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需求背景

区域微电网，是集发-配-用电为一体的电力网络单元，主要由各种各样的分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护等组成的小型发配电系统。是我国新型电力系统发展的重要组成部分。在缓解远距离输电压力，降低电力运输成本以及减少基础建设投入上都起到了重要的作用，尤其是在电力供应不足或偏远地区，区域微电网的发展使当地电力短缺的问题得到彻底解决。

发展区域微电网的重要意义

1.实现可再生能源的高效利用，区域微电网采用可再生能源如太阳能、风能等等，利用分布式技术，使得能源的使用更加高效，减少能源浪费，达到节能与环保效果。

2.提高电力供应的可靠性:借助其智能化配置和调配方式，微电网能够实现当地电力需求的灵活调节和独立运行，提升了电力供应的可靠性和稳定性;

3.确保安全供电 :微电网本身设备较小，在独立运行情况下，能够实现资源共享，减少备用电源的配置，缩小电力系统的安全隐患;

4.降低电力成本:微电网的使用可以使当地电力短缺的问题得到彻底解决，减少了电力进口量，降低电力运输成本，缩小了供需差距，从而能够有效降低电力的成本，提高经济效益;

5.推动可持续发展 :微电网采用可再生能源，符合国家碳中和碳达峰的发展远期规划，对减少环境污染，推动低碳经济等方面发挥了积极作用，促进了可持续发展;

6.灾备应急备用:微电网基本延续性和独立性，能够在突发情况下提供持续稳定的电力供应，实现灾备应急备用的重要保障。

综上，研发基于源网荷储协同控制的区域微电网综合管控系统以及配套相关智能化设施、多能互补的能源类型接入，把“绿色-零碳-无人-智慧”的发展理念应用于能源结构转型，将对我国能源产业和新型电力系统发展带来积极的影响，具有显著的经济效益和社会效益。

需解决的主要技术难题

研究区域微电网多种可再生能源的协同发电调度模型，充分发挥各类资源的调控潜力及互补特性，实现区域内能源的优化配置和管控，达到区域内“源-网-荷-储-充”经济高效运行效果，同时保障区域供电的可持续性和稳定性。具体需求如下：

1.建立光、储、充一体化系统单元。通过对区域内建设的光、储、充设施集中监控，采集区域内发电、储能、充电桩、用电负荷数据，采用智能调度算法，控制整个微电网系统内的功率平衡、电压稳定，结合本地峰谷电价，优化削峰填谷策略，以最经济的方式为本地负荷及充电桩供电。同时，对光储充设备工况实时监测，保障其运行效率，实现区域内“源-网-荷-储-充”经济高效运行效果。

2.微电网系统功率预测模型，根据区域内可再生能源资源条件和分布式特点，结合本地气象设备实时数据，获取异常气象预报预警信息、临近预报实时气象条件、数值气象预报、历史气象数据等，建立算法模型，实现风光功率预测，根据预警结果及优化算法合理调整功率预测值，使预测结果能够在异常气象条件下做出适应性调整。为区域微电网的运行给出科学的运行依据和预警约束，实现微电网系统的安全稳定运行。

3.建设区域微电网的监测和运维体系，全面监测并展示区域内一体化充电站、光伏组件、风电系统、逆变器、储能以及其他能源设备构成的微电网设施运行状态，建成智能化的微电网运行监测系统，并将监测信息和运维体系联动，自动生成故障运维工单，并将工单实时推送给运维管理人员，运维人员通过移动终端及时响应处理故障。

期望实现的主要技术目标

1、交付成果

1）交付光、储、充一体化监测单元软件模块；

2）微电网智能调度处理算法和削峰填谷策略；

3）交付微电网功率预测算法及软件模型；

4）交付微电网监测系统软件及运维联动软件。

2、达成指标

解决微电网内可再生能源发、用电设备和储能设备之间的协调控制问题；

实现微电网清洁能源发电功率的日预测和月度预测功能；

能够实现微电网故障诊断预警信息和运维模块联动功能。

需求解析

解析单位：“科创中国”河北科技服务团（河北省数字健康工程学会） 解析时间：2023-08-31

熊鹏

河北大学

理事

综合评价

此需求描述已足够清晰，需要解决如下问题: 研究区域微电网多种可再生能源的协同发电调度模型，充分发挥各类资源的调控潜力及互补特性，实现区域内能源的优化配置和管控，达到区域内“源-网-荷-储-充”经济高效运行效果，同时保障区域供电的可持续性和稳定性。

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