一、成果简介：

综合能源公司一直致力于新能源综合利用开发及智能微电网技术应用。该公司联合知名高校利用两年时间进行了“源-网-荷-储”集成优化能源系统设计开发，综合应用分布式光伏发电、风力发电、电池储能、分布式供热、电力需求侧相应等技术手段，突破了短期风功率预测、电网互动管理等多项技术难题，优化协调“源-网-荷-储”系统中相关设备运行，提升局部电网运行水平，实现对光储充微电网系统的在线监测、历史数据存储、发电预测、负荷预测、日前优化调度功能；实现微网与配网之间的模拟互动管理，微网向配网上传功率计划，并参与上网电价竞价，根据配网交易结果制定日前调度计划，提高清洁能源就地消纳能力同时解决其产生的电网波动性等问题，改善电网电能质量。

相比传统新能源系统，该系统涉及多环节、多领域先进技术研究和综合应用，建立以电能为中心的综合能源利用系统。除集成风电、光伏、光热、电热等多种清洁供能技术外，还应用了用户能耗监测、电动汽车充电、智能插座等多种负荷需求响应技术，形成了开发共享的绿色清洁能源网络。同时，采用先进负荷管理技术，实现电动汽车充电负荷、生活用热水负荷、户用负荷、园区负荷等多层级、多种类负荷协调互动管理，在满足多种负荷用电需求的前提下，有效降低新能源发电、高频电力电子设备等运行时对电网的谐波污染，改善电网电能质量。为用户提供更加智能化、灵活多样的用户用能体验。利用多种类型负荷传感器和物联网终端实时采集并控制用户的冷、热、电、水等负荷，通过大数据分析和人工智能数据预测技术，科学预测用户未来24小时和中短期用能需求，以及风、光等多种类型清洁能源发电功率，提前为用户制定经济最优的能源供给方案，实现不同时段能源需求和能源生产的高度匹配，最大限度节省用能成本。 

图片1：“源-网-荷-储”集成优化能源系统架构图

图片2：“源-网-荷-储”集成优化能源系统控制策略与运行数据

图片3：“源-网-荷-储”集成优化能源系统运行管理界面

图片4：“源-网-荷-储”集成优化能源系统分布式光伏发电、风力发电、电池储能、电动汽车充电

二、技术优势及性能指标：

1、微网群与配电网互动管理机制

提出并设计了微网群与配电网的互动机制，即微电网接受电价并进行鲁棒优化计算，上报日前交易功率给配电网，配电网优化与微电网的双边交易电价以最小化自身成本并下发新一轮电价给微电网，二者不断博弈，最终达到博弈均衡。通过仿真算例验证了互动管理机制的有效性。

2、基于两阶段鲁棒优化的并网型微电网优化调度技术

提出并建立了保守度可调微电网两阶段鲁棒优化模型，基于强对偶理论和线性化方法将子问题转化为混合整数线性规划问题并通过列约束生成算法求解了两阶段问题，通过仿真对比了确定性优化模型和两阶段鲁棒优化模型的调度结果，证明了鲁棒优化模型具有更好的抵御实时市场电价波动风险的能力。通过仿真算例验证了优化调度策略的有效性。

3、基于双时序特征学习神经网络模型的数据预测技术

提出了一种基于双时序特征学习的短期风功率预测方法，包括构建训练集和测试集，同时将原始数据转换到带标签数据；采用奇异谱分析方法对原始风功率数据进行去燥和主成分选择；构建由1个局部时序学习模块、以及2个长短时记忆网络构成的双时序特征学习神经网络模型，根据所述神经网络模型的输入为不同时刻的局部风功率数据；所述神经网络模型将经过1个局部时序学习模块、以及2个长短时记忆网络处理后的双时序特征，通过一个全连接层输出，并进行最终的回归分析，得到t时刻待预测的t+1时刻的风功率值。

三、所属领域：

综合能源系统方向：能源网络技术，能源互补技术，能源存储技术，能源供应技术，能源控制技术

综合能源服务方向：综合能源服务技术，多能供应服务技术，清洁能源服务技术

智慧能源方向：智能电网

四、成熟度：

生产阶段

五、市场应用情况及经济效益分析：

基于“源-网-荷-储”集成优化能源系统设计开发成果综合能源公司承建了内蒙古电力（集团）有限责任公司培训中心风光储分布式新能源供电系统试验基地建设及应用研究科技项目。主要包括：4千瓦永磁垂直轴风力发电机组，262千瓦移动式储能电站，分布式光伏接入配电网、小型风光储供电系统等多个实操实训平台。同时，项目研发团队将综合能源公司在培训中心投资建设260千瓦屋顶光伏项目与该科技项目进行有机融合，充分的对科技项目清洁能源发电部分进行了补充，整体项目充分利用分布式可再生能源，解决了“电源、配电网、负荷、储能”协调优化运行的难题，可精确控制用电负荷和储能资源，提高电网运行水平，解决清洁能源消纳及其产生的电网波动性等问题。促进了可再生能源综合利用，平衡能源的单一供给的情况，减少温室气体排放，减少温室效应，保护环境。可以带动当地的经济增长和就业，为地方经济开辟新的增长点，拉动地方经济的发展，也是作为提升新能源消纳能力的一次重要的尝试，为蒙西电网峰谷电价试行提供经济运行管理经验。