智慧楼宇综合能源平台方案建设

智慧楼宇综合能源系统方案建设CONTENTS目录二、系统业务分析一、系统建设目标三、系统技术方案设计

碳中和碳治理碳家底碳服务碳资产多能互补协同控制需求响应风力发电光伏发电储能设备能效管理物联基础设备战略抓手智慧能源管理层多能协同智慧能源应用层基础设备智慧能源基础层源网需储控清洁供能高效输配需求优化谷电储能控制优化建设目标-全领域多层次建设目标-多行业服务对象办公楼宇医院学校商场酒店港口机场园区跨行业共性：统一技术架构整体功能架构基础数据模型分行业个性：建筑空间模型行业特色数据采集与监测能效分析模型能效诊断模型能效预测模型负荷控制模型需求响应能力分析与执行多能互补优化策略与控制碳排放核算模型……建设目标-完整场景智慧综合能源服务系统能效咨询用户服务能效采集终端管理节能新能源管控碳排放管理设备运维监控管理智能照明······账单与收费管理空调控制用能管理智能安防其他系统能效监测能效诊断分析与评估能效方案设计能效工程执行运营与运维能源增值服务完整场景的系统支持覆盖建设目标-高弹性可装配的产品框架通讯协议与系统的解耦：支持多协议多规约多类型源的数据接入网关设备数据与系统的解耦：统一基础数据模型设计（能源运行、设备状态及控制、指标体系等数据模型），并实现基于之上的数据转换与适配服务统一技术底座与引擎：共通技术组件赋能上层业务应用，实现告警处置规则、数据计算规则、业务运行流程等方面的设计时配置以及运行时支撑，提升上层业务应用开发效率及灵活度模型定义与具体实现解耦：统一完成各场景下模型、算法以及策略的标准化接口设计，以及运行时动态调度机制设计模型知识积累与迭代：模型以及策略知识库管理，对同一类型不同实现的模型策略进行行业场景分类，并实现应用动态评估业务灵活装配：业务组件微服务化，根据客户行业特点与需求，灵活进行模块化组合与编排。高效实施配置：项目配置可视化建模（空间、设备、组织以及其他配置项），支持标准化模板库，实现基于行业与场景的标准模板用户界面高效开发：多客户端自适应支持，逐步实现用户界面的灵活设计与组合轻量快速部署：基于容器的标准化快速部署方式设计产品价值建设前无市场准入资格分布式能源、储能、可控负荷、电动汽车一般体量较小，不具备准入市场化交易资格。管理困难分布式能源容量小、数量大、分布不均，管理困难。为电网稳定带来挑战分布式能源具有间歇性、随机性、波动性特点，造成潮流改变、线路阻塞、电压闪变、谐波影响等，为电网稳定运行带来巨大挑战。能效低能源利用粗放，无监管，效率低。通过多能互补等方式，提高能源输出稳定性。管理柔性负荷，实现全局优化。参与辅助服务业务，获取补贴。作为整体，参与市场化交易，提高规模经济。通过用能监测、用能分析、用能优化、提高能效水平。多能互补稳定需求响应管理辅助服务补贴参与市场化交易提高能效水平建设后多能互补需求响应市场化交易能效管理辅助服务CONTENTS目录二、系统业务分析一、系统建设目标三、系统技术方案设计

系统业务分析-基础功能基础功能：能效管理模块、需求响应模块、智能运维模块、多能协同模块、低碳管理模块、运营管理模块。应用场景：园区、机场、港口、酒店、商业综合体、学校、医院、办公楼宇等。智慧综合能源服务系统能效管理多能协同能耗监测能效分析能效告警节能控制……新能源管控多能互补……低碳管理智能运维排放源管理碳排放管理分析与预测碳中和管理运营管理能源成本用能结算计费管理客户服务……需求响应负荷监测响应策略负荷控制效果评价设备管理巡检管理工单管理知识库……业务分析-功能清单业务分析-模块关系业务分析-能效管理数据采集监视监测分析诊断节能优化运维能耗数据可视化水电气计量表计机电设备监视能耗分析和管理专家诊断报告节能控制、技术改造、运维服务技术改造、运维服务能效管理智慧化：可视、可控、可优化多样化分析手段照明、空调等节能控制业务分析-能效管理（采集监测）问题：数据的准确性和可靠性是综合能源管理系统的基础，在实际项目运行过程中，因外部环境问题，造成数据重复、数据缺失、数值异常等情况，极大影响数据监测、分析、诊断效果。我们从硬件、软件方向采取相应的质量保证措施，如表计支持冻结数据、网关支持断点续传、系统侧支持数据修复等。问题：数据重复？处理：删除法数据汇聚数据清洗数据修复电表水表燃气表热量表问题：数值异常？处理：删除异常值

平均值替代

视为缺失值问题：数据缺失？处理：删除法

替换法

插补法回归插补法

拉格朗日插补法

K近邻插补法源数据修复关联数据修复业务分析-能效管理（分析诊断）专家诊断：大数据、多维度、分析模型照明插座暖通空调动力用电特殊用电专业设备建立分项计量体系及分析方法建筑用能比例区域用能对比历史用能对比标杆/标准对比……丰富的算法和模型专家诊断分析系统运行管理诊断建筑功能特点用能诊断气候规律季节性用能诊断设备/系统设计诊断设备/系统能耗指标诊断……非工作时间用能诊断建筑群每栋建筑所担负的功能都不相同。医院建筑功能分类复杂。大多数建筑没有单独设置能耗计量装置。教学科研、试剂等医院医院建筑均是24小时运行，因此运行时间可无需考虑空调面积、

采暖面积、

诊疗区面积、生活用房面积、行政管理区面积等其他功能门诊人次、

急诊人次、

住院床日数、手术人次、

床位数、职工数等气象参数功能服务量HDD、CDD等能耗评价模型的建立-影响因素初步分析基于数据挖掘技术的建筑能效评价方法的核心思路建筑能效服务内容服务强度硬件条件软件条件建筑规模

用能人数入住率运行时间SPA

气候条件围护结构风机冷水机组照明灯具水泵电梯设定温度启停控制运行方式系统形式控制策略自控平台标准化参数节节节能能能诊潜措断力施研究方法和技术路线数据基础应用场景评价类型能效评价总能耗总能效评价比对结果分项能效评价各分项能耗占比各分项能耗敏感性分析、判断及建议分项能耗分项能效评价各分项能耗敏感性分析、判断及建议统一转化能源形式剔除异常点初步确定自变量曲线估计能耗比分布检验计算能耗比模型性能的比对和筛选初步建立模型计算得到分数查询表再次对模型性能进行比对和筛选确定最优模型计算得到分数查询表否基于总能耗的能效评价模型开发流程参数初始化处理能耗比对模型能效评价模型是拟合分布曲线能源管理模块-数据分析企业用水量企业燃气用量企业蒸汽用量其它能源企业全能源类别的监测及分析能源管理模块-数据分析公辅用能：办公及辅助用能1234空调用电特殊用电动力用电照明/插座电能量计量：高颗粒度，满足精细化管理；异常预警：预测设备能源使用状态，实现事前预防；电能质量分析：全电量监测，追溯及解析故障原因；业务分析-能效管理（节能优化）节能控制：组态化、智能化、场景化节能控制策略采用系统性和整体性思想：系统间、设备与系统间、设备间等联动控制。灵活预置不同场景节能控制策略场景联动控制通过人工神经网络、遗传算法和模糊控制算法学习，优化控制策略

控制策略智能提醒、自动运行控制算法智能化节能效果可视化数据验证节能控制的效果和收益优化和改进节能控制方案和策略业务分析-需求响应需求响应：全过程、多策略、智能化、可成长电力需求侧系统发起邀约后，系统根据可控负荷的实际运行状态和用电不满意度等因素下应用粒子群优化算法，机器学习算法等建立设备能效单元LSTM模型通过负荷分析求解区间内的可调负荷，上报电力需求侧系统中标后，根据中标负荷建立不同的负荷响应模型和各模型对应的负荷响应策略，通过人工确认执行策略的负荷控制，控制后进行效果评估和负荷响应模型预期比较，并收集用电意见和实际运行效果，设备能效单元LSTM模型通过自主学习和人工辅助来优化模型，形成需求响应全过程闭环处理电力需求侧管理系统负荷分析设备能效单元模型负荷响应模型效果评估负荷控制负荷响应策略可调负荷反馈影响：用电意见和实际运行效果负荷影响因素影响因素经济因素生产因素发起邀约业务分析-需求响应需求响应：柔性响应、精细化、商业化将具备一定蓄能、调节能力的负荷纳入到系统作为可调节容量进行管理，支持柔性调节(提前蓄能、温度控制、调节风量等），实现常态化、无感知柔性调控柔性响应商业化企业根据自身影响因素如产线关停影响，员工意见建立起设备能效单元模型，计算出可调负荷，可主动上报国网参与需求响应，中标后可根据中标负荷和补贴价格，影响因素建立对应的负荷响应模型，来决定企业的负荷响应策略，预测响应收益，最终获取补贴收益业务分析-低碳管理低碳管理：可视、可控、可中和分析和预测碳排总量和强度统计和分析园区碳足迹分析，优化管理碳排全周期监测，减少非必要碳排碳排预测、定额管理，控制排放总量统计→分析→预测数据采集量化全域碳盘查，形成碳排放清单核算模型：根据国标灵活配置、自动导入排放源盘查、核算模型可装配减碳管理碳汇管理：碳汇核算和储备碳中和：路径分析、碳减排目标管理双碳信息发布预留碳交易市场接口碳汇、碳中和、碳交易3.低碳信息化规划1/数据定义2/数据采集3/数据核算4/数据汇总5/数据展现1、已有系统对接2、物联网数据1、排放标准管理2、源、汇活动定义1、核算方案定义2、汇总计算按行业、区域、企业汇总1、GIS展示2、统计图表3、清单报告3.低碳信息化规划1/现状评估2/趋势预测3/潜力分析4/目标制定5/执行跟踪6/目标验证1、综合评价，灰色评价、模糊评价等2、达标评估，低碳城市指标衡量标准3、标杆对比1、专用模型预测Kaya、EKC等2、通用模型预测灰色预测、ARIMA1、目标制定2、目标分解1、调整分析2、替代分析3、影响因子分析1、举措实施(线下)2、阶段目标验证1、整体目标完成情况检验系统功能：辅助决策与管理业务分析-智能运维工单管理：自动派单、全过程、闭环管理报修现场维修工单调度实时派单工单生成现场处理事后评价接单调度系统调度转单挂起全程监督维修组管理人员APP报修自动派单人工派单拍照维修人员维修查询评价记录多渠道接入维修审批工单评价告警事件设备通讯中断能耗越限线路过载断路器跳闸机房漏水变压器重载煤气泄露……业务分析-多能协同多能协同：多能源、模型化、可预测光伏风能储能充电桩光伏，风能，储能，充电桩等多种新能源在历史数据和运行参数，成本收入等因素下应用机器学习算法、混合整数线性规划算法等建立各自能源供应LSTM模型预测各模型未来的供电功率和供电时段。通过多种储能方式和并网操作，建立不同的调度策略，通过人工确认执行调度控制，控制后收集用户意见和实际运行效果，能源供应LSTM模型通过自主学习和人工辅助来优化模型使模型预测更准确，调度更合理，最终实现清洁能源利用度高，灵活可调控性强，供能可持续性久。告警历史数据运行参数成本收入能源供应模型用户意见运行效果调度策略智能调度输入新能源监测供电功率和时段预测影响应用CONTENTS目录二、系统业务分析一、系统建设目标三、系统技术方案设计

系统技术方案设计-总体架构展示层诊断模型预测模型空间模型成本模型碳核算模型设备模型模型算法层神经网络算法人工智能学习专家知识库感知层采集网关电表水表燃气表热量表数据层数据清洗数据转换数据汇聚数据加工数据存储数据分发能效管理多能协同需求响应智能运维运营服务低碳管理应用层大屏PCApp小程序服务层统计服务预测服务告警服务设备服务碳服务策略服务设备接入规则引擎协议适配监控调试接入层光伏系统充电桩系统热水系统环境监测系统储能系统BA系统空调系统第三方系统数据接入展示层：大屏、PC、APP，小程序等多端展示。应用层：多行业多领域的供需预测、多能协同优化、能源调控、能效管理、智能运维、低碳管理应用实现等。服务层：基于模型算法的支撑针对不同的业务域提供相应的服务能力降低应用侧复杂度。模型算法层：对模型、策略、神经网络（RNN/LSTM）、机器学习进行封装通过规则热插拔调用，解耦算法层。数据层：异构数据的统一处理、数据清洗、数据计算加工，建立包括关系数据、实时数据、历史数据的数据仓库。接入层：设备的统一管理和终端标准化接入，多协议统一采集，屏蔽接入的复杂性。技术方案设计-基于领域本体的元数据模型设备模型定义产品库：不同厂家品牌型号的产品，每个产品拥有一个具体类型的设备模型，不断积累产品库设备模型：设备属性、测点、服务、事件四个维度的功能抽象属性：设备的静态属性的定义测点：设备运行的数据，遥测遥信遥脉遥控服务：设备可对外提供调用的指令，开、关、调温度等事件：设备主动上报的信息，告警、状态能耗模型：能源分类能耗分项技术方案设计-基于领域本体的元数据模型产品库->设备实例主设备：项目中的机电设备，空调、水泵、逆变器等计量表：测量主设备的辅助设备，电表、水表、气表等传感器：监测感知装置，温度传感器、压力传感器等控制器：具有控制功能的终端网关：网络协议转换和边缘计算的一种硬件设备组合场景虚拟表：通过多个计量表组合成一个新的计量表并配置计算规则；场景：虚拟出楼栋的总表计算电量组合设备：对某一些设备组合成一个新的设备便于对设备及数据的管理技术方案设计-统一的设备接入与管理系统管理统一接入管理规则引擎业务中心设备管理设备管理设备配置设备接入监控调试MQSAPI网关采集控制设备数据规则管理能力系统能力数据服务传感器表计控制终端智能设备代理接入对接系统边缘网关外部系统设备直连…统一接入管理：统一接入采用标准的物联接入协议接入系统，屏蔽协议接入的复杂度。设备管理：提供设备的管理与接入能力，主要包括设备接入、设备监控及设备远程运维能力。规则引擎：可基于事件的工作流，可通过脚本配置方式实现过滤、计算、转换、分发设备消息和动态配置场景逻辑及与外部系统的各种交互。技术方案设计-立体数据监控与数据管理异构数据统一存储时序查询+关系查询+全文检索分布式文件系统（文件/日志）时序数据库（性能/告警）图数据库（CMDB/模型）数据归档关系数据指标数据表格日志等文件音频、视频等数据处理数据补全：数据补充关联关系实时计算：流式数据实时计算数据标签：通过检测数据特征，填写入适当的标签进行说明数据存储异构存储：结构化非结构化存储数据压缩：同类数据聚合，关联性数据归纳查询服务：时序数据、关系数据、文本数据的高效查询数据处理数据存储数据汇集接口开放：需要即接入统一标准：标准化数据体系技术方案设计-灵活配置的告警及事件模型告警监控监控到告警对象，进行事件的触发进入事件分析引擎，事件分析引擎进行事件的降噪后，通过知识库中的专家异常解决方案、常用解决方案、故障维修知识库等多种只是源进行知识推荐，并返回决绝方案和事件的响应范围，事件分析引擎通过事件发现获取戴事件响应范围和解决方案后进行决策分析，在进行事件的处理。当事件处理完成后在进行根因定位，把异常信息输送给知识图谱。知识图谱在进行机器学习训练。从而达到不停优化知识库。技术方案设计-多维度数据分析及报表工具

在数据采集的基础上，对各数据指标进行对维度让统计分析。通过图形化引擎对分析数据创建丰富的交互式应用程序、实时仪表板、各种图形可视化数据。同时