智慧园区综合能源平台方案建设

智慧园区综合能源平台方案建设CONTENTS目录三、业务功能设计一、行业现状四、技术方案设计

二、建设目标低碳智慧园区的整体理念遵从创新、协调、绿色、开放、共享的社会发展理念，履行全球领导企业的社会责任，响应国家能源

革命号召，为用户提供低

碳

、

智

慧园区解决方案。创新

通过技术和体制的创新，引领行业健康可持续发展：“云大物移智链”、电改等开放加强生态合作，构建BEOS生态平台，

实现客户、技术、数据等资源的开放7共享实现全民获利，园区各方达成共赢，包括高层管理者、运营人员、工程师、使用人员协调发展综合能源，立足于多能供应和服务多样化，推动整个园

区的有机整合绿色发展绿色能源，持续提升可再生能源的消费比重，加速清洁低碳转型低碳智慧

园区低碳智慧园区的整体理念——绿色以光伏、风力等绿色电力为主，以绿氢能源为辅，配合绿电交易、碳交易，形成新型氢电互补的绿色

能源供需体系，打造未来低碳/零碳园区。氢网储氢罐长期大量保存汽车燃料家庭氢动力车10家庭电动汽车氢能-电能转换传统电力工业利用风能太阻能水电电网发电机组水电解行业现状一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……行业现状一智慧综合能源服务平台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CONTENTS目录三、业务规划二、建设目标四、技术规划

一、行业现状建设目标-高弹性可装配的产品框架二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（IEC104、MODBUS、MQTT）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配置化以及运行时支撑，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（比如控制），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（比如医院、办公建筑控制模型），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商业价值我们做能源管理方面的工作，聚焦在“建筑综合能源管理”。在行业理解和经验的基础上，应用：信息化技术、大数据分析，人工智能、机理模型、数字孪生的技术，将建筑中能效提升、节能优化、分布式能源管理、需求响应等一系列分散的要求进行统一优化；应用软硬件组成的解决方案，实现：降低能源用量和浪费，提高单位GDP/单位面积的能源效率、适应新的电费结算方式、降低能源整体成本、降低设备运维成本、实现综合能源管理的数字化转型的目标。应用的场景：工业园区，产业园区，大型建筑和建筑群。包括：电子厂、食品厂、电池厂、生产车间、数据中心、学校、医院、商业综合体、写字楼、高铁站、机场等。解决客户的需求和痛点：-上级主管部门（工信、住建）对于单位能耗水平下降绩效考核；-峰谷电费的差距拉大，阶梯能源费加大等能源单价（电、天然气）的持续上涨导致的能源费用难以管控；-闸限电，变压器无法增容等对生产用能的限制，影响到生产经营；碳排放限额、电网需求响应等“双碳”形势下的其他技术和费用因素和影响。分布式新能源接入后，不同工况（经济最优、稳定最优等）下的策略动态调整CONTENTS目录二、建设目标三、业务规划四、技术规划

一、行业现状业务规划-总体架构三基础功能：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。智慧综合能源服务平台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……业务规划-功能清单三大屏可视化

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园区双碳总览源：市电供应、光伏发电、储能放电，展示电源供应实时负荷综合展示园区当年累计电能消耗，和光伏发电，并将电量转化为碳排放、碳中和进行计算。储：蓄电池储能。展示当前储能的状态，以及储能的充放电曲线。网：供电网、用电网、光储转换网。展示电力网络运行的峰值情况以及时刻。荷：

展示园区的负荷组成以及当日负荷峰值情况。直观展示园区概况，以及园区微电网（源网荷储）分布情况。大屏可视化

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楼宇数字孪生展示13#楼主体模型，以及微电网能量流、数据流。红色表示能量流，蓝色表示数据流。楼层导航切换，园区视角、大楼全景、楼层视角。大屏可视化

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楼宇数字孪生展示楼顶光伏模型，并动态显示光伏运行特效。展示B1楼三维模型，B1层东西两侧各有一处配电房。展示配电房整体运行情况，包含电量、负荷、能耗组成。展示配电各监测数据项具体信息，包含电流、电压、功率等。业务功能

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首页显示当前的天气信息。显示园区当前综合用能情况。包含综合用电量、光伏累计发电量、储能转化电量、充电桩电能消耗等。同时，显示园区的综合碳排放和碳中和成效。展示园区用电预测值和实际曲线对照关系。展示光伏发电预测和实际曲线对照关系。展示园区用户碳积分排行，鼓励用户积极参与节能减排。展示园区碳中和成效，包含碳中和量和碳中和率。业务功能

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用能监测：光伏监测将光伏发电累计电量，转化为碳排放，显示绿色、节能成效。显示光伏发电的实时运行情况。包含当日发电量、发电能效等。显示光伏发电的实时发电出力，以及光照幅度。显示光伏发电转换和并网过程。并粗略展示相关设备运行情况。显示当前气象信息，气象也是影响光伏发电的关键因素。显示目前光伏站点的具体信息。业务功能

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用能监测：储能监测直观展示储能整体运行情况，充放电量、储能转化效率，健康度等。展示储能站具体规模，包含蓄电池数量，运行状态等。展示储能充放电功率情况，以及电池剩余电量百分比变化。直观展示一段时间内，储能每日充放电电量情况，形成纵向对比。图形化形式展示储能变流器运行数据，以及内部蓄电池的运行状况（剩余电量）。业务规划-能效管理三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、空调等节能控制目的：指导企业科学利用能源，提高能源利用效率，实现节能降耗目标能效管理-典型设计（采集监测）三问题：数据的准确性和可靠性是智慧综合能源服务平台的基础，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、平台侧支持数据修复等。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能效管理-典型设计（分析诊断）三分析诊断：通过不断的算法迭代，提高专家诊断能力，并且支持第三方专家诊断算法服务能力动态植入。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第三方算法服务第三方算法服务能效管理-典型设计（节能优化）三节能优化：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规划-需求响应三电力需求侧平台发起邀约，大型负荷企业直接响应，小微负荷企业通过负荷集成商响应，负荷集成商单次调控不得低于10000kW根据可控设备实际运行状态和生产经济等因素应用粒子群优化算法，机器学习算法建立设备能效单元模型，通过负荷分析求解可调负荷并建立各负荷响应模型和负荷响应策略确认执行策略完成负荷控制，进行效果评估，收集用电意见和实际运行效果优化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电力需求侧管理平台发起邀约负荷集成商目的

削峰填谷，可以有效抑制高峰负荷，提高电力系统的可靠性和

经济性。柔性响应：将具备一定蓄能、调节能力的负荷纳入到平台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、无感知柔性调控特点业务规划-智能运维三智能运维：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平台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……目的:机电设备的统一管理，提高设备运行效率，降低运维成本业务规划-多能协同三01接入类型020304光伏系统监测数据建立能源供应模型新能源接入策略调度05运行反馈风电系统储能系统充电桩告警历史数据运行参数成本收入使用机器学习算法、混合整数线性规划算法等建立各能源供应模型来预测供电功率和时段通过模型预测的供电功率和时段建立不同的调度策略，通过确认后执行调度控制收集用户意见和实际运行效果，算法模型通过自主学习和人工辅助进行优化目的：实现需求响应削峰填谷、新能源消纳、实时电价降低用电成本、降低碳排放多能协同以电力系统为核心，储能为支撑，利用多能源系统在运行机理、时间尺度、供需行为、价格属性等方面的差异性，通过算法预测实现能源转换、分配等过程的优化和控制，在保障各系统安全约束的前提下，为电力系统提供多时间尺度(如日前、小时级、分钟级等)下削峰填谷、消纳新能源等服务。。。多能协同-典型设计-建立能源供应模型三天气因素历史数据（辐照强度、温度）以光伏能源供应模型为例CC法相空间重构SVR天气预测模型天气因素预测数据（辐照强度、温度）SVR光伏能源供应模型光伏出力预测数据光伏出力历史数据采用K-means聚类算法对光伏电站历史数据进行聚类分析利用CC法相空间重构对光伏电站原始功率、辐照强度和温度时间序列进行分解和重构，充分挖掘数据的高频和低频信息利用SVR模型对重构后的辐照强度和气温进行预测和跟踪，并作为功率预测模型的可靠输入利用CC-SVR模型实现光伏发电功率的高度非线性拟合获得预测的供电功率和时段策略调度SVR:支持向量回归(SupportVectorRegression）CC法相空间重构功率多能协同-典型设计-策略调度三储能系统充储放策略建筑蓄热蓄冷策略削峰填谷响应策略实时电价响应策略新能源出力高时充电，出力低时供电市电价格低谷时段充电，高峰时段供电建筑蓄热蓄冷系统晚上用电低谷期制热制冰，白天少开或不开主机，以节约运行成本多能需求响应可以利用冷、热、电等不同能源的产能、用能需求在时间以及空间上的特性差异，提前储能，蓄热蓄冷，实现多能互补，削峰填谷在部分实行峰谷电价地区，用户可通过储能和蓄热蓄冷减小负荷峰谷差而受益策略调度储能策略响应策略用电需求低优先使用高新能源出力高储能放电储能存量足不足市电补充低新能源出力高低优先消纳剩余储能储能存量足并网不足储能系统消纳储能系统充储放策略业务分析-低碳管理三低碳管理：可视、可控、可中和分析和预测企业碳排画像：碳排总量和强度分析定额管理：管理碳排总量和强度碳排预测统计→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、动态调配全景碳地图：实时用电碳排放因子排放源盘查、核算模型可装配减碳管理碳汇管理：碳汇核算、降碳减排碳中和：路径分析、碳减排目标管理合理和规划碳排放量用户碳评价：评级和分类碳汇、碳中和、碳规划目的：碳资产管理和辅助碳交易管理，积极践行社会责任低碳管理-典型设计（碳核算）三国家发改委制定完成并发布了24个行业的温室气体排放核算方法和报告格式指南，旨在加强各行业温室气体排放核算的科学性、规范性和可操作性，为编制温室气体排放报告提供指导。低碳管理-典型设计（碳排放核算因子）三国家主管部门每年定期发布化石燃料、电力和热力等能源的平均碳排放因子参考数据。低碳管理-典型设计（碳评价）三

应用描述：根据企业总碳排放量、单位产值碳排放情况，对企业的用电碳排放水平进行评价意义：协助政府准确把握企业用电碳排放水平，辅助政府进行精确能耗

“双控”与碳“双控”管理业务规划-运营管理三能源成本成本模型灵活配置成本核算导出能源成本展示客户服务计费管理能源结算

能源成本能源结算光伏发电结算风力发电结算储能系统结算客户服务能源供应信息公示用能信息推送计费管理业主管理充值和退费管理财务管理计费策略运营管理能源成本：建立水电气等能源的价格模型，计算消耗能源费用，并进行图形化展示和对比。能源结算：辅助统计光伏、风力和储能等新能源电费结算。计费管理：协助园区/商场管理单位对入驻企业进行能耗收缴费管理工作，提高工作效率。客户服务：提供水电气能源供应信息及相关用能故障信息推送。用能预测供能预测双碳预测绿色办公低碳出行电量分析能效分析碳效分析配电监测光伏监测储能监测充电桩监测用能监测用能分析智能预测绿色运营基于监测角度，获取大量用能数据；从用电成本、综合能效、绿色碳排角度，进行综合分析，实现精益化管理；基于管理和分析角度，结合智能预测算法，实现用能、功能、双碳目标预测；基于预测数据提供的支撑，园区内倡导绿色办公、低碳出行；结合个人碳积分，有效推进绿色、节能新风尚。CONTENTS目录二、建设目标四、技术规划三、业务规划

一、行业现状技术规划-总体架构四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服务层监测服务控制服务告警服务报表服务…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多端展示。应用层：主要包括能效管理、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、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。感知层：接入采集终端以及第三方系统技术规划-基于领域本体的元数据模型四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，比如名称、安装位置测点：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规划-基于领域本体的元数据模型四产品库->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规划-接入层四平台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MQAPI网关采集控制设备数据规则管理能力平台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平台，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。技术规划-数据层四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）