校级综合智慧能源实验平台技术需求
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智慧能源平台规划方案智慧能源平台是指运用现代信息技术手段,集中管理和调度能源生产、传输、储存与消费等各环节的平台,旨在提高能源利用效率、优化能源配置,实现能源供应的可持续发展。
下面是一份智慧能源平台的规划方案,共分为四个方面来详细介绍。
一、基础设施建设1. 电力自动化改造:利用物联网和大数据技术,对电网进行升级改造,实现对电力设备的远程监控和智能管理,提高供电可靠性和供电质量。
2. 能源储存设施建设:建设能源储存设施,包括电池、储气罐等,以实现能源的稳定供应和调峰能力,减少能源浪费。
3. 智能电网建设:建设智能电网,通过物联网技术实现对电力设备状态、负荷信息的实时监测和调控,提高电网的运行效率和可靠性。
4. 光伏发电设施建设:加强光伏发电设施建设,利用太阳能资源进行电力生产,减少对传统能源的依赖,推动绿色能源的发展。
二、数据采集和分析1. 数据采集:通过传感器和物联网技术,对能源生产、传输、储存和消费等各环节的数据进行实时采集,包括能源生产量、负荷变化、能源储存情况等。
2. 数据传输:建设高速通信网络,实现对采集数据的实时传输和共享,以保证数据的准确性和及时性。
3. 数据分析:利用大数据分析技术,对采集的数据进行深入分析,提取有价值的信息,包括能源消费趋势、能源利用效率等,为能源管理和调度决策提供科学依据。
三、能源管理和调度1. 能源管理平台建设:建设能源管理平台,对能源生产、传输、储存和消费等各环节的数据进行集中管理和监控,实现对能源的全面管理和调度。
2. 能源调度策略优化:利用智能算法和优化模型,对能源调度策略进行优化,包括供应链管理、负荷预测、能源储备和调峰等,提高能源利用效率和调度的准确性。
3. 能源节约措施推广:通过能源管理平台的数据分析和监控,及时发现能源浪费和不合理使用的问题,并采取相应的节约措施,减少能源浪费。
4. 能源市场化运营:建立能源市场化运营机制,通过市场机制来调控能源供求,提高整体能源市场的竞争力和效益。
综合能源智慧系统平台建设设计方案综合能源智慧系统平台建设设计方案一、概述综合能源智慧系统平台是指为提高能源利用效率、优化能源调度、实现能源的高质量供应而建设的一种系统化解决方案。
其主要目标是通过整合各种能源的监测、管理、调度、优化等功能,实现全面的能源管理和协调。
二、平台建设内容1. 数据采集与传输建设综合能源智慧系统平台首先需要建立数据采集与传输系统,包括传感器设备、数据采集节点、通信网络等。
传感器设备用于监测能源的各种参数,如电能、水能、光能等。
数据采集节点负责实时采集传感器数据,并将其传输到平台的中央服务器。
通信网络包括有线和无线两种方式,用于实现数据的传输与通信。
2. 数据存储与处理平台建设还需建立数据存储与处理系统,包括数据库和数据处理算法。
数据库用于存储采集到的能源数据,包括原始数据和处理后的数据。
数据处理算法负责对采集到的数据进行分析、建模、优化等处理,为能源管理提供支持。
3. 能源监测与管理平台建设的关键是能源监测与管理功能的实现。
能源监测包括能源的实时监测和分析,包括能源使用的实时监控、能源消耗的分析、能源质量的评估等。
能源管理包括能源调度、能源优化等功能,包括能源的生产计划、能源的供应链管理、能源的调度等。
4. 用户界面与交互平台建设还需要建立用户界面与交互系统,包括终端设备和应用软件。
终端设备包括电脑、手机、平板等,用于用户对平台的远程监控与操作。
应用软件包括数据查询、报表分析、能源优化、能源管理等功能,方便用户的使用与操作。
三、建设方案1. 软硬件基础设施建设建设综合能源智慧系统平台首先需要建立软硬件基础设施。
硬件设施包括传感器设备、数据采集节点、通信网络等。
软件设施包括数据库、数据处理算法、用户界面等。
2. 数据采集与传输系统建设建设数据采集与传输系统需要选择适合的传感器设备和通信网络。
传感器设备需要考虑能源监测的需求,选择合适的设备种类与数量。
通信网络需要考虑数据传输的要求,选择适合的有线或无线通信方式。
智慧能源平台建设方案智慧能源平台建设方案是指利用互联网和物联网等技术手段,对传统能源系统进行数字化改造,实现智能化的能源供应和管理。
为此,以下是一个具体的智慧能源平台建设方案。
一、平台目标本平台旨在建立一个智能化、高效化、安全可靠、透明易用的能源服务平台,通过有效的能源管理,提升能源使用效率,达到减少能源浪费、降低能源消耗、保障能源安全的目的。
二、平台构成1. 数据中心:囊括各个能源系统的数据采集与分析功能,负责对各项能源数据进行集中处理和归纳,从而实现数据可视化、数据分析、数据预测等功能。
2. 设备智能化:通过物联网技术手段实现各类能源设备的远程监控、远程控制、设备状态诊断等。
同时,为了便于实现对经济模型的优化控制,对设备数据进行结构化处理、规范化描述。
3. 软件开发:强有力的系统后台支持与情景模拟分析,包括数据存储、数据分析、控制策略、能源预测、经济模型等。
三、平台功能1. 能源数据采集和监测:通过物联网设备获取实时能量数据,包括用电量、用水量、气体消耗量等。
同时,对能源数据进行归纳分析,实现对能源系统的全方位监控。
2. 能源预测:基于大数据分析技术,每个时间段内的能源使用情况、生产周期、季节性变化等影响因素进行当前能源使用情况的趋势预测,实现精准能源供应。
3. 智能控制:基于能源需求和设备状况,通过人工智能技术实现精细化控制,建立优化的能源管理系统,高效、安全、稳定地为客户提供能源服务。
4. 能源经济管理:结合经济模型,进行能源成本分析,实现能源使用的经济性控制,提高能源使用效率,减少企业能源成本。
5. 应急响应:在紧急情况下,平台可以自动或手动控制能源系统,以保障能源供应的安全和稳定。
四、平台优势1. 数据集成平台:可以快速整合各类设备的数据,实时分析能源数据,灵活、便捷地实现智能化控制。
2. 强大的预测和分析能力:利用物联网和大数据技术优势,实现能源统筹和能源调度,提高能源使用效率和能源供应保证水平。
学校综合智慧能源项目实施方案
在学校综合智慧能源项目的实施过程中,我们将采取以下措施:
1. 能源监测系统:安装智能仪表和传感器来监测学校各个部门的能源消耗情况,包括电力、水和气体。
数据将被实时收集,并存储在云端平台上供进一步分析和优化使用。
2. 能源管理平台:建立一个集中的能源管理平台,用于分析和监控学校的能源使用情况。
通过该平台,我们可以识别能源浪费和异常消耗,并制定相应的节能措施,以减少能源的浪费。
3. LED照明系统:逐步替换校园内的传统照明设备为LED灯具。
LED灯具具有更高的能效和寿命,能够显著降低能源消耗,并减少维护成本。
4. 太阳能发电系统:安装太阳能电池板在校园的适当位置,以利用太阳能发电。
太阳能发电将为学校提供可再生能源,减少对传统电力的依赖,并减少温室气体排放。
5. 智能插座和节能设备:安装智能插座和节能设备,以管控学校内电器设备的使用。
智能插座可及时监测耗电设备并自动关闭或节约电力消耗,而节能设备则能够提供高效的能源利用。
6. 能源教育与宣传:开展能源教育活动,并在校园内展示能源使用情况的实时数据。
通过提高师生对能源消耗问题的意识和理解,促使他们采取积极的能源节约措施。
7. 能源合作与伙伴关系:与能源供应商合作,共同制定能源消耗管理策略,并寻找合适的合作伙伴来推动能源的有效利用和技术创新。
通过以上措施的实施,我们相信学校综合智慧能源项目将为学校节约能源、降低能源成本、减少环境污染,同时也为学生提供一个可持续发展的校园环境。
智慧实验室管理一体化平台建设技术要求一、软件平台:平台技术要求:1.平台系统需采用 B/S 架构,用户浏览器支持 IE7.0 及以上版本的主流浏览器,支持 IE、Firefox、360、QQ、Chrome 等常用浏览器各个版本正常访问。
2.平台服务器环境要求采用 Windows Server 2012 及以上操作系统;数据库要求采用 SQL server 2012 及以上版本大型数据库;3.业务系统需保证响应的及时性:受理业务时,各用户与数据库响应和数据交换应在 2 秒内完成,一般统计、报表查询等需不超过 5 秒。
数据规范要求:1.系统要求基于教育部《学校管理信息标准》和相关 GB 数据标准设计,满足学校的基本数据规范和要求;2.要求平台所有业务模块其于同一系统界面,遵循相同的数据标准。
业务数据查询要求:1.平台系统所有表单字段要求支持组合模糊查询、筛选式查询;支持每列依据数据查询需求可以按“开始于、包含、不包含、以…结束、等于、不等于”等多种方式进行精确或模糊检索(提供演示)。
2.平台系统所有表单和报表,要求支持直接点击列名按正序、倒序排序、支持自由拖拽调整列的顺序(提供演示)。
3.平台系统所有表单和报表要求支持导出包括 xls、xlsx、csv、pdf、rtf 等多种格式的文件(提供演示)。
4.系统支持列表页面按需求勾选需要展示的显示列、并且可以对多列进行自动分组查询(提供现场演示)。
技术指标要求:一、平台基础数据平台:含基础数据管理、数据同步、用户角色权限管理、字典维护、系统参数维护等功能。
1.基础数据管理:提供对基础数据进行导入、数据同步、维护等管理工作。
2.用户角色权限管理:平台采用基于 RBAC 模型的权限管理,并加以扩展,能够根据部门角色进行权限控制。
3.平台参数维护:对平台运行的相关参数进行维护管理。
4.字典维护管理:维护平台内各种数据字典信息,包括通用字典、业务字典、用户字典等。
校级综合智慧能源实验平台技术需求1、平台定位与目标本平台目标是一个建设成一个跨学科、高水平的实验研发平台。
(1)跨学科:该平台能够涵盖我校电气、能源动力、自动化、计算机、经管等主干学科方向;(2)先进性:聚焦当前国内外能源互联网、综合能源系统领域的关键方向的前沿技术,打造涵盖诸多先进技术并将我校重点研发技术与成果充分融合的综合智慧能源实验研发平台。
(3)应用性:以当前在能源互联网领域开展应用或者具有应用潜力的技术为导向。
(4)人才培养:为我校与行业培养研究型、工程型的复合人才。
2、平台的基本形式平台以物理仿真为主(动模实验平台),可以与软件仿真平台相结合,构成数字物理仿真平台,但二者之间必须紧密结合。
3、平台的主要特色3.1模块化设计与灵活组合实现电、冷热、气各部分可以相互独立运行但又彼此联系,整个实验平台构成不同功能模块,模块之间灵活组合,形成不同复杂程度的实验系统。
另一方面,通过固定与灵活接线配合,模拟不同运行场景。
3.2平台的高水平与可扩展性平台应尽可能考虑多种能源电力前沿技术的实验、研究与开发;关键技术与设备尽可能做到成熟产品与开源设备组合接入;配置一定端口,方便中试模块与后期研究设备接入。
4、平台的主要技术特征(1)多种能源形式互补平台需要考虑冷、热、电、气以及其他能源形式的协调控制与调度。
考虑到当前能源互联网与综合能源系统中电能是主要能源形式,围绕该领域的前沿技术交叉科研方向最多、技术发展最快,因此,平台的能源形式以电能为主,其他多种能源形式互补协同。
结合我校已有并准备应用于本平台的实验设备,并在此基础上提出目前行业广泛使用或者具有重要科研意义的能源形式。
(2)源网荷储协调平台要考虑异质能量流在源网荷储整个环节的控制、优化与各种高级应用功能的实现。
考虑到现实中源、网、储、荷四个主要环节中主要是通过电能形式进行能量的生产、传输、储存、使用。
因此这种协调大多数情况下主要是以电能流为主、其他能流为辅的协调。
(3)新技术新设备应用本项目希望尽可能将前沿的技术、理念应用到本平台,以确保平台的跨学科与高水平特色。
考虑将综合能源、能源互联网领域的前沿技术如5G通信、PMU、虚拟同步机等技术应用到本实验平台,并设计相应的实验场景与内容。
其他相关的前沿技术如有可能也可以论证应用到本平台的可能性并进行应用。
5、平台的各层级特点与要求本次方案设计按照能源层、信息层与高级应用层予以设计,其中能源层集成了包含冷热电气等不同类型的源网荷储设备,是整个平台的基础;信息层则涵盖整个平台的信息感知、量测、控制等环节,实现整个平台的稳定运行,是整个实验研发平台的中枢;高级应用层则实现整个实验研发平台的优化、实验与高级应用模块,是整个平台的大脑。
5.1能源层5.1.1源侧源侧需要结合我校已有并准备应用于本平台的实验设备,并在此基础上提出目前行业广泛使用或者具有重要科研意义的源侧模拟装置,并进行设计。
5.1.2网侧主要是围绕区域(园区)级能源互联网或综合能源系统的特点,开展电网、冷/热网、气网的规划设计。
1、电网1)基于模拟线路设计交直流混合配电网网架结构,网络结构灵活可调,其中交流配电网能够模拟国内外主要配电网接线形式,如单环网、双环网、多分段多联络、钻石型配电网(上海)、花瓣形配电网(新加坡)等;优化选择直流配电网电压等级,设计直流配电网接线形式,并与交流配电网通过换流器相连接,实现交直流混合配电网的模拟。
2)设计交流微电网与直流微电网,形成微电网群,并融入所设计的交直流混合配电网,要求微电网具有孤岛运行和无缝切换的能力,支撑微电网级的能量管理、控制、稳定分析等研究内容。
3)通过各个节点配置先进量测以及源(分布式电源及微网)-网(各开关)-荷(可控负荷)的远程控制功能,平台应能够实现完善的配电网及微电网的监控,可有效支撑配电自动化、配电网态势感知、能量管理、源荷(微网)并离网操作、孤岛运行等功能。
2、气网实现天然气输送及天然气使用设备接入,考虑天然气燃烧后的余热利用设备以及最终排入大气的后处理设备(如烟囱)等接入。
3、冷热(水)网考虑存在多种供冷供热设备及多类型冷热模拟负荷,设计采用的管网结构有利于实现管网重构(可模拟环网与树枝状管网结构)。
4、网架的灵活组态与调节在网架的设计中应该考虑到通过开关/阀门或者灵活接线实现网架的灵活组态,特别是对于电网的设计。
5.1.3储侧包括储电、储热、蓄冷等设备,需要结合我校已有并准备应用于本平台的储侧实验设备,并在此基础上提出目前行业广泛使用或者具有重要科研意义的储能类型与设备,并进行设计。
在储电方面,应考虑能量型与功率型储能的结合。
5.1.4荷侧负荷类型、负荷特性尽可能多样化。
考虑模拟负荷与真实负荷相结合,电负荷与冷热负荷相结合,交流负荷与直流负荷相结合。
要求负荷可控可调,总容量与电源容量相匹配。
5.2 信息层信息层包含物联层与运行控制层两部分:5.2.1物联层物联层主要是建立设备层与运行控制层的双向通信联系,并实现设备层的量测及信息层对设备层指令的发送,包括:(1)确定通信的方式、协议。
关于物联层的通信方式、协议的选择,整个系统的通信方式与协议应当采用当前能源电力行业广泛使用的标准方式;同时为了考虑平台的先进性及科研性,可以考虑前沿技术(如5G通信等)来实现部分功能模块。
(2)与工程设计单位协同,确定设备层需要的量测与控制的信号类型、数量。
5.2.2 运行控制层运行控制层需要完成的基本功能:(1)监控系统实现数据采集、存储、计算、共享及界面展示的功能;(2)监控系统实现与冷、热、电多种设备及设备上安装仪表的接口(通过IO 卡件和设备间接线实现);(3)监控系统实现对冷、热、电多种设备的稳定运行与基本控制功能,主要包括单台设备(供、储、网)的自动控制和平稳运行、全系统的自启停控制;(5)监控系统实现对冷、热、电多种设备的监控画面;(6)监控系统能量管理系统的数据接口,通过监控系统将采集的冷、热、电多种设备的实时数据发送至能量管理系统,为能量管理系统提供支撑。
需要实现的其他目标:(1)实验功能:结合平台应具有的稳态、暂态实验项目,监控系统本身或者与能量管理系统配合,实现相应的功能。
(2)灵活性:结合网架接线的灵活性,监控系统应能够反应这种接线灵活性的场景。
(3)整体性:电网部分能够独立实现配网自动化、微网并离网稳定运行等功能,并能够融合到整个综合能源平台的监控系统中。
5.3高级应用层高级应用层主要通过能量管理系统(EMS)实现,表现形式为在EMS系统中的各种模块的设计与研发,通过这些模块,实现平台所需的各种实验与研发等高级应用。
5.3.1基本要求高级应用层的基本功能要求如下:1)能量管理系统与监控系统配合,确保整个平台及各个子系统的安全稳定运行;2)能量管理系统的通过不同功能模块,实现整个综合能源系统及其子系统的多个实验功能。
5.3.2高级应用模块的实验与研发功能平台应能够结合当前综合能源领域的前沿理论或者关键技术,设计不同的实验场景与内容,开展相关实验与研究:(1)综合能源系统1)实验要求①可模拟综合能源系统典型用户的用能行为,支撑特定应用场景下综合能源的设计与运行相关研究。
通过换热器、冷却塔、电负荷模拟器的调节,模拟典型用户的冷、热、电动态负荷特性。
②可模拟综合能源系统的多样化拓扑结构,结构灵活可调,支撑综合能源系统全要素优化配置与拓扑结构动态重构等相关研究。
通过供储设备的启停、模拟负荷的接入/退出、阀门的开闭等手段形成多样化拓扑结构,为典型应用场景下系统配置与拓扑结构设计提供支撑。
③可模拟综合能源系统的典型运行场景,支撑综合需求响应、尖峰负荷快速平抑、重要负荷安全保障、多能流多时间尺度动态响应与优化等相关研究。
通过实验模拟供能侧、储能侧、需求侧的常规或异常行为,验证所开发的针对性运行调度策略的有效性。
2)实验与研发场景包括但不限以下实验场景:①冷热电联供系统的耦合特性及动态特性研究,平台需提供冷热电联供系统耦合特性及动态特性的实验研究功能。
②冷热电联供系统平稳控制及负荷快速跟踪控制研究,平台需提供冷热电联供机组的扰动抑制和平稳控制功能、冷热电联供机组的负荷快速跟踪控制功能。
③冷/热/电多供能网络的经济调度及协同控制研究,平台需提供单能源网的网内平衡实时控制功能、冷/热/电多能源网的经济调度及协同控制功能。
(2)交直流配网(微网)1)实验要求①能够模拟交直流互联的多种网络结构形式,网络结构灵活可调,支持配电网的优化重构运行,优化确定配电网的运行方式。
②能够模拟交、直流微电网的运行,支撑微电网的能量管理、控制、稳定分析等研究内容。
③具有先进的配电网及微电网的监控,可有效支撑配电自动化、配电网态势感知、能量管理、源荷(微网)并离网操作、孤岛运行等功能。
2)实验与研发场景包括但不限以下实验场景:①交(直)流微电网的并离网运行、切换及相互协调;②主动配电网的优化调度、重构与自愈。
③源储荷协同调度与运行控制,④用户侧多类型辅助服务(调频、调压等)。
(3)新技术的实验与研发对于可以应用到本平台的新技术、新设备,如综合能源、能源互联网领域的前沿技术如5G通信、PMU、虚拟同步机等,设计相应的实验场景与内容,并在高级应用层设计与开发相应的模块。
6、方案设计需要考虑的其他事项(1)总体设计,分阶段实施:对整个平台的功能进行总体设计,并考虑到平台的复杂性,按照基础-提升的思路进行分阶段实施,并给出每一个阶段实施的内容。
(2)多方紧密配合:方案设计时需要紧密同我校团队、工程设计单位协同配合,确保方案的可实施与落地。
7、平台设计成品要求平台设计成品包括但不限于以下内容:(1)平台的总体设计功能、性能及特色;(2)设备或系统的选型,包括名称、容量及主要技术要求,相关的推荐厂家;(3)平台及各子模块接线图;(4)平台的量测、通信方式、架构与技术要求;(5)平台软件系统的架构、功能与技术要求;(6)平台能够开展的实验项目(结合不同的设备或模块来阐述)。
最终平台设计成品应能够无缝地同工程设计、施工相衔接,指导整个项目的建设。
本次校级综合智慧能源实验与研发平台将通过举手制在校内招聘三位子模块技术负责人,分别是能源层、信息层与高级应用层子模块负责人,具体技术需求见以上。