摘要：根据我国城市紧凑型集约型发展的特点以及目前我国电力系统的现状，建设多能互补集成优化分布式能源系统，能够有效推动能源清洁生产和就近消纳，提高整个区域能源系统的能源利用率、经济性与稳定性，从而达到节能环保的目的。文中基于高邮市城南经济新区惠民型多能互补综合示范工程，提出区域多能互补分布式能源系统构架，基于所提出的区域多能互补分布式能源循环经济体系的构想，分析讨论能源综合管控中心的综合能源管理调配策略与运行模式，提出综合能源管理系统平台建设方案，对各类区域内各分布式能源系统进行多能互补、优化调度。 关键词：多能互补；分布式能源；综合能源管理系统；“互联网+”智慧能源 引言：多能互补综合能源系统强调在同一个网络中集成多种具有互补特性的分布式能源，如太阳能、风能、水能等，通过相互补充的方式提升区域能源系统运行的稳定性和经济性。与传统集中式电力系统相比，分布式能源系统采用的是小容量、小规模、分散式、模块化的结构，能够实现一次能源到电能、热能和动能的独立转化，通过多种能源的互补，能够全面满足能源综合利用以及节能减排的现实需求。 1、多能源系统 美国经济学家杰里米•里夫金在其著作《第三次工业革命》中提出了能源互联网的概念，为多能源系统的发展提供了新的思路。能源互联网是一种新型能源利用体系，即在电力电子技术与信息通信技术的基础上，利用能量信息管理系统将集中或分布式可再生能源、储能装置、耗能负荷等联结为一个有机的整体，使其协同工作，通过能量与信息紧密耦合实现安全高效协调共享。美国在北卡罗来纳州立大学建立了FREEDM系统中心，将电力电子技术和信息技术引入电力系统，以分布对等的系统控制与交互，在配电网层面实现能源互联网，期望实现分布式电源与储能即插即用、灵活并网。德国于2008年在智能电网的基础上选择了6个试点地区进行为期4年的E能源（E-Energy）技术创新促进计划，主要是以信息通信技术为基础，打造新型能源网络，开展了大规模清洁能源消纳、节能、双向互动等方面的示范工作。如哈茨可再生能源示范区项目（regenerative model region Harz，RegMode Harz），对分散风力、太阳能、生物质等可再生能源发电设备和抽水蓄能水电站进行协调，从而使得可再生能源联合循环利用率达到最优。日本通过“数字电网路由器”，赋予电力设备相应的IP地址，实现电网的分段控制，逐步将同步电网细分为异步、自主但互通互联的分散网络。
自2012年初以来，我国开始了能源互联网研究。国家电网公司提出构建全球能源互联
网，以特高压电网为骨干网架、以输送清洁能源为主导，构建全球互联的坚强智能电网，并在2013年12月明确指出，未来的智能电网就是“能源互联网”。中国电力科学研究院、清华大学等机构也对能源互联网开展了相应研究。2016年，国家发展和改革委员会、国家能源局、工业和信息化部联合发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，奠定了能源互联网在国家十三五规划能源领域中的重要地位。2017年，国家能源局公布了首批“互联网+”智慧能源（能源互联网）示范项目，这对于推动我国能源革命，提高可再生能源比例，促进化石能源高效清洁利用，提高能源综合利用效率具有重要意义。
周孝信院士认为，能源互联网可以分为3个层次：物理基础即多能协同能源网络；实现手段为信息物理能源系统；价值实现为创新模式能源运营。多能协同能源网络采用的多能互补技术，是促进清洁可再生能源发展的有效途径，是能源变革的发展趋势，是推动能源可持续发展的重要手段。
2、系统体系框架
以某区域多能互补综合示范性工程的建设为例，截止2017年底，区域内最大负荷28MW，预计在未来一段时间内，用电负荷依然处于高速增长阶段，增长率可以达到11%，在这种情况下，单纯依靠上级电网很难满足区域发展对于能源的需求。基于此，有
关部门计划在区域内构建分布式能源站，充分利用光伏发电的优势，与传统电网实现互补，对电源结构进行优化，以此来保证区域经济的稳定快速发展。立足当前社会发展对于能源的需求，从区域多能互补分布式能源循环经济体系的构想出发，可以结合区域经济发展情况，构建相应的智慧能源多能互补综合能源管理系统，系统包含两个主要部分：
（1）能量管理中心系统；
（2）分布式能源监控系统和负荷监控系统。
其中，负荷监控系统又可以细分为用户用能监测系统、楼宇能源管理系统和充电站监控系统等，原本的电力系统调度中心与区域能源系统之间的信息传递可以交由能量管理中心系统负责。
3、综合能源管理系统
3.1 综合能源管理体系构架
基于区域多能互补分布式能源循环经济体系的构想，可进一步搭建区域多能互补综合能源管理系统，系统由两部分构成：能量管理中心系统和各分布式能源自身的监控系统以及负荷监测系统（包括：楼宇能源综合管控系统、充电站监控系统，用户用能监测系统）。电力系统调度中心与区域内分布式能源系统的信息交换由能量管理中心系统负责管
区域能源管理
理。
3.2 综合能源管理调配策略与运行模式
在保证区域内各能源系统的安全、经济、稳定运行前提下，一体化综合能源管理技术根据能源负荷需求、各分布式能源发电情况、天气情况、电价和气价等信息，以分布式能源系统最小的运行成本、排放成本、网损成本以及停电成本为目标，为分布式能源、储能以及负荷等提供合理的参考运行点，统一协调各分布式能源和负荷等设备，进一步调控区域内分布式能源系统与大电网的能量交换，以便达到经济运行，节能减排的目的。多能互补能量管理技术、经济及环境因素之间的关系如图1所示。
根据负荷预测、分布式能源发电预测、电价及气价等信息，来实现对电力系统电能交换、可控分布式能源的调度、负荷侧需求响应的控制管理，最终实现整个新区的能量优化调度。
区域多能互补分布式能源系统的运行模式可由政府、供电公司和投资方以PPP模式在区域内组织建立区域能源公司进行售能业务，一方面可通过新区内自主的能量管理为新区内能源负荷提供多种能源支撑，另一方面在电力盈余时可向电网售电。在保证项目收益的
同时，最大推行清洁可再生能源的利用率。除此之外，能源公司也可通过能源管理合同的模式，将区域内的节能运维项目进行统一管理运行。
3.3 区域综合能源管理系统建设方案
区域综合能源管理系统平台应结合工程实际的实际需求，采用一体化调控体系，建设区域综合能源管理平台，提高电网调控能力和大范围优化配置资源能力。
区域综合能源管理系统应用系统分别部署在安全区Ⅰ（实时区）、安全区Ⅱ（非实时区）、安全区Ⅲ（管理信息大区），并按中华人民共和国国家发展和改革委员会令第14号《电力监控系统安全防护规定》要求设置安全防护设备。
安全区Ⅰ系统主要由采集通信服务器、SCA-DA服务器、数据库服务器、能源管理服务器、MMI子系统以及系统网络组成。安全区ⅠI系统主要由采集通信服务器、数据库服务器、功率预测服务器、能效管理服务器、能源交易服务器、MMI子系统以及系统网络组成。主要功能包括实时监控与分析类应用、调度计划、能源调度管理、能源交易和能效监测等。主要实现对电源、储能站的调度和升压站的集中监控，实施集中统一操作、维护、检修管理，达到减员增效降低电网运行成本、提高经济效益的目标。各厂站计算机监控系统通过电力专网将信息送至能源运行监测交易中心，实现能源运行监测交易中心的远程监控。视
频信息通过数据通信网送至能源运行监测交易中心，便于运行人员远程监控各站点。用户侧数据可通过公网或专线方式将信息送至能源运行监测交易中心。同时，区域综合能源管理系统具备与当地电网调度端通信接口。
4、结语
相比较传统集中式电力系统，多能互补综合能源管理系统能够将多种具备互补性的分布式能源集中起来，提升系统的稳定性和经济性，确保能源的充分利用。而在系统构建过程中，需要充分考虑区域经济发展情况和负荷需求，结合一体化运行模式，建立相应的能源综合管控中心和管理系统平台，在保证电力系统稳定可靠运行的基础上，通过分布式能源系统实现优化调度与多能互补，促进能源利用效率和经济效益的提高。
参考文献：
[1]智慧能源多能互补综合能源管理系统研究[J].蔡世超.应用能源技术.2017（10）
[2]区域能源多能互补技术和优化管理的研究[J].薛婧然.中国工程咨询.2017（06）
[3]综合智慧能源管理系统架构分析与研究[J].张丹，沙志成，赵龙.中外能源.2017（04）
[4]基于多能互补的区域能源系统优化模型[J].梁浩，张峰，龙惟定.暖通空调.2012（07）
[5]面向21世纪电力科学技术讲座[M].中国电力出版社，高严主编，2001
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