基于配电物联网的智慧园区综合能效评估方法浅述

黄芷君 王瑞祺 张伟

1. 国网福建水口发电集团检修分公司 福建 福州 350004；

2. 国网福州供电公司 福建 福州 350004；

3. 积成电子股份有限公司 山东 济南 250100

引言

2020年国家电网提出了“世界一流能源互联网企业”和“世界一流示范企业”的建设目标。以电力网为主体，实现能源的综合利用和消纳成为当前的研究热点之一。为建设节约型可持续发展社会，实现能源的综合消纳利用，基于云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术实现智慧园区内用能的综合监控和分析是构建园区微能源互联网的关键环节[1-3]。

本文基于配电物联网实现了对园区内用电量、用天然气量、用热量、用水量及生产总值等信息的采集，并基于数据挖掘分析，实现对园区能效的综合评估。

1 智慧园区能效评估模型

建立智慧园区能源消耗总量信息阵STBM记录智慧园区内每个企业一年时间的用水总量信息、用电总量信息、用天然气总量信息、用热气总量信息、生产总值信息，具体描述为：

其中，SBi1为企业i一年时间的用水总量信息，单位为m3；SBi2为企业i一年时间的用电总量信息，单位为kWh；SBi3为企业i一年时间的用天然气总量信息，单位为m3；SBi4为内企业i一年时间的用热气总量信息，单位为GJ；SBi5为内企业i一年时间的生产总值信息，单位为元。i=1,2,3…n;n为企业总数。

2 智慧园区能效评估方法

基于智慧园区能源消耗总量信息阵STBM生成智慧园区能源消耗单位阵STIM记录智慧园区内每个企业一年时间的单位产值耗水量信息、单位产值耗电量信息、单位产值耗天燃气量信息、单位产值耗热量信息，具体描述为：

其中，SIi1为企业i一年时间的单位产值耗水量信息，单位为m3/元；SIi2为企业i一年时间的单位产值耗电量信息，单位为kWh/元；SIi3为企业i一年时间的单位产值耗天燃气量信息，单位为m3/元；SIi4为企业i一年时间的单位产值耗热量信息，单位为GJ/元。i=1,2,3..n;n为企业总数。

基于智慧园区能源消耗单位阵STIM生成智慧园区能源消耗评估量化阵STAM，以对智慧园区内每个企业一年时间内的单位产值耗水量信息、单位产值耗电量信息、单位产值耗天燃气量信息、单位产值耗热量信息进行统一标准量化处理，具体描述为：

其中，SAi1为企业i一年时间内的单位产值耗水量评价值，当SAi1小于0时，规定SAi1为0；SAi2为企业i一年时间内的单位产值耗电量评价值，当SAi2小于0时，规定SAi2为0；SAi3为企业i一年时间内的单位产值耗天燃气量评价值，当SAi3小于0时，规定SAi3为0；SA4为企业i一年时间内的单位产值耗热量评价值，当SAi4小于0时，规定SAi4为0。i=1,2,3…n;n为的企业总数。V1为单位产值耗水量标准值，单位为m3/元；V2为单位产值耗电量标准值, 单位为kWh/元；V3为单位产值耗天燃气量标准值，单位为m3/元；V4为单位产值耗热量标准值，单位为GJ/元。

基于智慧园区能源消耗评估量化阵STAM和加权方法，生成企业能源消耗评估阵STSM，以记录智慧园区内每个企业的能源消耗评估结果，具体描述为：

其中，SSi为企业i的能源消耗评估结果。i=1,2,3..n;n为企业总数。λj为SAij的权重系数，其值大于0，j=1,2,3,4；λ1取0.05～0.15；λ2取0.35～0.45；λ3取0.25～0.35；λ4取0.15～0.25。

基于企业能源消耗评估阵STSM和平均方法，生成智慧园区能效评估结果SEAS，具体描述为：

智慧园区能效评估结果SEAS的取值范围在[0，100]之间，越靠近100表示智慧园区内企业的能源利用率越高，越靠近0表示智慧园区内企业的能源利用率越低。

3 结束语

本文首先建立了智慧园区能效评估模型，然后基于能效评估模型和加权平均法，生成了智慧园区能效评估结果。该方法从用水、用电、用燃气、用热能等不同能源用量和企业生产总值出发，对智慧园区综合能效进行了分析，具有较好的实用价值。