国电投南阳热电有限责任公司 河南省南阳市 473000
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，全球范围内能源消耗剧增，导致环境污染加剧。如何减少传统能源浪费、提高清洁能源消纳，已成为世界各国政府关注的问题之一。“节能减排”“新能源”“绿色环保”“智慧监控”等新理念，已逐渐深入国民经济和社会生活。传统能源系统运行常常局限于电、气、热、冷等单一能源形式，能源利用效率、可再生能源消纳、节能减排等问题遭遇瓶颈。近几年，随着新一轮电力体制改革和互联网信息技术、清洁能源的不断发展，综合能源系统逐步从理念变成现实，也逐步取代传统能源系统成为了推动电力行业发展的新动力。本文从国内外两个方面对综合能源系统发展状况进行归纳总结，提出区域综合智慧能源系统典型架构及其关键技术，并将其应用于示范项目之中，最后对项目的预期效果进行分析并展望其未来发展。
关键词：综合智慧能源管理；系统；架构
引言
智慧能源管理系统是一种传统能源行业和互联网技术相融合而实现的一种技术，它和互联网通讯，云计算大数据分析紧密结合，实现了远程监控、数据云备份、大数据分析、远程诊断等功能，为现代发电企业提供了一套崭新的能源管理方案。在互联网+时代下，智慧能源管理系统的目标是最大限度的利用电子运维服务，可以达到电力电子装备“智能云运维”的目的。
1综合智慧能源产业
综合智慧能源产业是指以智能化能源生产、能量储存、能源输送、能源消费和智慧化管理与服务为主线，向终端用户提供综合能源一体化解决方案，追求横向“电、热、冷、气、水、氢”等多品种能源协同供应，实现纵向“源-网-荷-储-用”等环节之间互动优化，构建“物联网”与“务联网”（服务互联网）无缝衔接的能源生态体系。
2综合智慧能源管理系统架构探究
2.1供应链智慧监控环境分析
通过上述内容得到元节点模型，在此基础上，该文将利用此模型获取其位置。除前文物料流转模型的分析外，需要对流转过程中元节点的位置信息进行分析，为更便捷采集信息，提升监控及预警精度，该文将采用物联网技术。IOT是实现物联网的技术之一，利用RFID和各种传感器对数据进行收集和整合。采用物联网技术从固定监测节点和移动监测节点采集数据信息，收集到的数据通过网络上传到数据中心，并由其处理和保存。信息采集是配置数据采集终端的基础。这套数据可以分为两类。传感器可以直接获取一类信息，而其他信息只能通过一定的数据处理过程获取。通过对云服务器进行数据处理，得到数据采集终端所需内容。图2中显示了用于供应链物流状态实时监测的物联网监测环境配置。
2.2SpringCloudAPI网关
API网关主要是控制外部对内的访问，是各个微服务应用的总入口，网关根据客户端以Restful的通信方式发出HTTP请求，网关分析请求，根据网关中的yml文件配置有权限的微服务子模块，根据结果调用相应的微服务。API网关的职责是识别、判断调用者身份、判断请求调用次数上限、防止恶意数据抓取并限制并发量。为了保证对外服务的安全性，在该服务接口加入用户登录状态校验机制，防止客户端在发起请求时被篡改等安全方面的考虑，本平台使用OAuth2加JWT结合生成token令牌，并设置令牌失效时间，定时刷新令牌。
一旦确定用户名和密码正确，那么在服务器端使用秘钥创建JWT，并且返回给浏览器。在请求头部增加JWT信息，服务器端进行解密获取用户信息，然后进行其他业务逻辑处理，再返回客户端，实现安全登录。
2.3架构设计
目前，低功耗传感器和通信技术的高速发展，为综合智慧能源系统的研究提供了新的解决思路。本文结合能源互联网、智能微电网及配电物联网的相关研究，提出典型的综合智慧能源系统架构。该系统以电力系统为核心，以风力发电技术、太阳能发电技术、天然气分布式供能技术、空气及储能电池等技术为主要的供能手段，建设和完善能源输配网和储能设施（包含电、热、冷储能），并配套建设智慧能源管理平台，构建一个完整的园区级能源互联网。综合智慧能源系统的物理构成包括供配电系统、冷热电三联供系统、光伏系统、风机系统、储能系统、充电系统、智慧管控系统等。整个能源系统改变了以往供电、供气、供冷等各种能源供应单一规划、单一建设、单一运行的独立模式，利用现代信息通信技术、智能技术提高系统管理效率，在系统设计、建设、运行过程中，减少各类能源在分配、转化、存储、消纳等环节的资源浪费。分析综合智慧能源系统的组成部分可知，其主要包括下列内容：供能网、能源转换与存储环节、终端综合能源供应，其中供能网涉及供热、供电等网络；能源转换环节则包括暖通空调、发电机设备等。
2.4市场化销售机制：
在用能区的能源生产、能源配送、能源销售、能源消费各环节实行能源交易和能源价格的市场化，建立市场化、公开透明的能源价格机制，合理反映能源的成本变化和稀缺程度，调节供需平衡。用户拥有选择权，能够自主选择交易对象、用量、时间和方式；丰富了需求侧管理内涵，需求响应从概念走向实践；从源侧主导走到供需互动，体现了电能不同时间、不同品种、不同价值；用户实现购能来源多样化 实现服务方式专业化用户实现购能来源多样化，实现服务方式专业化。
2.5数据增值业务
数据增值业务可考虑从设备、用户、行业三个维度来展开。传统模式下，设备制造商更关注设备生产、供应、销售等链条，对设备使用过程关注较少，导致售后服务质量欠佳，产品竞争力难以提升。这主要是由于设备制造商缺乏产品使用过程数据，包括用能数据、使用年限、维修记录等，无法精确模拟设备实际运行过程。而综合能源服务平台可向设备制造商提供设备运行数据及能效分析报告，有助于设备制造商加强研究，完善设备研发—售后—升级的闭环管理，推动设备技术革新和产业升级。能耗成本已成为仅次于人工成本的第二大成本，对大工业用户而言，节能降耗是主要用能诉求。综合能源服务平台依托于海量用能数据，可为用户提供差异化的用能策略和能源套餐，实现质效提升。
结语
本文首先介绍了国内外综合能源系统的发展现状，提出综合智慧能源系统体系典型架构及其关键技术，并将其应用于延庆项目之中。该项目采用多种可再生能源与传统电力能源相融合，采用智慧能源管控系统进行多能协同优化控制，构建了以电为中心、以智能微电网为核心的智慧能源系统，可以有效降低能源损耗，提升节能减排效果，打造绿色后勤基地。该项目建设思路可为其他类似后勤基地的建设提供参考和借鉴，具有一定的示范意义。随着能源互联网的发展以及智能技术的创新，未来综合智慧能源系统将会更加高效和智能化。利用信息通信技术准确预测用户用能变化并对其进行实时优化匹配，有利于在能源利用方面取得新的突破。
参考文献：
[1]徐杰彦，王鹤，裴冠荣，等.面向校园的综合能源服务示范项目应用研究[J].电力需求侧管理，2019（4）：72-76.
[2]殷国栋.基于云服务的综合能源信息监测平台的设计与实现[D].北京：北京交通大学，2019.