基于CPS架构的商业楼宇智能用能控制管理系统建设与应用

针对商业楼宇具有良好的节能及需求响应潜力的特点,提出了基于信息物理系统(cyber physical system, CPS)架构的商业楼宇智能用能控制系统。基于典型CPS系统的3层架构,单元级通过智能用能终端实现了空调、照明、电加热等用能系统的动态信息感知、标准化信息建模及控制;系统级通过智能用能网关开展多元信息融合及边缘计算,实现了楼宇的能效分析、能效诊断及多设备的协调控制;平台级通过智能用电主站系统实现了多商业楼宇用能响应潜力的聚合和协同优化。以深圳地区某商业楼宇为案例,部署应用了基于CPS架构的智能控制管理系统,结果证明用能调控响应程度显著提升,用能能耗明显下降。     

基于城市商圈用能大数据分析的智慧商业选址应用与研究

基于电力公司全业务数据中心和大数据计算平台,将电网负荷、用户能耗数据和外部共享数据相结合,通过数据采集、整理、分析、挖掘等大数据技术,建立城市商圈商业选址评估模型,实现对城市商圈房产、美食、酒店、景点、停车场、加油站、商超等衣食住行配套设施覆盖情况、商圈内密度、消费购买力、地价发展潜力进行综合分析,为城市商圈建设和商业选址提供辅助决策参考。     

商业楼宇可调节负荷用能优化分析

针对每类商业楼宇中可调节负荷分析用电设备/系统的运行状况、可调节能力及用能优化潜力,提出了商业楼宇可调节负荷用能优化系统建设方案。     

基于电力市场交易规则的最优用能策略研究

在电力市场开放的条件下,园区用户的综合能源优化可通过参与电力市场购电的方式进一步优化用能曲线,从而达到电力市场环境下的智慧用能。相较于峰谷平电价,电力市场中的实时电价与多个因素相关,包括长期签约电量、日前电价、日前申报用电曲线及实时用电量。该文研究重点是如何综合考虑各个因素对实时电价的影响,并对用户的用能曲线进行最优化平移,达到用户在电力市场环境下的用电经济性最优。基于山东省某一园区用户的用电曲线进行了电力市场环境下的不同用能曲线平移策略分析,并比较了不同用能策略可节约的成本空间。     

楼宇可调节负荷研究与应用

楼宇可调节负荷应用存在普查手段缺乏、负荷模型实用性不高以及通信接口不规范等问题,严重制约了其发展,为此首先提出可调节负荷树状普查体系作为普查程序的逻辑架构,然后构建通用约束条件下系统实操层面的负荷调控模型,最后在云管边端的物理架构下设计了楼宇可调节负荷参与电力需求响应的信息交互规范,为楼宇可调节负荷应用给出了关键技术路线和解决方案。实验结果验证了楼宇可调节负荷参与需求响应削峰填谷场景的可行性。下阶段通过实际可调节负荷普查的开展以及需求响应软硬件能力的建设,楼宇可调节负荷潜力将会被进一步挖掘,成为能源互联网源互联网用户侧的重要组成部分。     

公共楼宇可调负荷资源调控技术研究综述

公共楼宇的大量负荷属于需求侧可调负荷资源,且参与电网互动时的精细化调控潜力尚未得到充分挖掘。文中对公共楼宇的负荷进行分类,对公共楼宇典型可调负荷资源的用能行为特征、用能模型、调控模型与调控策略的关键技术及其研究现状进行归纳总结,给出了公共楼宇可调负荷资源用能行为特征的分析框架与特征指标体系。考虑到公共楼宇可调负荷资源是参与区域综合能源服务(Integrated Energy Services, IES)与虚拟电厂(Virtual Power Plants, VPP)的重要组成部分,因此对多能异构的负荷资源协调管控技术开展了深入研究并进行综述。文中的研究工作将为公共楼宇可调负荷资源参与需求侧响应(Demand Response, DR)与电网互动奠定良好的理论基础,为相关研究提供一些有价值的参考。     

面向电网削峰的商业楼宇空调负荷调控实证研究

伴随各类空调的广泛应用,空调负荷快速增长,已占夏季尖峰负荷的30%以上,电网峰谷差进一步拉大,加剧了电网高峰负荷供应缺口,影响电网的安全稳定运行。基于商业楼宇空调负荷具有较大可控性,开展了面向电网削峰的商业楼宇空调负荷调控实证研究,验证商业楼宇空调负荷调控技术实现电网削峰的可行性及其效果,为规模化推广空调负荷调控储备必要的技术和经验。     

结合负荷分析的园区用能优化研究

在智能电网的不断建设过程中,每天都可以得到其电力负荷数据.在这些负荷数据中可以挖掘出用户的用电行为和用电高峰低谷,以此对将来的用电趋势进行预测,有效的预测结果对未来保障电网的平稳运行和各园区的负荷优化有着重要意义.本文将对负荷管理、负荷控制及负荷优化三个方面进行概述,对园区用能存在的优化方向加以展望.     

电力信息物理系统防御资源分配方法研究

为了有效应对电力信息物理系统(CPS)面临的网络攻击风险,提高电力CPS抵御网络攻击的能力,从信息侧和电力侧两方面总结电力CPS的安全防御措施,研究提高系统稳定性和容侵性的防御方法。首先将信息侧和电力侧具体投资的设备、软件和人力统一抽象为防御资源,基于系统的脆弱节点和关键节点,计算损失比例系数合理优化资源,最终提出一种可有效提高电力CPS抵御网络攻击能力的防御资源分配方法,并结合算例验证了其有效性。     

商业楼宇型微网的应急能量管理策略

在配电网停电后,商业楼宇型微网进入孤岛运行状态。为减小停电给用户带来的损失、维持停电期间内对重要负荷的供电,针对光储型商业楼宇微网,提出了考虑计划停电与非计划停电2种情况的应急能量管理策略。在计划停电时,以减小停电损失、维持供电时间为目标建立了优化模型,并引入权重因子以权衡二者的重要程度;为减小预测误差对结果的影响,提出了滚动优化策略。在非计划停电时,以优先考虑对重要负荷供电为原则,制定了实时应急方案。通过算例对比分析可知,该策略可有效调节可控负荷投入量,从而实现预期目标。同时,在算例中进行了灵敏度分析,不同的权重因子可灵活调节减小停电损失与维持供电时间在优化目标中的比重。     

电化学储能项目商业价值量化模型及竞争策略研究

近年随着储能应用技术的进步,中国电力市场中电化学储能装机规模爆发式增长,准确量化储能项目商业价值,将有利于储能产品或服务参与电力市场竞争,促进储能行业可持续发展。以范围经济理论、成本收益理论为基础,建立了全要素可放电电价随机模型,来刻画和评价多功能储能项目商业价值。与此同时,分析了影响可放电电价的参数属性和发电侧、电网侧、用户侧储能项目获得经济收益和参与市场竞争的约束条件,提出了储能企业竞争策略和投资决策思路。结合算例和学习曲线,分析发现装机成本、系统利用效率、能源转化效率三个参数对可放电价格影响尤为显著,企业可以根据不同参数对可放电价格水平的影响程度,来确定适合企业的商业模式,并优化经营策略。综合商业价值量化模型为企业投资、市场竞争、政策制定,提供了清晰思路和决策工具。     

能源互联网下商业楼宇能量管理优化算法

文章提出能源互联网下商业楼宇能量管理优化模型,该模型具有多能源融合的特点,并考虑了在商业分时电价机制下,CCHP与储能装置的协调配合策略。在优化目标函数上综合考虑了楼宇舒适度与能源费用支出。最后,对某市某综合商业楼宇的仿真算例表明:该模型能够有效满足楼宇舒适度的需求,同时能够降低商业楼宇在能源费用的支出;在求解算法上,文中所用灰狼优化算法明显比GA、PSO算法具有更大的优势。     

考虑电力市场机制下的客户侧储能参与需求响应控制策略

当下电力市场机制的改革为客户侧储能电站的建设提供了市场环境和政策支持。在此环境下研究了客户侧储能参与需求响应控制策略,确保实现电网与用户之间的友好交互。首先,阐述客户侧储能系统架构;然后,建立客户侧储能参与需求响应控制策略模型,包括基于信息系统需求响应的控制策略、基于标准模块化的需求响应预案的控制策略和计及不同场景下的储能调控的控制策略;最后,进行案例分析,进而进行成效分析。可以发现利用先进的通信控制技术对多个离散的、规模较小的客户侧储能系统进行集群控制,调控其参与电力需求响应,扩展了客户侧储能电站的应用场景,可显著提高客户侧储能系统的收益,降低企业用能成本。     

需求响应的商业机制与市场框架初探

随着风电渗透率和空调负荷的不断升高,电力日负荷峰谷差呈现上升态势,对电力系统的安全与经济运行造成明显影响。首先以美国PJM(Pennsylvania-New Jersey-Maryland)需求响应市场为主要研究对象分析了国外电力市场中的需求响应模式,并总结了国内需求响应试点的项目类型、成果以及不足之处。接着,讨论了需求响应市场的构成要素并进行了分析。在借鉴国外需求响应市场的相关经验的基础上,结合广东电力市场发展现状和相关政策,提出广东电力市场需求响应商业机制。最后,设计了相应的市场架构,为国内其他地区需求响应发展提供参考。     

基于商用密码的新能源集控系统内生安全研究

新能源集控系统跨地域部署,点多面广,面临来自网络空间的不确定性动态攻击风险。利用模糊层次分析法分析新能源集控系统的安全风险。针对非法遥控、非法访问等高危安全风险,从内生安全角度研究系统安全防护方法,提出国产密码技术与DL/T 476—2012规约深度融合方法,用于远程数据通信,并对数据验签、解密失败行为进行安全审计,根据审计结果屏蔽恶意攻击。在数据加密过程中,提出基于Linux随机数生成器(LRNG)的“一次一密”SM4秘钥生成方案,降低了秘钥泄漏风险。编写的程序搭建实验环境对所提方法进行验证,验证结果表明所提方法是可行有效的。     

基于SCADA系统的通用型商业化运营系统

目前在各级电力部门中,ＳＣＡＤＡ系统在开发上已成熟,并被广泛地应用,若能有效地利用现有ＳＣＡＤＡ系统的数据,满足电网市场化运营的考核要求,则有广泛的社会经济意义。介绍了基于ＳＣＡＤＡ系统通用型商商业化运营系统,具有相对独立性,既可以方便地与国内现有的各种ＳＣＡＤＡ系统接口,又对ＳＣＡＤＡ系统的正常运行无任何影响,具有通用性、灵活性和开放性。     

建筑能耗无线监测系统模型及多Sink节点路由策略研究

为解决多sink节点无线传感器网络中存在的节点能量消耗不均衡的问题,提出基于比例的动态负载均衡(DRBSLB)多sink节点路由策略。以负载信息量为均衡对象来协调各sink节点,避免部分sink节点负载过重,使负载较轻的sink节点以一定概率多分担一些数据传输任务;并根据总体剩余能量的大小计算出系统整体sink节点能够继续工作的剩余时间最大值,然后对sink节点所服务的node数量进行重新分配,以实现整个网络的能量均衡。仿真结果表明,采用DRBSLB协议后网络中出现节点死亡的时间延长10倍以上。DRBSLB协议改善了各sink节点负载的均衡性,有效延长了网络生存时间。     

世界能源与电力宏观指标分桥--论4个"E"的关系

经济社会的发展离不开能源。电力作为一种高效、清洁、方便的能源利用形式，正越来越广泛地应用于经济社会的各个方面，电气化程度已经成为一个国家经济社会现代化水平的重要标志。根据1990—2000年世界能源、电力的统计数据，分析能源、电力消费与经济发展之间的关系，说明了电力在能源利用和经济社会发展中的重要作用；通过我国与世界其它国家和地区之间宏观能源、电力指标的比较，分析我国能源、电力消费的发展趋势。     

热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用

阐述了热控自动控制在节能降耗工作中的重要作用,分别从汽机侧和锅炉侧对热控系统的降耗指标进行了分析,提出了指导性的改进方法。     

电-气综合能源系统多故障两阶段恢复策略

考虑电-气综合能源系统中电力系统和天然气系统的耦合运行情况,并运用储电、储气、P2G等设备,提出了两阶段的恢复策略和恢复模型。在应急恢复阶段以恢复过程中电-气综合能源系统的经济损失最小为目标,优先恢复负荷能源供应及一部分故障设备,在综合恢复阶段恢复剩余的故障设备。构建了一个考虑多种设备的两阶段故障恢复混合整数模型,并运用分段线性化的方法进行处理。得出故障恢复过程中的最优拓扑恢复序列,并给出最优恢复方案,最终使系统在恢复进程中综合经济损失最小并使恢复效率达到最大。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。