Ubiquitous Energy Management System Solution for Smart Cities and Integrated Parks Решение за убиквитен систем за управување со енергија за паметни градови и интегрирани паркови
1. Преглед и основна позиција
Основната позиција на овој систем е: целостна платформа за соработна управа и оптимизација на повеќето енергиски потоци, вклучувајќи воду, електрична енергија, гас и топлина. Тој надминува традиционалното мониторење на енергијата со разбивање на енергиски податочни сило. Крвоз интеграција, анализа, оптимизација и предвидување, тој служи како „енергетски мозок“ кој пружа панорамско видливост, интелигентно донесување на одлуки и длабока вредност за различни енергетски потрошувачи како што се паркови и градови. Конечниот цели е да се постигне сигурно, економично, ефикасно и зелено целостно користење на енергијата.
2. Основна техничка архитектура
За да се осигура отвореност, скалирабилност и спремност за бидушкото, системот ги прифаќа следните напредни технички архитектури:
- Архитектура на IoT срединска платформа: Облачна нативна IoT срединска платформа служи како основа, пружајќи робустни капацитети за управување со уреди, приспособување на протоколи и управување со податоци. Поддржува различни индустријски стандарди и IoT протоколи како Modbus, OPC UA, DLMS, BACnet и MQTT, што овозможува безпрекинтна интеграција со широк диапазон на терминални уреди – од умни бројачи (електрична енергија, вода, гас, топлина) до PV инвертори, конвертери за чување на енергија (PCS) и HVAC системи – за да се постигне унифицирано собирање и агрегирање на масивни хетерогени енергиски податоци.
- Дигитален двојник двигач: Се изградува високоверодостоен дигитален двојник модел на енергетскиот систем со реални и историски податоци. Овој модел служи како виртуелно огледало на физички ентитети (напр. распределителни мрежи, PV низи, системи за чување на енергија, водоснабдувачки треви), кој реално време рефлектира оперативниот статус на целостниот енергетски систем. Пружа високопрецизен дигитален песочиште за симулација, предвидување на неисправности, оптимизирано планирање и предвидливо одржување.
- Платформа за анализа на големи податоци и AI: Интегрирани капацитети за обработка на големи податоци и алгоритми на AI овозможуваат длабоко копање и интелигентна анализа на податоци за многу енергиски потоци, поддржувајќи напредни применби како што се прогноза на нагузба, анализа на енергетска ефикасност, дијагностика на неисправности и генерирање на стратегии за оптимизација.
3. Основни функции
3.1 Оптимизација на комплементарност на повеќе енергии
- Функција за прогноза: Вградени алгоритми на AI, комбинирани со метеоролошки податоци, овозможуваат високопрецизна краткосрочна и ултра-краткосрочна прогноза на производството на електрична енергија од PV, како и точни предвидувања на регионалната потреба за хладење, топлење и електрична нагузба.
- Оптимизирано планирање: Со цел минимизирање на енергиските трошоци, намалување на емисиите на CO2 или максимизирање на енергетската ефикасност, системот автоматски формулира оптимални стратегии за полнежување/разрядување на системите за чување на енергија, работа на CCHP јединице и планирање на системи за чување на лед, имајќи во предвид прогнозата на PV, реалните цени на електрична енергија и потребата за нагузба. Ова гарантира координирана комплементарност и ефикасна употреба на ветер, сонце, чување и мрежна енергија.
3.2 Анализа на енергетска топологија
- Панорамска визуелизација: Прикажува целостниот енергиски поток од входот на енергијата до крајните нагузби во формата на дијаграми на една линија и дијаграми на енергиски потоци, визуелно претставувајќи реалното потекло, количина и статус на електрична енергија, вода, гас и топлина.
- Локализација на губитоци: Точко идентификува точки на губиток на енергија и аномална консумација во текот на пренос, конверзија и дистрибуција преку моделирање и споредба на големи податоци. Квантитира вредностите на губитоци, пружајќи директна поддршка со податоци за подобрување на енергетската ефикасност и оптимизација на операциите.
3.3 Интелигентен систем за фатура и контрола
- Под-мерење и генерирање на фатури: Автоматски извршува под-мерење на енергетската консумација по области, одделенија, тимови или уреди, базирано на прецизно собирање на податоци. Генерира фатури за дистрибуција на енергетските трошоци кои задоволуваат финансиски барања со еден клик, овозможувајќи рафинирана управа на енергетските трошоци.
- Субсидии за ефикасност и углеродна конта: Автоматски генерира извештаи за енергетски аудит и евалуација на енергетска ефикасност кои се во согласност со правителствените барања, како и материјали за поднесување на субсидии поврзани со зелени згради, енергетска ефикасност и проектите за намалување на емисиите. Системот исто така автоматски пресметува податоци за углеродни емисии, поставувајќи основа за трговија со углерод и управување со углеродни активи.
4. Типични сценарија за примена
4.1 Интегрирани енергетски станции на ниво на парк
Прифатливи за регионални енергетски центрови во индустријски паркови, трговски комплекси, универзитетски кампуси, аеродроми и железнодорожни станица. Омогува унифицирано мониторење и соработна оптимизација на локални PV системи, системи за чување, микро-газни турбини, заредни пијони и источници за хладење/топлење, значајно намалувајќи целостните енергиски трошоци додека го подобрува енергетската самодовољност и надежност на доставување на електрична енергија.
4.2 Енергетски мозок на умен град
Како „оперативен центар за енергија“ на ниво на град, хоризонтално интегрира енергиски податоци од општински услуги, згради, транспорт и други сектори за макроскопско мониторење на целостната енергиска консумација и трендови на углеродни емисии во градот. Низ симулација и оптимизација на градски мрежи на многу енергиски потоци, пружа научна поддршка за донесување на одлуки за правителствата во формирање на енергетски политики, планирање на енергетски инфраструктури и диспечерирање на емергентни ресурси, допринашувајќи до реализација на умни градови и цели за „Двойна углеродна неприфатливост“.
