一、案例简介
1.用户信息
无锡学院是一所经教育部批准,由江苏省人民政府管理、无锡市人民政府举办、南京信息工程大学支持办学的公办普通本科高校。校园建筑总面积为33.5万㎡,是一所现代化的智慧校园、生态校园、人文校园和低碳校园。
2.建设内容
无锡学院“零碳”学院,充分利用分布式光伏、风电、储能及灵活负荷资源,部署分布式智能测控终端,建设基于边云协同架构的能源物联网平台,实现分布式资源动态感知、分布式光伏发电集群功率预测、“源荷储”协同自治优化运行及聚合主动支撑功能;部署智慧双碳监测系统,实现能源生产与消费、碳核算与排放的智能监控。
项目通过“荷随源动”控制,实现节假日与工作日分布式能源就地消纳利用,灵活负荷聚合与市电友好互动,支撑全社会在用电环节的低碳减排。
无锡学院“零碳”学院能源体系架构包括设备层、边缘层、云层和应用层。
设备层为能源物联层,实现用户侧能源设备广泛物联;边缘层为态势感知层,利用配电网智能测控终端实现能源信息就地感知与边缘计算;云层为协同控制层,通过风光储协同运行平台实现“荷随源动”协同控制,提高分布式能源就地消纳能力、灵活负荷聚合与市电友好互动;应用层为智能决策层,实现新型电力系统规划配置、运行优化、风险评估、运维提升及交易结算等应用。
二、技术方案
本项目建设包括物理系统、风光储协同运行平台和配电网智能测控终端三部分
(1)物理系统建设。
无锡学院自动化学院建有分布式光伏30kW、分布式风电5kw、铅酸电池储能36kWh、数字储能30kWh、发电机3X3kw、电动汽车充电桩3台,以及自动化学院可调控空调和照明负荷。
(2)风光储协同运行平台建设。
通过平台实现可再生能源发电及负荷在线监控、碳排放实时监测、分布式光伏发电集群功率预测、分布式“源荷储”协同自治优化运行,以及源荷储”资源聚合主动支撑电网友好互动等功能。
(3)配电网智能测控终端建设。
硬件模组化,具备即插即用、模块自动识别、远程安全升级等功能;软件App化,采用容器技术、软件自定义等技术,实现应用功能的灵活部署;计算边缘化,通过智能测控终端,实现分布式资源80%计算本地完成。
三、客户收益
无锡学院通过“荷随源动”,实现节假日可再生能源全额消纳;通过项目建设风光可再生能源每年发电量约4.5万kWh,每年减少二氧化碳排放14.7万t、减少碳粉尘1.87t、减少二氧化硫排放0.25t、减少氮氧化物排放0.14t。项目建设带动了无锡市可再生能源与节能产业发展助力无锡市实现“双碳”目标。
四、项目亮点及经验总结
(1)面向配电网多测控场景的配电网智能测控终端。
针对分布式光伏规模海量、主体多元、位置分散,且由于生产年代差异大,功能各异、特性各异、状态各异、接口不一,感知、集成异常困难的问题,部署及应用面向配电网多测控场景的配电网智能测控终端,实现多源数据汇集和信息融合,实现多类型电源测控、多类型可控负荷测控、多电压等级配电网络控制。
(2)基于时空风险对冲的分布式光储集群净功率预测技术。
针对分布式光伏体量小,受外界环境和运行工况等因素影响大、难以准确预测的问题,项目提出了基于时空风险对冲的分布式光储集群净功率预测和调控潜力分析方法、利用区域柔性负荷对冲耦合关系较强的光伏功率不确定性风险,构建净功率可预测的电网友好型分布式光储集群。
(3)计及动态特性的广义储能资源调控风险感知。
项目将分别针对可控虚拟储能和实际电池储能运行风险,实现考虑控制策略影响的虚拟储能调控风险分析方法,考虑多物理场耦合的电池储能运行风险评估方法。项目基于数据驱动的虚拟储能调节潜力,提出计及动态特性的广义储能资源调控风险感知方法,准确感知可控虚拟储能和实际电池储能内部动态过程中的运行风险。
(4)面向运行风险平抑的分布式光储集群自律协同优化策略研究。
围绕分布式光储集群如何安全、高效地参与电力系统优化运行的难题,提出面向风险平抑的分布式光储集群自律协同优化策略,通过分布式光储集群内部自治协同优化与分布式光伏储能集群多时间尺度快速响应,实现分布式光伏高效消纳与安全可靠并网。































