GB/T 39119-2020 综合能源 泛能网协同控制总体功能与过程要求.pdf
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总体功能包括但不限于: a) 信息汇集和交互功能。 b) 负荷预测功能。 c) 性能计算功能: 1)输配系统性能计算; 2)产能系统性能计算。 供能预测功能。 e) 协同优化功能: 1)网级优化; 2) 区块级优化; 3) 站级优化。 f)控制执行功能
6.3协同控制功能逻辑架构
协同控制包括泛能网级优化层、泛能网区块级优化层、泛能站级优化层和采集与控制层,协同控制 功能逻辑架构示意图如图3所示,
注1:单虚线:信息流。 注2:椭圆:泛能网协同控制系统之外的系统
给水排水标准规范范本注2:椭圆:泛能网协同控制系统之外的系统
6.4协同控制信息流程
图3协同控制功能逻辑架构示意图
6.4.1应根据协同控制的目标进行相关信息汇集。 6.4.2宜基于汇集的历史数据,对负荷预测、供能预测、输配系统性能和产能系统性能进行离线建模, 并基于汇集的实时数据,在线修正所建模型。 6.4.3应根据汇集的实时数据(包括预测信息),进行负荷预测、供能预测。 6.4.4应根据6.1明确泛能网各层级的优化目标, 6.4.5应根据汇集的实时数据、负荷预测值、供能预测值、输配系统和产能系统性能模型、能源合约要 求等以及优化目标,进行协同优化, 6.4.6应将协同优化的结果输出至采集与控制单元.实施控制
7泛能网协同控制功能实现过程要求
7.1.1采集和收集的内容应包括但不限于
a 相关政策法规、标准规范的指标和要求; b 主要系统与设备的技术参数; 产能设备的能源生产成本; d) 能源消耗情况,如消耗能源的种类、品位和数量等; ? 产能设备的能量输出或能源产品输出情况,如气、电、热、冷等能源产品输出的品位、数量等 f) 产能设备的污染物产生和排放情况,如污染物产生和排放的种类、方式、浓度和排放数量等
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g)设备运行状态,如运行工艺参数、设备开启、备用状态等; h 能源交易相关数据; i) 其他能源系统的调度指令和要求; j 外部环境条件,如温度、湿度、压力等; k) 其他对系统负荷有重大影响的因素。 7.1.2 信息来源应包括但不限于: a) 泛能网交易系统; b) 能源设施控制系统、数据采集系统; c 气象监测仪、气象站; d) 能源交易合约; e) 其他能源网络调度系统; f 生产计划; g) 检修计划; h) 生产记录和清单; i) 检测和计量; i) 设计资料; k) 文献; 1) 产品手册; m)专业服务网站; n) 其他。 7.1.3 宜采用公共信息模型对气、电、热等多能源设施对象进行一体化建模。 7.1.4 气、电、热、冷等多能源数据采集宜采用统一的数据格式。 7.1.5 应提供实时、可靠的多能源网络状态,包括但不限于以下功能和要求: a) 可采用软测量、数据挖掘等技术获得多能源网络状态信息; b) 数据合理性验证与处理措施; C 可估计; d) 可检测; e) 可辨识。
7.2.1宜根据泛能网能源消耗情况,开展7.1.1相关信息收集工作,根据优化目标对用能侧进行负荷预 则,负荷预测宜包括超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测、长期负荷预测。相关负荷预测宜采 用以下预测频率: a)超短期负荷预测宜采用每小时不少于1点的预测频率,如1小时1点、2点、4点、12点或更密 点数的负荷预测频率; b) 短期负荷预测宜采用一天至一周的每天不少于24点的预测频率,如每天24点、48点、96点或 更密点数的负荷预测频率; 中期负荷预测宜采用一个月至一年的每天不少于24点的预测频率,如每24点、48点或更 密点数的负荷预测频率; 长期负荷预测宜进行多年内的每天、每月、每年的负荷预测频率; e) 预测周期除上述推荐周期外,可根据优化目标要求或业务需要进行灵活设定,其中不同的能源 类型可设置不同的预测周期。 乙2.2应按能源种类,品位对各用户负荷进行预测
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7.2.3应考虑能源的输送滞后和 成泛能站能源上网口的负荷,实现对站 级用户总负荷的预测 7.2.4应提供功率预测和总用量预测两类结果
7.3.1输配系统性能计算
7.3.1.1宜根据泛能网输配系统情况,开展7.1.1相关信息收集工作,据此对泛能网输配系统进行性能 建模,输配系统包括但不限于: a)泛能网输配系统; b)泛能网区块输配系统; C 站级输配系统, 7.3.1.2 应根据泛能网输配系统结构、输配系统设计数据以及输配能源实时数据,对输配系统进行 建模。 7.3.1.3应计算相关主要能源种类的输配损失量,包括但不限于气、电、热和冷。热力损失、电力损失的 计算宜建立如下模型: a)宜基于气候环境、热源品位参数、输配负荷率、管径、管道保温状况、输配设备功耗等参数,建立 热力输配系统热损模型; 5 b) 宜基于电力系统拓扑结构、输配电设备及线缆等参数建立电力系统的损耗模型。 7.3.1.4应计算各种能源在不同输配负荷率下的输配成本。 7.3.1.5应具备对输配系统输配能力和传输滞后时间的计算功能
7.3.2产能系统性能计算
7.3.2.1宜根据泛能网能源设施情况,对泛能站内的各产能系统或装置进行性能计算,产能系统或装置 包括但不限于: a)能源转化系统或装置; b) 储能系统; 转换装置。 7.3.2.2应根据设备制造商提供的设备性能曲线或通过实测数据,对产能系统或装置进行建模,实现包 括但不限于以下性能计算功能: a 生产能力计算,可根据GB/T12723和GB35574相关内容进行计算; b) 单位产品的能源消耗量计算,可根据GB/T12723和GB35574相关内容进行计算: C) 单位产品的成本计算; d 单位产品的折标煤耗量计算,可根据GB/T2589相关内容进行计算;
7.3.2.1宜根据泛能网能源设施情况,对泛能站内的各产能系统或装置进行性能计算,产能系统或装置 包括但不限于: a)能源转化系统或装置; b)储能系统; )转换装置
..2.2 制造商提供的设备性能曲线或通过实测数循,对产能系统或 括但不限于以下性能计算功能: 生产能力计算,可根据GB/T12723和GB35574相关内容进行计算; b) 单位产品的能源消耗量计算,可根据GB/T12723和GB35574相关内容进行计算; C 单位产品的成本计算; d) 单位产品的折标煤耗量计算,可根据GB/T2589相关内容进行计算; 单位产品的污染物排放量计算 7.3.2.3 应依据制造商提供的数据或实测数据计算产能系统开、停机运营成本
7.4.1应考虑系统或设备状况、检修计划等因素,基于对泛能站内各产能系统和装置的生产能力预测 对各泛能站生产能力进行预测, 7.4.2宜根据相关机构发布的有关能源生产、转换、输配、存储以及能源市场供求变化的公告、消息以 及能源采购订单等,对从其他能源系统可获得的外部能源量进行预测。 对山产能由和处部能源进声上声进 高期磊期中利长超新测插副物国超上新
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考7.2.1的规定。 7.4.4根据泛能站生产能力预测值、泛能站级用户总负荷预测值以及站级用户侧需求响应变化范围, 十算泛能站与泛能网区块能源交互功率可行范围区间。 7.4.5根据泛能网区块各泛能站生产能力预测值、泛能站级用户总负荷预测值、泛能网区块级用户负 荷预测值,以及用户侧需求响应变化范围,计算泛能网区块与泛能网能源交互功率可行范围区间
7.5.1协同优化总体要求
7.5.1.1应采用多层级多时段优化结构方案,以实现具有跨时间、跨空间、多任务等特征泛能网协同优 化目标。 7.5.1.2泛能站、泛能网区块、泛能网宜按照自下而上的顺序逐级申报中期负荷预测、长期负荷预测、中 期产能预测、长期产能预测和已经形成的交易从而形成交易计划和生产计划,在全网范围内进行统一优 化,优化结果进行逐级的安全校核后,形成如下结果: a)交易建议,应包括月和年的能源交易建议; b)整个能源网络能源调配计划。 7.5.1.3宜根据预测结果、交易结果以及整个网络的能源调配计划,实施自上而下的优化调整和整体安 全校核,然后下发优化结果给控制系统。 7.5.1.4应根据需要分别启动网级优化、区块级优化和站级优化
7.5.2协同优化环节
包括但不限于: a)确定优化变量。 b) 确立等式约束条件,包括但不限于: 1)供需平衡; 2) 能源转换, c) 确立不等式约束,包括但不限于: 1)安全; 2)环保; 3)能源合约; 4)设备能力上、下限。 d) 确定优化目标。 e) 选择优化方法。 f) 执行优化计算。 g) 输出优化结果。
7.5.3网级协同优化
7.5.3.1优化变量
应包括但不限于: a)各个泛能网区块与泛能网的交换功率; b)泛能网区块参与需求侧响应的总负荷; c)泛能网与其他能源系统的交换功率。
应包括但不限于: a)各个泛能网区块与泛能网的交换功率; b)泛能网区块参与需求侧响应的总负荷; c)泛能网与其他能源系统的交换功率。
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7.5.3.2优化原则
7.5.3.,2. 1供需调整
应根据包括但不限于以下影响因素确定可行的供用能方案: a 泛能网区块与泛能网能源交互功率可行范围区间; 其他能源系统供能量预测值; C) 泛能网允许输出到其他能源系统的供能量范围; d) 泛能网能源传输网损; e)泛能网输配能力
7.5.3.2.2合约执行
应基于但不限于以下功能: a)在交易结算周期内,应根据用户实际累计用能量和未来时段预测用能量、能源合约执行达成 量、供能方实际累积供能量及供能量预测值,确定与用户有交易关联供能方的供能量;
7.5.3.3优化模式
应基于网级优化目标、7.5.3.2给出的原则及各泛能网区块优化结果等,执行本级优化,优化启动条 牛包括但不限于: a)定期定时; b) 优化目标函数值变化超过阈值; C 约束条件变化超过阅值; d)人工启动优化。
7.5.3.4优化结果
能源种类、品位给出7.5.3.1中所要优化变量的
7.5.4区块级协同优化
7.5.4.1优化变量
应包括但不限于: a) 泛能站与泛能网区块交换功率; b) 各泛能站的产能功率; C) 各储能站的储能和释能功率; d)参与需求侧响应的用户负荷。
7.5.4.2优化原则
7.5.4.2.1供需调整
应根据网级协同优化结果,并考虑包括但不限于以下影响因素确定可行的供用能方案: a)泛能网区块与泛能网交换功率值; b)泛能站与泛能网区块能源交互功率可行范围区间; C)泛能站级用户负荷预测值:
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d)泛能网区块级用户负荷预测值; e) 泛能站产能预测值; f) 泛能网区块能源传输网损; g 泛能网区块输配能力; h)泛能网区块所有用户可参与需求侧响应的总负荷
7.5.4.2.2合约执行
应基于但不限于以下功能: a)应参照7.5.3.2.2执行; D) 应兼顾合约执行与经济性等要求的合理性,对于同质的能源供应,不同主体泛能站间产能系统 或装置可采用分时供能等方式灵活组织供能
7.5.4.2.3储能调控
应包括但不限于: 应综合用户用能特点、供能状况等因素,预设或在线重构储能站的运行策略,实现与泛能站产 能及与泛能网区块能源交换量的合理匹配; b 储能系统的运行策略包括但不限于: 1)削峰填谷; 2) 峰谷能源价格利用; 3)安全保证; 4)能量解耦,
7.5.4.2.4其他优化原则
应包括但不限于: a)应优先考虑泛能站为站级用户供能; b)实时优化应考虑加人储能系统剩余容量、能源输出效率、最大输出功率约束、蓄/释能倍率约束 的功能
7.5.4.3优化模式
应基于区块级优化目标、7.5.4.2给出的原则、泛能网协同优化选代结果以及泛能站级协同优化结 果等,执行本级优化,执行优化启动条件应包括但不限于: a)全网优化时,启动优化; b) 视区块内的需要,自行启动优化,包括但不限于以下启动条件: 1定期定时; 2) 优化目标函数值变化超过阈值; 3 约束条件变化超过阈值; 4)人工启动优化
7.5.4.4优化结果
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7.5.5站级协同优化
7.5.5.1优化变量
应包括但不限于: a 产能系统或装置产能功率; b) 产能系统或装置启停计划; 储能系统释能功率; d) 储能系统储能功率; e)储能系统启停计划。
应包括但不限于: a) 产能系统或装置产能功率; b) 产能系统或装置启停计划; C) 储能系统释能功率; d) 储能系统储能功率; e)储能系统启停计划。
7.5.5.2优化原则
Z.5.5.2.1多能互补
应基于能源生产系统输人能源种类的分时价格、费率结构、供能量、既有的可利用能源和 设施,通过对不同类型的产能系统或装置运行方式进行优化组合,实现多能生产、转化、转换过 能源的合理利用,多能互补,
7.5.5.2.2储能调控
对于泛能站内部设置储能系统的情形,应综合用户用能特点、供能状况等因素,预设或在线重构 统的运行策略,实现储能系统与产能系统、泛能站与泛能网区块能源交互量的合理匹配;储能系 策略应参照7.5.4.2.3b)的规定
7.5.5.2.3其他优化原则
应包括但不限于: a) 实时优化应考虑加人产能装置最小持续开停机时间、产能装置爬坡约束的功能; b) 实时优化应考虑加入储能系统剩余容量、能源输出效率、最大输出功率约束、蓄/释能倍率约束 的功能。
7.5.5.3优化模式
应基于站级优化目标、7.5.5.2给出的原则及泛能网区块优化迭代结果、站级负荷预测,执行本级优 化,优化启动条件应包括但不限于: a)区块优化时,启动优化; b) 视站内的需要,自行启动优化,包括但不限于以下启动条件: 1)定期定时; 2) 优化目标函数值变化超过阅值; 3) 约束条件变化超过阅值; 4)人工启动优化
7.5.5.4优化结果
应按7.5.5.1给出所需优化变量的优化值
新闻出版标准7.5.6其他优化功能要求
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7.5.6.1优化结果评价内容包括但不限于: a) 安全评价; b)经济评价; c)节能评价; d)环保评价。 7.5.6.2可对部分优化边界进行人工指定, 7.5.6.3可对优化的不同方案进行保存、多条件查询和排序
道路标准规范范本7.6.1可根据优化结果采用开环或闭 宜优先采用闭环控制方式执行优化 结果。
泛能网与其他能源系统交换功率控制; b 泛能网区块与泛能网能源交换功率控制; c) 泛能站与泛能网区块交换功率控制; d) 泛能站产能系统或装置投切控制、产能功率控制; e) 储能系统投切控制、模式切换、充放容量控制及充放功率控制; f 用户需求侧响应的能源功率控制和投切控制。 7.6.3 在执行优化结果的基础上,控制系统应同时具备自动调整供能种类和品位的功能 7.6.4 当能源系统工况波动大时,控制系统应发出偏差报警,发出重新启动优化请求。 7.6.5 当能源系统处于非安全工况时,不执行优化结果,控制系统应以能源系统安全性为目标进行 控制,
泛能网与其他能源系统交换功率控制; ) 泛能网区块与泛能网能源交换功率控制; ) 泛能站与泛能网区块交换功率控制; d 泛能站产能系统或装置投切控制、产能功率控制; e) 储能系统投切控制、模式切换、充放容量控制及充放功率控制; f 用户需求侧响应的能源功率控制和投切控制。 .6.3 在执行优化结果的基础上,控制系统应同时具备自动调整供能种类和品位的功能 .6.4 当能源系统工况波动大时,控制系统应发出偏差报警,发出重新启动优化请求。 .6.5 当能源系统处于非安全工况时,不执行优化结果,控制系统应以能源系统安全性为目标进行 空制。
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