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电力系统能源互联网与综合能源服务技术设计.docx
资料介绍
电力系统能源互联网与综合能源服务技术设计
1 引言
能源互联网是将互联网理念与技术应用于能源系统，实现能源发、输、配、用各环节的互联互通和优化配置。综合能源服务则是在能源互联网框架下，为用户提供电、热、冷、气等多种能源的供应、管理和增值服务，是能源企业转型升级的重要方向。本文基于STM32G474嵌入式平台，探讨能源互联网与综合能源服务的技术方案。
2 能源互联网架构
2.1 系统架构
能源互联网采用"云-管-边-端"分层架构：云层（能源互联网云平台，部署在数据中心，负责全局优化和数据分析，功能包括能源管理、交易服务、数据分析、AI决策，云平台采用微服务架构，组件化部署，弹性扩展，数据存储容量>100TB，支持>100万用户，服务可用性>99.99%）、管层（通信网络，实现各层级之间的数据交互，骨干通信网：光纤网络，带宽>10Gbps，接入通信网：5G/LTE，带宽>100Mbps，支持海量终端接入，通信协议：MQTT、CoAP、HTTP/2，支持异构网络互通，通信延迟<100ms，通信可靠性>99.9%）、边层（边缘计算节点，部署在园区或变电站，负责区域优化和实时控制，边缘计算节点采用ARM或x86架构，运行容器化应用，功能包括数据汇聚、协议转换、实时控制、AI推理，边缘节点覆盖范围5-50km，支持接入设备数量>10000台，边缘节点之间P2P通信，实现分布式协同）、端层（智能终端，部署在用户侧和设备侧，负责数据采集和执行控制，基于STM32G474的智能终端，实现电、热、冷、气多能数据采集，支持设备控制，本地策略执行，终端数量大，每座城市数十万至数百万台）。
2.2 多能流耦合
能源互联网实现电、热、冷、气多能流耦合：耦合设备（热电联产机组，同时发电和供热，发电效率40%，热回收效率50%，综合效率>90%，电制冷机，用电驱动制冷，COP4-6，将电能转化为冷能，热泵，用电驱动制热，COP3-5，将电能转化为热能，电转气设备，电解水制氢，效率60%-80%，将电能转化为氢能，储热罐，储存热能，热储能密度50-100kWh/m³，储冷罐，储存冷能，冷储能密度30-50kWh/m³）、耦合效益（多能互补提升能源利用效率，综合能源利用效率从传统分供的50%-60%提升至70%-85%，降低系统运行成本，通过多能优化降低总运行成本10%-30%，提升可再生能源消纳能力，利用多能转换和储能消纳弃风弃光，弃电率降低50%以上）。
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