智能电网: 多源电力系统的高效选型 白皮书 目录 01 引言 第一部分 - 智能电网基础与智能选型的作用 03 04 05 1 - 智能电网：能源转型的支柱 2 - 为什么智能选型至关重要？ 3 - 选型软件：应对新挑战的解决方案 06 第二部分 - 潮流计算：优化电能质量与预防低效能 07 1 - 理解潮流计算 08 10 2 - 案例研究：提升工业电网性能 第三部分 在智能选型中的作用 31 1 - elec calc 的核心功能 32 36 2 - 为智能电网参与者带来的附加值 结论 - 借助 elec calc 开启智能电网新时代 38 白皮书 | 智能电网：多源电力系统的高效选型 01 引言 能源转型背景下智能电网 的挑战 能源转型正在加速推进，其驱动力来自于减少碳排放的需求以及将可再生能源整合到电力系统中 的必要性。 智能电网是这一变革的核心， 系统复杂性的增加。这些障碍需要创新方法来确保电网的稳定性、安全性和弹性。 引言 02 在此背景下，电网的智能选型成为优先事项。通过精确分析和优化基础设施，选型软件在应对智 能电网挑战中发挥着战略作用。这些适应多源电网特性的先进工具有以下优势： |多源电网中选型软件的关键作用 1 优化电力能量流 通过潮流计算，软件分析负载、电流和电压的分布，做到能量损耗最小化并预测过载。 2 电网安全 能够在系统的任意点

江行智能 副总裁兼主任科学家 面向源网荷储一体化的边云协同实践 2022云边协同大会 关于江行智能 江行联加智能科技有限公司（简称江行智能），是中国领先 的能源和工业互联网边缘计算产品与服务提供商，力争成为 电力能源数智化基础设施领导者，致力于使用先进的边缘计 算技术服务“3060碳达峰碳中和”目标，推进能源和工业 领域产业变革，响应智慧能源建设、源网荷储一体化和数字 化转型需求。 服务能力 2022云边协同大会 政策引导 国家发展改革委 国家能源局关于推进电力 源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见 依托“云大物移智链”等技术，进一步加强源网荷储 多向互动，通过虚拟电厂等一体化聚合模式，参与电 力中长期、辅助服务、现货等市场交易，为系统提供 调节支撑能力。 2022云边协同大会 源网荷储是什么 发电即利用发电动力装置将水能、化 石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热 能、核能以及太阳能、风能、地热能、 变电是指电力系统中，通过一定设备将 电压由低等级转变为高等级（升压）或 由高等级转变为低等级（降压）的过程。 配电是在电力系统中直接与用户相连 并向用户分配电能的环节。 2022云边协同大会 源网荷储的重要性 减少可再生能源的 随机性 提高电网 可靠性 避免用电负荷 间歇性 需要引入储能装置用于能源存储，促进发电、电网和负载之间的互动 2022云边协同大会 关键因素 资料来源：Climate

5G Redcap 助力源网荷储虚拟电厂高效运营 近年来，虚拟电厂行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持，项目结合云南省市级层面的虚拟 电厂政策，考虑区域新能源装机占比高、柔性可调节资源丰富的特点，根据云南公司战略目标建设要求，研究 虚拟电厂发展及运营模式，着力打造园区级虚拟电厂运营管控能力，加快推进零碳园区建设。 业务背景 新型电力系统 虚拟电厂 电力交易 光伏 可调 术特性赋能虚拟电厂建设，能够满 足虚拟电厂各类业务的安全性、实 时性、灵活性和可靠性要求，促进 新能源消纳，有效适应源网荷储多 元互动的智能调控需求。 设计理念 本项目以“管理精益智慧化、能源互补高效化、运营低碳绿色化和交易在线化”为目标，基于 5G 、物联网、 AI 等数字化技术，构建“源网荷储”灵活高效互动的虚拟电厂，打造“低碳慧能”示范园区，构成“研发—落地转化—复 制推广”完整的产业生态。 户签约信息 多源异构下的综合能源物联设备接入 形成统一的感知设备接入标 准和数据对接接口 实现存量、新增物联设备的 一站式统一管理 提供对全域物联网感知数据 的统一管理 形成一套完整的具备共享开 放能力的物联平台  针对物联设备存在类型不同、通讯方式多样、协议复杂、终端系统信息独立等问题，推动园区数据共享，研究分析多 协议接入、物模型统一管理、高并发接入、多源异构数据存储管理、数据开放共享等关键技术。

“ 城市级“双碳智慧能源平台 双碳智慧能源平台 基于 AI 双碳”源网荷储 智慧综合能源平台建设方案 3 建设效果 4 核心优势 目 录 ONTENTS 背景概 述 建设方 案 1 2 0 1 背景概述 能量大数据 碳全景驾驶舱 迈向碳中和 探索实践先进能源技术与模式集 在碳信息全景感知领域 ，基于能源 围绕碳中和目标，突出“森林城市” 围绕碳中和目标，突出“森林城市” 聚的能源互联网建设“模 与碳信息物联管理平台 ，实现全能 的生态价值 ，规划建设实现绿色、安 式” ，打造能源发展与产城融合 源网络的碳排放数据的全景展示。 全、可持续 ，体现国际领先、中国特 顶级名片 色的综合智慧能源体系。 打造面向多主体的 " 城市级 " 基于 AI 双碳源网荷储智慧能量大数据平台，为开展 " 碳中和 " 服务提供必 要技 术保障，构建 " 碳中和 " 互联网生 智慧运营 创新应用 “ 双碳”智慧能源平台建设方案 一个大脑（能量大数据） 能 源 肖 像 智 慧 能 源 管 理 柔 性 资 源 管 理 多个应用 三个中心 碳市场与交易 l 绿电交易 l 碳积分商城 l 低碳认证 智慧能源管理 l 绿色充电应用 l 智能建筑能效应用 l 分布式新能源应用 l

源网荷储一体化虚拟电厂 在高耗能工业领域的智慧能源应用 连接 + 洞察 + 优化 助力智慧能源数字化转型 【以数据智能为核心的工业互联网平台服务智慧能源】 寄云科技 娄勇刚 2024.04 1- 寄云工业互联网平台的能源数字化行动路径 2- 能源和工业深度融合的综合能源服务应用案 例 ( 煤化工 石化 化工 ) 目 录 数字化 姓 " 工 " 不姓 " 互 " ，实现算法模型指 标计算（如设备综合健康度、 RUL 、故障预测等）。 规则引擎 多种模式的条件判断提供基于物模板及跨物实例 的规则定义。 支持多种模式的条件判断（多条件的与或判断、 多选多、 防抖等） ，可以通过规则实现报警、 指令下发以及执行指定的服务。 设备数字定义 定义设备属性、 自定义脚本服务、事件、事件 响应 ，资产树。 2.2 工业物联网： 设备数字定义及指标计 算 NeuSeer 工业互联网平台，实现更智能的设备远 程 运维和智能控制，提升装备的智能化程 度。 平台 联合拓展行业客户，为客户提供 数智化解决方案。 科研院所 围绕机理和数据的结合，构建更 多应用场景的数据分析。 3. 合作伙伴及生 态 发展回顾 2021 年荣获 2022 年荣获 2022 年荣获

(2021YFB2601502)；Project of Outstanding Scientists in Qinghai Province. 能源生产活动和基础服务设施，同时也成为碳排放的重要源 头。园区物理界限分明，生态系统独立，运营管理权明晰， 使得园区成为践行碳中和的天然试验田。首先，介绍零碳园 区的典型构成，并对其净零碳能力进行分析；其次，从物理 层、信息层、平台层、应用层 4 utilization and storage，CCUS)、藻类生物反应器、林业碳汇等抵 消园区碳排放；在管理方面，需实现数字化、精细 化、智能化能源管控和运营物流管控。其中，能源 部分涉及源-网-荷-储-市场各环节，与交通、建筑、 碳汇交相融合，共同由零碳操作系统(2 节将详细阐 述)统一管理。 国内外在零碳园区方面已经做了一些探索和 应用。如作为全球首例，鄂尔多斯零碳产业园区以 零碳园区减排体系及净零碳能力分析 1.1 零碳园区减排体系 园区的碳减排方式可归结于减少碳排放与加 强碳吸收两个部分，从能源、建筑、交通、碳汇与 管理等五方面落实低碳减排方案。其中，园区在市 场的引导下，从“源-网-荷-储”各环节积极减排； 同时，“网”、“荷”及“储”端与交通系统交相 融合成为园区低碳减排的重要趋势；通过碳汇与市 场交易策略实现园区低碳性与经济性协同发展；此 外，多功能建筑作为园区建设的物理承载形式，从

虚拟电厂解决方案 1 虚拟电厂 2 分布式源网荷储 3 智慧能源单元 4 电力气象 目 录 Contents biaoti 数字拥抱能源 点亮绿色世界 2015 年 ， 国家发改委出台《关于促进智能电网发展的指导意见》 ， 明确了需进行创新虚 拟电厂商业模式 ， 并率先于江苏试水邀约型虚拟电厂 分布式电源、 储能等资源的特征分析和多能 互 补 ，推动参与需求响应、 辅 助服 务及电力交易。 实现分布式电源及负荷资源的广 泛接入和远程调控 ，提高资源管 理水平。 促进源网荷协调互动 ，助力新 型 电力系统建设 ，促进各类资 源科 学配置 灵活调节 ，促进清洁能源就地 消 纳 ，推动区域能源供需平衡。 数字拥抱能源 点亮绿色世界 虚拟电厂建设目标 biaoti 准入条件满足情况 接入方案 替代调峰 方案 虚拟电厂平台 总体架构 CPS CPS 发 厂 调度需求 响应信息 出清结果 出清结果 电 biaoti 业务架构 通过聚合、 协调优化可控负荷、 分布式电 源、储能装置等各类代理资源 ，作为一个独立 的市场主体参与电力需求侧响应、 调峰辅助 服 务等电力市场交易中以获取收益。 主要可 划分 成用户侧资源管理和电力市场交易两大 部分。 资源管理包括负荷终端的运行控制和平台

评估碳达峰目标、选择制定 碳中和路径 研究制定行动方案、整 合能源技术资源、多渠 道统等资源 淘汰落后产能、改 造传统产业、引进 新兴产业 完善碳管理机制、建立 零碳建设长效机制与政 策措施 能源替代、节能改造基 础设施、加强碳监测 智慧管控、数字驱动业务创 新、实时感知、万物互联 全要素资源配置、多主 体参与监管、多平台互 联互通 零碳园区路线部署规划 数 据 接 入 零碳园区服务平台 …… 其他 人 ...... 开发套件 数据 中台 数据治理 技术 中台 区块链 标识解析 AI ...... 数据服务 时序数据库 COSMO Plat 物联网平台 Dev Ops 多协议适配 消息通讯 ...... 规则引擎 数据安全 监控报警 日志分析 基 础 数 据 服 务 碳足迹核算基础库 碳知识库 碳业务库 碳模型库 生命周期元数据 排放因子元数据 碳标签元数据 低碳产品元数据 • 提高能源自动化控制水平，从源网 荷储用各能源环节一体化管控，实 现多能源综合管控调度 • 提升能源使用效率，推进节能减排技 改项目，减少能源消耗总量与强度。 • 最大化利用绿色能源，如分 布式屋顶光伏、风力发电等。 • 提升清洁能源比例，不使用或少使用 化石能源，终端用能“电气化”，如高 效节能制冷机供冷、冷暖型空气源热 泵供冷供热、空气源热水机供应生活 热水等。 •

打造以品类管理为 核心的一体化运作 机制： 实现总成本最低 以目标导向，向战略采购智慧采购管理升级 • 通过对标，明确战略发展目标及路 径 5 敏捷的 需求管理 前瞻性的 战略寻源 可预测的 供应商管理 自动化的 采购执行 可视化的 仓储物流 采购战略 管控 可视化采购管理平台 Dealer Outfitter Forecast POS Reco 关务账册案核销流程 5.9.1 外租仓（普通仓、保税仓）物流运 输流程 5.9.4 一般材料运费结算流程 5.9.2 厂间运输流程 5.9.3 仓储运费结算流程 是 否 有货 源 5.6.7 采购退货流程 5.6.6 特采订单流程 5.4.1 采购比价议价流 程 5.6.5 免费订单流程 5.6.4 公司间采购流程 6.4.3 采购付款业务核 算流程 型号 4. 明确供应商审 查 主导部门 3. 紧急维修以费 用 形式报销 2. 适当采用特 采 流程 4. 价格单位与 成本批量一致 1. 交期需求 合 理化 2. 避免一 码 多物现象 1. 系统打 通 14 1. 供应商考核系统化 2. 订单协同系统化 1. 预测计划能够自动分配供应商 2. 提高 FCST 准确性 1. 提高 1. BOM 闭环后再发布 FCST

置相互影响，深度耦合 长时储能等需要实现跨季、跨月、 跨周优化调度 6 （二）时序模拟需要面临的新场景 关键问题六：多方案比较方法难以找到多类 型设备的最优配比，无法开展复杂最优解的 求解。通过运筹计算内核可以直接得出多维 空间的最优解。 关键问题五：新型电力系统规划需要考虑源 网协同，电网输电通道限额、输电断面限额、 安全稳定极限、跨省跨区直流运行方式约束 等对电源外送、新能源消纳有较大影响。 网架约束 B：-200 D：160 C：180 A：10 B：10 D：10 C：10 关键问题八：对多分区电力流互济进行优化， 综合考虑区域间供电优先级、限额、供需、 协议电量及输配电价成本等因素，实现多区 域科学互济。  省间互济限额 考虑联络通道的供电限额， 包括承载能力、交流供电 特性、调节能力差距等进 行精细化建模  跨省跨区互济 合理调配机组开机及电力 流流向，实现复杂拓扑下 结果B 如何才能算得准？ 新能源消纳率：99% 运行成本：200亿元 新能源消纳率：97% 运行成本：180亿元 （二）时序生产模拟计算迫切需要解决的问题 10 我国电力系统规模大、设备多、运行规则复杂，其建模过程往往耗时长、计算资源占 用大，普遍超出普通计算机和服务器配置。 完整A矩阵(float32)内存 占用超200GB 0.1ms写入一条约束， 完成三千万条约束耗时50min