综合能效

面向园区用户管理不到位、用能浪费、能源设备配置不合理等现象，基于现有的算法基础、设备基础以及工程实践经验等优势，本项目面向园区用户提供通用综合能效提升体系技术服务。项目以能源调控平台为核心，以泛在物联技术为支撑，围绕园区供给侧、需求侧双向发力，全面提升园区能效利用水平。经过相关实践验证，预估整体投资回报率为7年以内，通过项目建设综合能效提升不低于整体能耗的5%，对于能效水平较低且具备一定资源基础的园区用户，综合能效提升可达30%以上。

电网是电能的重要输送通道，电网自身节能降损是我国节能工作的重要组成部分。目前我国配电网点多面广，线路结构复杂，损耗比较大，占电网损耗的50%以上，其节电空间明显。另外随着农村经济的快速发展，对农网的供电能力和供电质量提出了更高要求，建设具有坚强、智能特征的结构合理、技术实用、供电质量高、电能损耗低的新型农网追在眉睫。传统的节能改造措施由各省市电力公司承担，技术措施不先进、资金保障不到位、人员配备不匹配等问题制约着农网节能改造的发展。 为实现项目的应用推广，本项目采用合同能源管理（EMC）模式，主要以减少的能源费用来支付节能项目成本。节能服务公司事业部与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标，对用能单位开展建设电网综合能效管理平台、变压器改造和无功补偿等节能改造，用能单位以节能效益支付节能服务公司的投工入及其合理利润的节能服务机制。

平台采用标准云架构模式， 以电气设备指纹提取、负荷 用电细节数据预测、综合能效分析与计算、异常用能分析等 高级算法为内置核心，集成一定范围内能源基础设施及独立 管理系统，实现能源数据实时感知、传输、整合、分析，并 提供大屏监控、Web 端应用和移动 APP 服务三种对外服务手 段，解决各能源子系统业务相互独立、能源数据不易共享、 能源管理不智能等问题。

电力电子设备已成为现代电网的重要组成部分。大量分布式光伏、电动汽车通过整流、逆变接入传统交流电网，存在能源转化效率不高、源荷匹配灵活性差等问题。发展直流配电，构建交直流混合配电网，是减少电能转换环节、提升综合能效的必由之路。 电力电子变压器（PET）是交直流混合配电网络的核心设备，本项目之前，其组网运行主要存在以下难题：①设备损耗大，长期运行的经济性低；②控制保护难，故障隔离慢，存在系统振荡风险，影响供电可靠性；③运行灵活性差，不利于有效集成分布式能源、合理调配多样性负荷。 项目团队在国家自然科学基金、国网公司科技项目的资助下，开展产学研用协同攻关，研制了高效率多端口电力电子变压器、多功能复用的直流故障电流控制器，突破了交直流配电网控制保护、系统振荡抑制等关键技术，实现了灵活组网、高效运行。 项目获授权发明专利26项，发表论文60篇，出版专著1部，发布国家标准1项，立项IEC标准1项。王锡凡院士领衔的鉴定委员会认为 “整体达到国际领先水平。项目建成了北京延庆智能电网工程、苏州同里交直流系统示范工程以及连云港海岛综合示范工程，实现了源网荷储协调运行。项目成果对支撑大规模电力电子设备接入后电网高效稳定运行具有重要的现实意义。

直流输电输送了我国95%以上的跨区域电能，输电总容量相当于5.8个三峡工程装机容量。但目前直流输电系统缺乏有效的能效计量方法、高精度的直流计量及溯源成套设备和综合能效计量系统，因此在直流侧尚未开展电能计量，只能通过直流输电系统两端交流侧电能分析系统整体能耗，导致整个直流输电系统能耗是一个“黑匣子”，无法准确计量分析直流输电系统的能效水平。因此，亟需解决直流输电系统能效计量领域一系列技术难题，实现系统能效精准计量，推动直流输电系统进一步发展。通过产学研用协同攻关，项目取得了直流输电系统能效计量及溯源重大关键技术突破。 项目制定了国家计量检定规程JJG 1157-2018《直流电流互感器》等技术标准4项，规范了我国直流输电系统直流计量检定试验工作。项目获得发明专利授权13项，实用新型专利授权11项，软著4项，发表论文19篇，其中EI检索7篇，研制设备26套，开发系统及平台2套。中国电机工程学会鉴定认为：该成果在直流输电系统能效计量及溯源技术同类研究中，整体水平处于国际领先。

综合能源智能网关是一款采用硬件平台化软件APP化方式设计的工业级计算机平台，具有丰富的下行通信接口，可实现综合能效监测中包括电、水、气等多类型感知设备的泛在接入；支持多种上行网络接口和协议，实现本地数据的快速上传，同时接收主站的下发指令。 形成目标区域内所有的智能设备的数据采集、数据汇总、数据上传及主站指令下发。 综合能源智能网关采用高性能的国产芯片，提供强大的边缘计算能力：采用平台化技术，实现软硬件解耦，用户可自行开发应用APP或选择第三方APP装载：扩展实现就地数据汇聚、分类存储、对比分析、联动控制等智能业务应用。 综合能源智能网关对下实现数据全采集、全管控，对上与主站实时交互关键运行数据，是电力物联网“云”“管”“边”“端”架构中“边”层核心设备。

以空气为热源，通过热源塔的热交换和热泵作用，实现制冷、供暖以及生活热水等多种功能。智能化控制平台以数据驱动+智能算法为核心，通过对用户末端的冷、热负荷预测，管网水利平衡进行分析，优化群控策略实现热源塔热泵系统的自适应控制，从而提升控制精度，优化系统运行综合能效，实现热源塔热泵系统智能化稳定运行，降低运行成本，提高运行效率。

“绿色国网”是国家电网有限公司综合能源服务业务的互联网统一入口，自2020年9月份上线运营以来，已与公司27家省级电力公司的智慧能源服务平台贯通。该平台累计推送综合能效诊断报告117.76万份，为用户提供能效服务180万户次，帮助企业降低用能成本，提升社会能效水平。

随着我国能源消费革命的快速推进，电水气热等多类型能源在终端消费环节耦合联结，但不同能源系统相对独立运行，综合能效管理面临巨大挑战，建设多能互补协调的能源互联网势在必行。由于用能终端种类繁多，运行方式各异，多能协同响应的关键前提和重要基础是实现客户侧多源异构能源数据感知、传输、分析应用各环节的高效协同，但面临如下挑战：客户侧缺乏细粒度、精细化用能数据感知技术；传输侧缺乏高可靠、强实时数据交互传输能力；应用侧大规模数据并发处理和分发能力受限。因此，本项目立足端管云三个维度，开展了七年持续研究。 成果获授权发明专利29项，其它知识产权13项；制定电力行业标准1项、国网企业标准2项；发表论文16篇。经中国电机工程学会鉴定，成果在融合边缘计算、多元化能源终端识别与感知技术方面达到国际领先水平，并受到中国计算机自动测量与控制技术协会等机构和中国工程院孙优贤院士等专家的高度评价。成果自2017年起在浙江率先应用，逐步推广至河南、上海等网省公司，驱动多表联采、线损治理等业务创新发展；同步推广至综合能源服务领域，已在衢州柯城工业园区等全国30余个综合用能主体落地，支撑电气热等多能联调联供；同时延伸应用于嘉兴燃气集团等能源供应企业，实现用能数据的在线智能管理，近三年取得经济效益10.65亿元。成果突破了多元用能数据融合理论和技术瓶颈，为促进我国能源互联网建设提供了重要的理论、方法和技术支撑。

田园综合体建设是临沂市实施乡村振兴战略的主平台，是全国民生示范工程，兰陵县代村紧紧围绕乡村振兴战略，深入推进农业供给侧结构性改革，高起点、高标准规划田园综合体建设，通过深度挖掘乡村特色资源，进行项目综合开发，打造高科技绿色田园综合体。兰陵县供电公司以源网荷储、多能互补为技术支撑，在园区内广泛推广应用储能技术，构建以“智慧用能+综合能效”为目标的绿色田园综合体新型电力系统体系。由于整个园区目前用电、用能存在单一管理、单一运行模式下进行，大棚用电、光伏发电、商业用电等都无法实现统一的监测、统一的调节，无法实现清洁能源高效利用。针对这一问题，联合园区针对性进行了系统研发，来实现园区内用电、用能智能监控，实现整个园区清洁能源发电的高效利用。