源网荷储一体化智慧工业园区建设

源网荷储一体化智慧工业园区建设

针对传统工业园区等电力消纳大户存在的供电模式单一、能源管理错杂、园区人员设备安全统筹不到位等诸多问题，通过AI分析及物联网等新技术和自研交直流关键设备的应用，在三维场景中构建集智慧能源、智慧安防、碳排放管理及智慧运营等功能于一体的新型工业园区系统。

智慧工业园区系统以低碳能源管理系统为建设战略点，建设分布式光伏、交直流混网、储能、直流充电桩、直流照明、用电用气监测、能源控制策略、视频监控、智慧安防等功能相融合的源网荷储一体化的体系架构，在能耗与能源、楼宇办公设施、安防、运维等方面实现统一管理，有效降低企业运营成本，提高工作效率。

1.体系架构

智慧工业园区体系可依次划分为感知层、通信层、数据层、应用层四层架构，以数据和网络为桥梁连接各个层级，构建完整的数字化管控平台，如图所示。

感知层是系统的感官神经，以物联网、传感器等技术为主体，实现对系统范围内基础设施、环境、建筑、安全等基础信息的监测和控制，使企业、个人、终端设备“随时、随地、随需”都可以宽带连网，实现网络的泛在化。

通信层是现场采集设备与中心监控设备连接的信息桥梁，通过协议转换实现数据的通信，其主要负责中心监控层通信协议等命令的发送与现场采集数据的回传，同时也担负着上下层网络速率和数据报文格式的转换等功能，实现现场数据与高速网络的实时互联通信。

数据层是系统的大脑，具有大容量、高性能、高能效、高密度、高适应性等特点。系统在多系统、多领域的融合应用，对数据存储提出了更高的要求。数据层实现了管理平台功能的统一和高效能、资源/业务的灵活调度、全面的安全控制管理、节能降耗的综合应用，让系统更加“智慧”。

应用层主要是指在感知层、通信层、数据层基础上建立的各种应用系统，借助应用地理信息、数据挖掘等技术，实现海量信息的分析、评估，挖掘数据的潜在信息和应用价值，从而使用户以更智慧的方式获取和应用相关的信息资源。

2.系统功能

源网荷储一体化智慧工业园区系统建设以园区立体的三维数字化场景作为交互窗口，在线实时接入人员、厂房设备、视频监控等监测数据，并结合人工智能技术，实现园区各管理要素的动态监控与智能分析，提高公司的用电监控和能耗分析。园区系统包括综合态势、碳排放管理、智慧能源、智慧安防、智慧运营五大功能板块。

综合态势系统包含园区概览信息、能耗曲线展示、节煤减碳统计、园区环境监测、车辆出入统计等情况。

碳排放管理系统主要针对园区的碳排放数据进行统计分析，对新能源发电的节碳数据进行等效植树转换，展示园区碳配额、碳排放曲线、区域节碳等。

智慧能源系统提供多维度的能耗数据统计与分析；实现能源数据的自动采集、传输和分析，实时监控园区能源消耗情况；集成光伏发电系统的数据，进行实时监测和分析；对于直流供电系统，实现设备的智能化控制和优化管理。

智慧安防系统展示园区的安防管理信息，并对报警事件、消防监控、智能巡检、视频监控等数据进行统计分析。

智慧运营系统可查看园区的经营管理信息，对车辆出入、人员出入等情况进行实时监控，记录充电桩设备充电情况。

3.系统应用

智慧能源系统的应用。以BIM技术和物联网为基础，以交直流微网为中心，建设源网荷储一体化的综合能源管理系统，实现对光伏系统、直流微电网、储能、直流照明和直流充电桩等工厂范围内的各类能源综合用能分析，以期达到企业节能综合目标。主要从“源”“网”“荷”“储”进行细化管理。

源。以三维建模的形式展示分布式光伏系统在园区中的总体预览图，同时构成其与能源流向关系。实时显示发电统计、设备功率、发电趋势、区域发电情况、节煤减碳统计和报警信息等内容，提供直观易懂的光伏系统管理操作。

网。在交直流混合微网中配置摄像头、温湿度、水浸、智能门禁、人脸识别、感温电缆、电子围栏等感知设备，并进行实时监测。利用数字孪生、云计算等技术实现平台监视、数据展示、远程控制等功能。

荷。将智能仪表数据上传至数据中心集中管理，实时采集电表、综保、变压器等电力设备参量，远传云端存储展示，数据实时刷新。

储。展示储能变流器、电池堆、储能表、总表和空调的运行状态。碳排放管理系统的应用。根据园区用能的节约情况，对应折算并统计形成的碳排放管理数据，包含等效植树、碳配额、绿电占比、碳排放总量、节煤减碳统计、节碳曲线等。基于配额计划、碳排放预测数据等计划数据，与实际的碳排放数据进行实时比较，如果触发预警条件，进行实时预警。帮助企业全面直观了解自身碳排放、碳资产现状，进行减排项目指导，助力企业节能降碳。

储能管理系统的应用。结合工业园区的总体规划，应用物联网、BIM技术及AI技术等工具，展示厂区储能策略，动态展示光伏和电网提供能源流向储能柜及用户，显示实时功率、装机功率、装机容量、总充电量和总放电量等信息，以折线图的形式显示储能充放电策略，包括随时间变化的储能功率和SOC率。

智慧安防系统的应用。智慧安防整合视频监控系统、门禁控制系统、车辆管理系统等，形成工业园区的综合管理平台，实现对全区域内重点位置的实时监控。在系统中能实时查阅现场视频，同时可以识别进出车辆及人员，并对未佩戴安全装备、吸烟、指定区域火灾风险等违规行为进行实时分析和短信提醒，节省了企业安全管理成本，提升了企业安全管理效果。

源网荷储一体化智慧工业园区系统作为以交直流混合微网架构搭载先进的直流设备及智慧能源管理系统的成熟集成解决方案，以三维数字化场景为承载主体，以各类物联网传感器为实时数据获取来源，以后台的云服务中心为指挥大脑，基于AI算法，进行系统化的分析和决策，为企业数智化管理水平提升奠定了扎实的基础。多能调节互补的策略助力企业在成本控制方面达到电量最低、成本最优、能耗最低的效益目标，大幅降低园区内多维度用电成本，有效提升智慧园区、源网荷储的绿电使用占比。