1、港口微电网建模仿真与运行管控技术南瑞集团有限公司2024.04.182 2港口微电网运行控制策略1 1港口微电网发展背景3 3港口微电网建模仿真4 4实际工程应用情况汇报目录5 5建议与展望1.发展背景 习近平在第七十五届联合国大会上作出碳达峰、碳中和的郑重承诺 2021年3月，习近平主持中央财经委员会第九次会议并发表重要讲话，再次对碳达峰、碳中和作出重要部署，强调要构建以新能源为主体的新型电力系统，明确了“双碳”背景下我国能源电力转型发展的方向。我国制定了实现CO2排放于2030年前达峰，2060年前实现碳中和的目标。交通运输行业能源消费情况交通运输行业能源消费占全行业的10%各行业能源消费

2、占比各类交通能源消费占比水运占交通行业能源消费的9%交通运输行业化石能源消费占比近90，是唯一的碳排放还在上升的领域，任务更为艰巨！1.发展背景建设世界一流港口建设世界一流港口1.发展背景政策、法规、规划到2025年，世界一流港口建设取得重要进展，主要港口“绿色、智慧、安全”发展实现重大突破，地区性重要港口和一般港口专业化、规模化水平明显提升。到2035年，全国港口发展水平整体跃升，主要港口总体达到世界一流水平，若干个枢纽港口建成世界一流港口，引领全球港口绿色发展、智慧发展到2050年，全面建成世界一流港口，形成若干个世界级港口群，发展水平位居世界前列。2017年以来，国家重点出台一系列政策推

3、动港口发展，如中共中央、国务院印发交通强国建设纲要、“十四五”现代综合交通运输体系发展规划等，交通运输部等多部门印发关于建设世界一流港口的指导意见、关于加快智慧港口和智慧航道建设的意见等政策性文件，为包括智慧港口和智慧航道在内的智慧交通发展指明了前进方向、提供了根本遵循。1.发展背景全国港口基本情况全国拥有沿海港口150余个，含24个主要港口、8个区域性枢纽港口、24个地区性重要港口等；内河港口1300多个，含28个主要港口。典型的如：上海洋山港：全球最大的智能集装箱码头，年集装箱吞吐量突破2500万标准箱；宁波舟山港：全球第三大运输港口，是中国超大型巨轮进出最多的港口，也是世界上少有的深水良

4、港；青岛港：是世界最大的40万吨级矿石码头、45万吨级原油码头，可停靠世界最大22.7万吨级邮轮的专用码头和世界一流的国际邮轮客运中心；标志港口与上市企业热力分布图（来源：前瞻产业研究院）港口能源使用现状1.发展背景港口基础设施的能量需求主要由电能、燃油、煤炭、LNG等能源提供。现有的能源利用形式单一，尚未充分实现不同种类能源间的交互以及循环利用。港口多能负荷需求示意图热电冷从电网角度看，港区电网为传统供电网络，岸桥场桥等主要负荷潮流双向流动且有较强的冲击性，存在排放强度大、电能质量差、损耗高、运营成本高等问题。港口电网负荷统计图港区多能源融合场景1.发展背景结合港区自然资源禀赋、港区及靠港船

5、舶能耗特征，可引入风力、光伏等分布式新能源发电、多形式储能、船舶岸电、绿电制氢、各类冷热源等新元素，以提升港区新能源发电与消纳率，港口电能获取也将由“远方来”转化为“远方来”和“身边取”共存。如此，港区电网转变为具有“双高”特征的微电网，新老问题交织，需要掌握其复杂运行特性并进行协调优化控制，以实现港区多种能源互补利用，提升能源利用效率。港口多能源管控场景示意图2 2港口微电网运行控制策略1 1港口微电网发展背景3 3港口微电网建模仿真4 4实际工程应用情况汇报目录5 5建议与展望2.港口微电网运行控制策略 港区多时间尺度能量管理架构示意图环境约束能源价格负荷管理调度计划负荷预测新能源发电预测

6、能量型资源调节计划调整天长期能量管理分电压控制频率控制短期功率平衡功率平衡快速动态调节能力新能源发电功率秒毫秒港区能量管理主站调控能量型储能、电制氢、充电桩协调控制器调控柔直、功率型储能快速调节资源本地控制功率型储能2.港口微电网运行控制策略 能量管理主站多时间尺度优化调度架构递阶模型预测控制是在传统MPC的基础上，将系统调度控制过程在不同时间尺度上进行分解，解决传统MPC方法在应用中面临的优化调度的复杂性和实时控制的快速性之间的矛盾。根据不同设备/对象的响应速度进行分类调度。基于递阶模型预测控制的多能协调优化调度架构如图所示，分为日前计划、实时校正两个不同时间尺度，每个时间尺度的调度资源、优