智慧综合能源站融合技术及运营模式

“泛在电力物联网”的提出，要求电力网建设成为可以贯通能源汇聚、传输、转换、利用全链条的综合性能源网络。变电站是电网企业的核心设备，在承担转换的基础上，将变电、储能、光伏、充电、信息通信等多种技术进行有效耦合，可实现电力企业由传统供电业务向综合能源业务的自然延伸，实现能源供应层、传输层、需求层的全景良性互动和共赢。由于技术组成的资源、功能及体系构成不同，导致各模块耦合关系很弱，因此，如何实现“多能合一”智慧综合能源站技术融合及运营模式是构建“泛在电力物联网”的关键。

随着互联网、大数据、云计算等技术及现代能源资源的发展，大力开发综合能源服务产业，降低资源及用能成本，建立环保低碳、友好互动、经济可行的市场交易机制，将会为社会经济发展创造多方面价值。智慧综合能源站的建立有助于提升综合能源耦合技术，扩大供电企业售电市场，提供更优质全面的服务，拓展业务范畴，带动能源服务的发输供配用全链条产业全面发展，培育市场新形态、新业态，顺应十九大提出的“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的新时代能源发展目标和使命。

本书系统、深入地阐述了智慧综合能源站多模块的融合技术、典型设计方案及运营模式，共分为 7 个章节。第 1 章介绍了泛在电力物联网建设的大背景以及智慧综合能源站建设的客观要求，并展望了其发展前景；第 2智慧综合能源站融合技术及运营模式.章提出智慧综合能源站总体框架，提出了建设目标、框架设计、模块划分及融合技术；第 3 章重点介绍了包括变电站、储能、光伏发电、超级充电、数据中心五大模块的基本功能、关键技术；第 4 章从信息全面感知、综合监控与运营系统、通信构架、全景安全等四个维度，介绍智慧综合能源站一体化融合建设的耦合技术及实现机理；第 5 章提出智慧综合能源站三维数字化设计技术和模块化建设技术的基本内涵与实施思路；在此基础上，第6 章从实际出发，给出智慧综合能源站城市型、郊区型两种典型设计方案；第 7 章开放性地探讨了智慧综合能源站的运营模式，为投资方提供参考。按照国家电网有限公司 2019 年“两会”工作部署，围绕“三型两网、世界一流”建设目标，助力国网泛在电力物联网建设，浙江华云电力工程设计咨询有限公司和南京南瑞继保电气有限公司联合开展智慧综合能源站设计方案与关键技术研究工作，提出适合城市和郊区实际情况的 220kV 变电站、储能站和数据中心站等“多站合一”的融合方案。

目前国内外关于智慧综合能源站融合技术及运营模式的研究资料较少，涉及应用的更少，能适应技术发展急切需要的更是少见。同时，有关综合能源服务领域的许多问题尚在研究和探讨之中，希望本书研究内容对相关领域的工作有所帮助和促进。限于技术及经验水平，本书内容有不到和不妥之处，恳请读者见谅并予以指正！

编者

2019 年 7 月

本书在国家电网有限公司提出的《泛在电力物联网建设总体方案》基础上，进一步提出以变电站为依托、以服务客户为驱动，通过供电区域内的多种资源、主体的融合，使得电网企业业务由单一供电向能源综合服务转变。本书首先定义智慧综合能源站概念，提出建设总体框架，包括建设目标、框架设计、模块划分及融合技术；围绕变电站、储能、光伏发电、超级充电、数据中心等五大功能模块，构建智慧综合能源站一体化系统，介绍智慧综合能源站信息全面感知、综合监控与运营系统、通信构架、全景安全等关键技术及运作机理；明确智慧综合能源站三维数字化设计与模块化建设理念，提出两个典型方案，探讨智慧综合能源站的运营模式及商业模式，以期为关注和研究智慧综合能源站发展的各界人士提供借鉴和参考。本书适合能源电力行业尤其是电网企业从业者、国家相关政策制定者、科研工作者、高校电力专业学生参考使用。