2024化工园区的新型负荷管理及低碳运行导则

化工园区的新型负荷管理及低碳运行导则目次前  言 II化工园区的新型负荷管理及低碳运行导则 3范围 3规范性引用文件 3术语和定义 3基本原则 3可调节负荷资源池评估及构建 4可调节负荷调节能力评估 4评价指标与综合评价 4数学模型 5化工园区多能互补综合能源系统 5多能互补综合能源系统 5氢能与储能 5化工园区多类型工业负荷控制系统及负荷实时控制器 6控制系统 6化工负荷实时控制器 7化工园区负荷控制生态建设 7硬件仿真模型 7智慧能源低碳服务平台 7附录A 9IPAGEPAGE3化工园区的新型负荷管理及低碳运行导则范围本标准适用于化工园区的新型负荷管理及低碳运行。规范性引用文件GB/T35681电力需求响应系统功能规范GB/T38618信息技术系统间远程通信和信息交换高可靠低时延的无线网络通信协议规范GB/T39218智慧化工园区建设指南GB/T42078化工园区开发建设导则DL/T2672电力系统仿真用负荷模型建模技术要求术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1可调节负荷资源池adjustableloadresourcepools表示一个系统或区域内，存储和管理可根据需要进行灵活调整的负荷需求的集合。3.2实时数字仿真系统realtimedigitalsimulationsystem为实现实时仿真电力系统暂态过程而专门设计的并行计算机系统，是一套专门用来对电力系统电磁暂态过程进行全数字模拟的计算机装置。3.3智慧能源低碳服务平台electricpowerintelligentenergyserviceplatform一种集成了信息技术、数据分析、人工智能、碳排放管控等先进技术的平台，旨在提供智能化、高效化、可持续化的电力服务。基本原则化工园区的新型负荷管理及低碳运行应包含可调节负荷资源池构建及评估、化工园区多能互补综合能源系统、化工园区多类型工业负荷控制系统及负荷实时控制器，化工园区负荷控制生态建设等。可调节负荷模型应符合相关物理化学规律，确保模型的准确性和可靠性。化工园区多能互补综合能源系统应能够灵活响应智慧能源低碳服务平台的需求和调度指令，实现能源的动态调配和负荷的灵活控制。化工园区控制系统应具备信息采集、指令计算和执行动作的能力，确保实时控制指令传输和执行的高效性和可靠性，以满足电网需求和负荷调节要求。化工园区负荷控制生态建设的相关控制策略应经过仿真平台的验证；智慧能源低碳服务平台应支可调节负荷资源池评估及构建可调节负荷调节能力评估可调节负荷调节能力评估原则评估指标全面性：评估过程应涵盖多维度的指标，以全面反映负荷的调节潜力。合理权衡经济与性能：在评估中要平衡经济性能与技术性能，确保可调节负荷的投资和运行成本在一定范围内，并能够提供高效、可靠的调节性能。持续性评估：评估应考虑负荷的持续性调节能力，即在长期运行中，负荷能够稳定、可靠地提供调节响应。灵活性和响应速度：评估中需关注负荷的灵活性和响应速度，确保负荷能够在电网需求变化时迅速作出调整，提高整个电力系统的灵活性。安全性和可控性：评估中需要考虑负荷的可控性和安全性，防止因负荷调节发生安全事故。评价指标与综合评价评价指标应包括安全性能指标、工业负荷潜力评估指标、负荷经济性指标、控制性能指标、低A.1。指标归一化处理根据指标性质的不同，划分为正指标量化与逆指标量化，分别如式(1)—(2)所示。其中正指标越大X、XXi个指标ij ij ij中第j个评价对象的指标数据；miniXij表示第i个指标中指标数据的最小值;maxiXij表示第i个指标中指标数据的最大值。X XijminiXij

(1)ij maxXminXi ij i ijXmaxiXijXij

(2)ij maxXminXi ij i ij综合评价流程a)应对各层指标进行赋权。b）应由科学的赋权方法得到准则层权重指标层权重。c)应建立所有参与评价的工业负荷加权值偏离程度模型。d)应求解模型得到主客观权重的分配系数。e)应综合考虑准则层与指标层的权重后得到各项指标的最终权重。f）应通过科学的计算方法得到各个工业负荷调节能力的最终得分。数学模型可调节工业负荷的选取应选择具备较大可调节容量的可调节工业负荷。应选择具有良好的快速参与需求响应能力的可调节工业负荷。应选择能在不影响生产质量的前提下对园区负荷的功率进行小范围调控的可调节工业负荷。d)应选择可通过控制电流或电压等一些措施来实现功率连续调整的可调节工业负荷。e)应选择可分组进行投切的可调节工业负荷。f)应选择启停成本较低的可调节工业负荷。h）应选择能够综合利用资源、减少CO2排放的可调节工业负荷。g）应选择具有稳定运行和生产工艺的可调节工业负荷。负荷控制模型要通过模型分析工业负荷并实现对负荷的调节，负荷模型应具备以下条件：负荷控制模型应可准确地反映工业负荷的特性和行为，包括负荷的基本参数、变化规律、响应特性等。负荷控制模型应该具有较高的可靠性，能够在不同情况下稳定地预测负荷的变化趋势和响应。c）负荷控制模型应该具有一定的灵活性，能够适应不同负荷类型和工况条件的变化，具有一定的通用性和适用性。的预测准确性和适用性负荷控制模型应该具有一定的可验证性，能够通过实际数据验证模型的准确性和可靠性，确保模型的有效性和适用性。DL/T2672的相关规定。化工园区多能互补综合能源系统多能互补综合能源系统（如太阳能、风能、生物质能等）以及废热等，实现多能源互补。多能互补综合能源系统应可以根据负荷需求和可再生能源供应情况，调整各种能源的生产计划和运行状态，以满足负荷需求并提供清洁能源支持。多能互补综合能源系统应能通过智慧能源低碳服务平台的需求信号，调整综合能源系统内部设备的运行状态和能源消费行为。氢能与储能氢能应用综合能源系统应考虑引入氢能作为一种清洁能源形式，通过水电解产生氢气，并在需要时将氢气用于发电或其他能源需求。氢能存储系统应被纳入综合能源系统，实现能源的长期储存和灵活释放，以满足电力需求的峰谷调节。储能系统综合能源系统应包括先进的储能技术，如电池储能系统、压缩空气储能等，以实现对电能的高效存储和释放。储能系统的应对电力需求的变化做出快速响应，确保电力系统的稳定性和可靠性。储能系统应在电力需求低谷时存储多余的清洁能源，以备用于高峰时期，进一步提高能源利用效率。化工园区多类型工业负荷控制系统及负荷实时控制器1控制系统总体构架图控制系统化工园区工业负荷负荷控制系统总体构架应由信息采集装置、控制主站、控制执行单元构成。信息采集装置应能接收智慧能源低碳服务平台的调控需求数据。控制主站应能接收调控需求数据并计算控制指令，控制指令下发至控制执行单元，最终控制负荷控制器动作，完成功率调控。控制执行单元是自动控制系统中的一个组成部分，应能接收控制指令并执行相应的控制动作。系统应具备同步数据的上行通道且主站能够解析同步数据的能力，同时具备控制指令的计算功能和控制指令的下行通道的能力。系统应至少具有控制主站和常规测量主站两个主站，控制主站应独立于常规测量主站。TCPUDP协议打包送往专门用于实时控制高级应用的控制主站，作为控制执行单元控制的输入数据。控制主站应安装有对解析得到的数据按照所提出的控制方法计算控制指令的高级应用软件。控制主站应配备发送控制指令的下行通道。化工负荷实时控制器化工负荷实时控制器应具备控制指令接收功能，能接收来自控制系统的调节指令，根据指令进行相应的控制动作。化工负荷实时控制器应具备实时调节功能，根据控制指令实时调节工业负荷的运行参数，如功率、电流、温度等。化工负荷实时控制器应具备自动化控制功能，能够根据预设的控制策略和算法进行自动调节和控制，提高工业负荷的稳定性和效率。化工负荷实时控制器应具备配备安全保护功能，能够监测工业负荷的运行状态，及时发现并处理异常情况，保障设备和系统的安全运行。1s。化工园区负荷控制生态建设硬件仿真模型应通过搭建硬件仿真平台，对所提出的控制策略、所研发的控制设备进行有效验证工作。应建立基于实时数字仿真系统（RTDS）的硬件仿真模型。应建立实际电网和化工工业园区内的储能设备、氢能设备、发电机组、励磁器、调速器、风电场、光伏发电等模型，并确定其相关参数。应选用工业级硬件设备作为控制主站、控制执行装置以及关键受控设备，确保仿真过程中的可靠性和稳定性。RTDS数/模交互接口。RTDS数/模交互接口将控制主站、控制执行装置以及关键受控设备接入仿真系统。硬件在环仿真平台应能够准确模拟电力系统的运行动态。智慧能源低碳服务平台平台应实现包括但不限于能源监管、能效分析、运维服务、需求响应、能源智能调度、碳排放管控等功能。能源监管模块能源监管模块应能实现用电、用水、用气、用热、储能、分布式光伏、配电等多种能源相关实时数据状况的远程采集与管控。能源监管模块应能自动拟合用能曲线，并自动生成报表，实现区域内能源发、配、用全覆盖监管。GB/T42078的相关规定。能效分析模块能效分析模块应能对采集到的各类能源数据进行数据挖掘、分析。能效分析模块应能通过人工智能算法建立适用于园区的大数据分析模型。能效分析模块应能自动推送能效诊断分析报告，使园区能够对自身用能需求与用电规模有清晰的认识。能效分析模块应能以专业化视角进行能效分析，提供用能策略优化建议，提高园区精细化用能管理水平，帮助园区优化用能成本。能效分析模块建设应遵循GB/T39218的相关规定。运维服务模块运维服务模块应提供各类设备智能告警功能，对指标异常情况能实现自动告警。运维服务模块应结合地理信息系统（GIS）等技术帮助企业及时定位用能异常情况，实现多种能源智能化远程监测。需求响应模块需求响应模块应能基于电力交易市场需求响应，以用户的负荷数据为基础，开发辅助用户负荷使用服务。需求响应模块应能对需求响应潜力进行分析。c）需求响应模块应能对需求响应效益进行分析。d）需求响应模块应能对需求侧响应进行管理。e）需求响应模块设计功能应遵循GB/T35681的相关规定。能源智能调度模块a）智能调度模块应能对数据进行分析与统计，能根据系统对分析结果制定优化调控和节能策略。b）智能调度模块应能依据相应的优化目标，通过大数据分析和人工智能算法自动匹配优化调控策略并生成调度指令。碳排放管控模块碳排放管控模块应能够计算和分析各个设施的碳排放量。通过建立模型和算法，系统可以预测未来碳排放趋势，并识别碳排放的主要来源和影响因素。碳排放管控模块应能据不同设施的碳排放情况和政府法规要求，制定具体的管控措施。平台的通信网络应以以太网为核心。ModbusBACnet、TCP/IP、Lonworks、RS485/232、FINS、KNX/EIB、ODBC、API等。平台接入方式上应支持直接接入、边缘网关接入、边缘服务器接入等多种接入模式。GB/T38618的相关规定。表A.1工业负荷控制指标

附录A（规范性）序号指标类型指标名称指标定义1安全性能指标应急响应时间从应急事件发生到采取有效措施的时间间隔2备用能源容量备用发电机活储能设施的容量3技术支持水平工业负荷生产过程的自动化、智能化水平4潜力评估指标初始投资成本对附加控制终端进行投资的成本5单位调节成本部署控制终端使工业负荷具备的可调节容量所需要的投资成本6可调节容量可参与需求响应的用电功率7功率极限调节可持续时长表示工业负荷在尽量不影响生产的情况下，参与电网调控时处于功率上限或下限的可持续时间8经济性能指标辅助服务收益参加调频调峰辅助费用收益9新能源消纳收益通过消纳新能源获得的收益10控制代价成本工业负荷在参与电网调控时的功率变化会对企业生产运行产生一定影响11