1.项目背景
安全高效是大型园区能源系统规划运行的首要目标。综合能源系统中涉及多个能源子系统,尤其是新能源的引入将影响系统安全运行边界与供需平衡,含新能源的综合能源系统安全高效运行面临不确定性强、诊断困难、决策主观等更为严峻的挑战。
2.拟解决的问题
本项目应用场景为大型数智化供能园区,该园区场景中企业生产活动使用天然气、电力、冷、热等多种能源,不同能源之间耦合性强,交互影响显著。由此,项目可解决园区多种能源利用时的问题:
(1)“不确定性”——大规模新能源的引入增加了供能系统的不确定性,由于供能不确定性导致的能源供应安全、效率无法得到保证,往往都是出现问题再采取处理措施,能源管理存在一定被动性;
(2)“诊断困难”——大型园区内供能系统复杂,数据源维度多,数据之间耦合性大,传统能源系统安全、能效诊断中的逐点法诊断严重结果严重依赖人员的专业水平,工作量大且存存在误判等风险;
(3)“决策主观”——园区供能系统安全、低效信息确认后,处理决策主要以人员经验为主,缺乏有效的数据、模型工具支撑,决策的科学性不足。
3.核心技术
(1)提出基于综合能源系统的实用化安全域模型,简化了安全域模型中的运行参数校验,为后续最大供能能力计算、安全高效优化路径决策提供依据。
(2)提出了考虑新能源出力概率性的区间化分析方法,解决了新能源设备无法直接加入现有安全域所对应的N-1转带安全不等式约束问题,给出了含新能源的园区级综合能源系统区间化安全域分析方法。
(3)实现降维观测,提出预防控制策略,给出了工作点优化控制策略集中的不同控制方案,为调度人员提供安全、效率等方面的决策依据。
4.赋能成效
项目系统基于大数据云服务和人工智能技术,实现园区能源管理由被动处理向主动预防,由经验驱动向数据驱动的巨大变革,率先建立了供能系统“可视-诊断-决策”的全状态智慧管理模式。
(1)实现园区综合供能系统安全“可视化”——提出了园区综合能源系统实用化安全域模型,可对综合供能系统安全状态进行可视化观测。
(2)实现园区综合供能系统能效状态智能“诊断”——提出了园区综合供能系统最大供能能力计算模型,可对园区供能能效状态进行智能判定。
(3)实现园区综合供能系统能效提升科学“决策”——给出园区现有供能系统由当前状态向安全、高效供能状态转化的最优提升路径,助力园区供能决策方案高效、科学制定。
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