综合智慧能源工况寻优系统_北京转创国际管理咨询有限公司广东分公司

一、成果简介：

综合智慧能源工况寻优系统是国家电投集团科学技术研究院有限公司基于综合智慧能源调度控制系统的研发成果与工作基础，进一步运用数字孪生技术，融合机理建模与基于能源站传感器网络采集的大数据驱动技术，实现能源系统动态寻优模型的构建及在线自演进、自优化。同时，运用AI寻优技术，研究提出相应的两级优化策略及工况参数动态优化算法，实现系统经济性优化提升的动态寻优目标。系统适用于分布式能源、智慧供热、等综合智慧能源项目的运营管理和调度控制，提升项目运营经济性、智慧化水平、技术先进性，充分体现能源生态系统理念。

综合智慧能源工况寻优系统在国家电投湖北分公司管理区上线运行

系统主页截图

综合智慧能源工况寻优系统在麻城市人民医院生产区上线运行

二、技术优势及性能指标：

（1）系统整体使用Orleans微服务架构、底层Linux操作系统、Docker应用容器化部署，保证系统的稳定性、可用性以及可拓展性，经测试，系统的整体可用性达到99.9%。

（2）寻优算法采用“机理建模+人工智能算法”的技术方案，求解得到与DCS设点想对应的、满足符合需求的、经济性最优的工况参数，实现能源站边际成本优化减少1%，

（3）使用神经网络算法，利用能源站的历史负荷、天气、季节、日期类型数据，结合天气预报数据，对下一日24小时的负荷进行预测。同时，系统融合数据驱动理念，不断利用新数据训练预测模型，使负荷预测精度在10%以内。

（4）系统支持OPC协议、SDK、WebService等多种通用通讯标准，实现数据全方位的采集/下控，同时保证系统的拓展性。

（5）在控制策略上，既可以运行在管理区采用开环控制，同时解决生产控制区寻优系统与DCS系统的数据融合问题，实现生产区数据安全及调优指令自动下控，实现闭环、自动控制，以及无人执守。

三、所属领域：

综合能源系统方向：能源控制技术

综合能源服务方向：多能供应服务技术

智慧能源方向：能源互联网

四、成熟度：

产业化阶段

五、市场应用情况及经济效益分析：

2020年6月，综合智慧能源工况寻优系统在“麻城人民医院分布式能源站智能工况动态寻优系统集成实施”项目中实现落地应用。

麻城市人民医院分布式能源站项目包含800kw燃气内燃机2台、烟气热水型溴化锂机组2台、900RT电制冷机4台、3.5mw燃气真空供热锅炉2台、2.8mw燃气真空热水锅炉1台、2t/h燃气蒸汽锅炉2台、156kwp屋顶光伏，能够为用户提供电、热、冷、热水、蒸汽等多类型能源。麻城市人民医院能源站供热设备于2020年11月投运供暖，内燃机及发电机组于2020年12月正式供电。

在能源站现有的投资建设以及运行边界条件下，综合智慧能源工况寻优系统实现了负荷预测以及优化分配，充分挖掘现有系统配置下的调度优化空间，使项目尽可能以最优的运行经济性，达到稳定、高效对外供能的目标。系统通过加入负荷预测，提升生产计划、燃料采购、供能服务经营的效率和智能化水平，充分挖掘满足运行边界的最优运行工况，运用人工智能技术优化不同运行条件下的项目经济性，降低项目边际成本，提升多联供项目运营效益，深度应用人工智能技术，解决预测、建模、寻优等项目实际需求，体现智慧能源建设的价值和示范效应。核心的寻优模型、诊断模型等具有在线自学习能力。

截止至2020年底，系统在完成上述关键技术研究基础上，完成了智能工况动态寻优软件包的开发，并结合麻城项目现场，实现管理大区（湖北分公司本部）寻优管理子系统与控制大区（现场I区）寻优控制子系统的部署上线。里程碑：2020年8月12日通过由湖北分公司组织的项目方案审查；10月底完成管理子系统在湖北分公司本部的部署；12月完成寻优子系统在麻城能源站生产区的上线，同时完成管理区子系统于SIS系统的数据对接，实现了智能应用的实时数据驱动。具体实现了：

1）项目的年边际成本减少1%

注：其中年边际成本指的是供能系统年度产生的变动成本部分，包括但不限于燃料、耗水、购电、厂用电、边际开发成本、边际环境成本等。

2）负荷预测的预测误差控制在10%以内

3）系统监视画面刷新间隔不大于3s，界面数据的刷新间隔不大于3s

4）功能站或终端上数据更新时间小于1秒

5）系统可用率达到99.9%

6）满足国家网络信息安全分区和防护、电力系统二次防护及等级保护测评、能源站网络安全分区、子系统之间数据传输的数据隔离等要求。