碳运行、近零排放，不仅为XX天际线添一抹“新绿”，也为XX实现“碳达峰、碳中和”目标探索一条有效途径。碳交易新能源消纳综合能效提升运行决策优化项目背景1+3产业方向南厅北苑生态创智社区

国内现状现代服务业、智慧能源产业、信息技术产业及健康产业对于用能品质、用能密度要求高，亟需有效的能源供给方案。智慧生态城利用智慧能源站等先进供冷/热技术，提升城市综合能效。可同时考虑敷设城市综合管廊、汲取周边新能源资源，进一步降低碳排。南部城市会客厅+北部现代水乡田园都市，能源供给/需求互补，具备协调控制潜力。电动车、电采暖/制冷易在高峰期间同时达峰，需考虑蓄能设施及此类设备的灵活性削峰填谷，智慧用能。高铁新城用能特色在线能效监测评估高能耗设备监测、企业能耗在线评估、能效提升决策建议用户实时交易管理多主体用户间交易、弱中心化市场、分布式结算柔性资源集群响应针对电动车、电制冷/热设备，考虑建筑及管网冷热惯性，实现集群式需求响应等辅助服务新能源友好接入分布式能源接入特性分析及预测，接入方案优化。分布式能源协调运行根据新能源运行状态、管廊冷热管道及冷热设备机组载荷，动态分配机组出力及分布式供能设备运行。多主体协同互动从不同商业模式出发，支持用户间能源协同运行、多能互补，跨区协同运行系统建设目标能源信息枢纽020306010504政府决策好参谋能源交易好平台企业成效好管家成果展示好窗口02PARTTWO项目整体方案ABCD智慧能源管理子系统区块链应用平台柔性资源管理系统能源云网绿色建筑信息高耗能监测电力交易平台政府营销系统大客户运检系统电力公司高耗能运营新能源交易能效提升精准营销精准投资智能运维“能量海绵”低碳区域能源协同管理平台营销支持决策支持面向多主体的“城市级”智慧能源管理平台框架多主体协同运行管理管网及建筑物冷热灵活性下的多能柔性控制能量子系统能量优化管理多能动态协调控制用能行为分析新能源接入分析厂站全景量测高耗能设备诊断共享型（共享储能-电、热、冷）能源站面向分布式能源的区域级碳交易能源站冷、热结算柔性资源灵活性计算柔性资源集群调控需求响应/辅助服务偏差考核高级应用传输介质数据源用户对象物联网信息采集终端多能表计SCADA信息天气信息电力市场信息3G/4G通讯网络Internet物联网通讯“能量海绵”低碳区域能源协同管理平台智能化园区配网公司售电公司需求响应服务公司项目实施方案–基础架构基础应用统一物联网平台统一数据中心智慧能源管理子系统区块链应用平台多能动态协调控制系统柔性资源管理系统针对多频率通讯传输介质的统一信息端口及数据处理平台针对异构数据的存储、调用以及通用化分析平台针对区域综合能源系统的全景监测、运行分析、智能评价子系统面向多主体的分布式能源及碳排放区块链交易子系统面向能源站、用户冷/热设备、电动车等柔性资源的能源管理子系统针对园区级、楼宇级能源系统，考虑冷、热惯性及多运行主体的协调控制子系统对区域内具有供/用能互补特性主体，通过能源站或物理管廊连接，实现多主体协同互动运行。多主体协同管理通过设备间历史及实时数据横向比对，对采样异常设备进行预警提示故障诊断模块对区域内多能管网实现多能流潮流解算及状态估计。实现网损实时评价。控制优化模块为楼宇级/企业级用户以及中小规模分布式能源提供负荷预测及出力预测功能负荷预测模块提供楼宇级、企业级、区域级、城市级的多层次动态能效评价方法能效评估模块针对楼宇内各供/用能设备，考虑楼宇蓄能特性，对楼宇实现京喜欢能量管理楼宇级能量管理故障预警模块全景观测模块项目实施方案–系统平台基础功能模块根据区域内不同主体的用能特性、自身灵活性资源、分布式能源资源及能源站部署，实现多主体间的系统运行调控管理。项目实施方案–多主体协同运行优化模块对于区域内各企业/建筑群等不同主体、以及能源站，提供企业级、楼宇级、管网级、能源站级的动态能效评估。项目实施方案–能效评估模块13针对不同类型设备部署监控终端及信息采集系统，将数据传输至数据中台，开展数据分析及运行调控。针对企业内用电、用气、用水以及烘干用设设施的温度监控，对企业的系统整体能效实现实时管控。项目实施方案–企业级/建筑级能量管理模块-1针对企业/建筑内重要供能/用能设施，提供具有针对性的优化控制策略（例:考虑人体热源的中央空调分布式末端优化控制）。项目实施方案–企业级/建筑级能量管理模块-2针对楼宇级用户及中小规模分布式能源波动大等特点，基于日间相似性以及随机扰动匹配，提供日前-日内-实时预测功能。项目实施方案–楼宇级负荷预测及中小规模分布式能源预测03PARTTHREE区块链应用平台市场监管双边交易自由竞争分散决策联合出清公开透明010203智慧能源区块链交易平台具有去中心化、去信任性、信息不可纂改等特点，可适应多类型综合能源市场成员以及灵活多变的市场结构的需求。同时，区块链交易平台可由政府/电力公司管理运营，在弱中心化交易体制下，实现综合能源交易的合理监管和良性市场竞争。区块链交易平台弱中心化市场交易机制政府/电力公司作为超级用户，整合市场需求信息，判断市场开放条件。有效监管是基础合理竞争是核心智能合约根据实际交易结果修正数字合约，交易双方进行确认签名。智能合约是关键普通用户通过分布式优化实现竞价均衡，超级用户进行安全校核，联合出清。弱中心化市场交易流程区域经济优化模型市场需求信息普通用户超级用户市场开放准则区域竞价模型经济性普通用户n安全稳定性智能合约区域交易量分配模型普通用户诚信度评估模型超级用户交易量补足市场出清阶段交易执行和结算阶段用户决策层交易支撑层市场竞争力评价模型任务发布阶段市场开放信息选择市场参与对象交易合约拟定智能合约区块链状态监测交易监控单元api接口智能电表普通用户2普通用户1潮流校核模型超级用户分布式迭代市场出清信息数字合约修正智能合约交易结算数字签名实际交易信息

区块链应用上级区块链能源交易层服务于电力公司、能源供应商和大型企业用户等多个交易实体，通过智能交易平台进行综合能源交易的验证、结算、价值转移和数据存储，同时将碳税交易纳入区块链交易平台，实现碳市场交易活动的可信认证、分布式交易与实时结算。区块链能源交易平台向下服务于多用户主体间的绿色能源直接交易，利用区块链技术为共享储能模式中定价、买卖和结算等多个环节提供技术支持，通过基于区块链的交易平台实现共享储能交易的去信任化，保障共享储能交易市场的低成本、高效率运营。下级多用户主体通过聚合参与上级能源交易，在区块链交易框架内实现各类主体间的能量流与信息流高效交互，能够适应多类型综合能源市场成员及多变的市场结构需求04PARTFOUR规模化柔性资源管理子系统多源数据采集与分析基于电动汽车物联网、公共充电设备物联网以及智能电网的多方面数据采集，构建多数据源的电动汽车数据存储平台，并进行基础分析多层次信息融合融合多源数据，提出一种按特征信息对多源数据进行分类、聚类和综合的多层次信息融合算法柔性资源多源数据采集与信息多层次融合0102智慧充放电管理算法基于强化学习算法，引入贝叶斯网络，利用采集到的不完全集总信息分析用户的时空特性，提出一种多网融合的电动汽车充放电智慧管理策略。基于不完全信息采集的电动汽车充放电管理算法0323针对柔性资源需求响应集群，实现自动加入需求响应日前日内市场功能，并实现对柔性资源控制的有序协调及优化调控。规模化柔性资源管理子系统–案例系统可根据安装的柔性控制终端，采集各类柔性资源运行状态并发送到系统平台中。规模化柔性资源管理子系统-案例05PARTFIVE多能动态协调控制子系统多主体协同调控机制多主体能源系统协同调控需解决跨层级交互、多时空尺度、多管理主体等挑战。工业型区域子系统生产车间风电场物流站储气站CHP机组CBD型区域子系统商业大厦电动汽车储气罐热泵机组住宅型区域子系统风电场储能电站充换电站住宅小区储能电站热泵机组医院校舍储气罐光伏电站医院型区域子系统上级电网热力站天燃气门站电热气特性针对区域内主体用能特性差异，可利用集中式能源站实现能源的互补供应针对分布式能源及可控资源配置差异，利用此类资源的协同互动提升多主体综合用能效率针对冷热系统的时延特性及管网蓄能特性，实现短期负荷迁移通过能源站、分布式能源、可控资源在区域综合能源系统中的配置及运行特性差异，利用多主体用能特性差异实现多主体的协同互动。多能动态协同调控技术调控周期优选混合时间尺度精细化调度框架多区域时空关联与互补特性梯级利用高效算法---分治求解互补特性空间电气热设备调控特性区域多能流运行特性精细模型不确定性多能互补安全约束分布特性用能特性时间互济能力区域自律特性灵活性建模凸约束非凸约束可行域刻画二阶锥

松弛模型等值化简不可行

约束辨识对偶分解