唐雪陽

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

概述

基于全球碳減排的要求，2020年中國提出“雙碳”目標，要求二氧化碳排放力爭于2030年達到峰值，努力爭取2060年實現碳中和，為實現該目標，作為碳排放的主體，電力行業提出新型電力系統改革，要求建設以新能源為主體的電力系統。風、光發電系統作為新能源發電技術，因技術成熟度高、建設成本低等優勢大量布局，但因為受環境影響，對供電的穩定性和可靠性帶來一定的挑戰。儲能作為一種電力存儲的介質，對于穩定分布式發電、負荷波動等具有一定的優勢，隨著儲能技術、成本、安全因素越來越有優勢，儲能也成為新型電力系統中的因素。同時受傳統供電的可靠性、分時電價的影響，越來越多的企業、園區、高校、醫院、高速服務區等場所，開始通過建設微電網來滿足自己的供電需求及降低綜合用電成。對于微電網的建設，國家能源局出臺了相關的建設指導意見、管理辦法、測試規范、痛點等政策，為微電網的建設也提供更加明確的方向。

什么是微電網？

微電網(Microgrid) 是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型發配電系統，是一個可以實現自我控制、保護和管理的自治系統，它作為完整的電力系統，依靠自身的控制及管理供能實現功率平衡控制、系統運行優化、故障檢測與保護、電能質量治理等方面的功能。

微電網根據與公共電網連接情況可分為兩類:

并網型:既可以與外部電網連接運行，也支持離網獨立運行，以并網為主。

離網型:不與外部電網聯網，實現電能自發自用，功率平衡微電網。

交流耦合微電網一并網型

交流耦合微電網一離網型

直流耦合微電網

應用場景

工業園區：工業園區能源消耗大，有穩定生產需求，碳排壓力大。通過優化能源調度，降低園區能耗，提高能源利用效率。

商業建筑：商業建筑對能源服務質量要求高，系統優化能源分配。實現節能降耗，提升商業建筑能源管理水平與經濟效益。

數據中心：數據中心能源供應要求穩定可靠,系統保障能源供應。優化能源管理，降低數據中心能耗，提高運營效率。

新能源場站：新能源場站實現風光儲充一體化管理，提高能源利用效率。系統優化分布式能源出力，保障新能源場站穩定運行。

偏遠地區：偏遠地區電網覆蓋不足，系統提供獨立能源供應系統。解決無電或缺電問題，改善偏遠地區居民生活條件。

安科瑞系統解決方案

安科瑞微電網系統解決方案，通過在企業內部的源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝安科瑞自主研發的各類監測、分析、保護、治理裝置;通過先進的控制、計量、通信等技術，將分布式電源儲能系統、可控負荷、電動汽車,電能路由器聚合在一起;平臺根據最新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、逆變器等系統與設備保證企業微電網始終安全、可靠節約、高效、經濟、低碳的運行。

系統概覽與可視化運行

首頁對微電網的運行進行實時監管，包含市電、光伏、風電、儲能、充電樁及用電負荷，同時也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。

對一次系統圖重要節點進行數據采集并直觀展示，實現微電網無人值守，真正實現數字化、智能化、便捷化管理，對重要負荷與設備進行不間斷監控。

綜合監控

光伏監控

光伏系統總出力

情況逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警

逆變器及電站發電量統計及分析

并網柜電力監測及發電量統計

電站發電量年有效利用小時數統計，識別低效發電電站

發電收益統計(補貼收益、并網收益)

輻照度/風力/環境溫濕度監測

并網電能質量監測及分析

風電監控

風力發電系統總出力

情況逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警

逆變器及電站發電量統計及分析

并網柜電力監測及發電量統計

電站發電量年有效利用小時數統計，識別低效發電電站

發電收益統計(補貼收益、并網收益）

風力/風速/氣壓/環境溫濕度監測

并網電能質量監測及分析

儲能監控

系統綜合數據:電參量數據、充放電量數據，節能減排數據；

運行模式:峰谷模式、計劃曲線、需量控制等;

統計電量、收益等數據；

儲能系統功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握儲能系統的整體運行水平。

PCS、BMS監控

PCS實時數據:有功功率、無功功率、功率因數

PCS參數設置:開關機、工作模式、功率設定

PCS負載和電池數據:各相電流、電壓、有功無功等信息

PCS故障數據:硬件、AC電網、AC電容、系統、開關故障

BMS實時數據:運行狀態、接觸器狀態、通信狀態

BMS電池數據:單體電池電壓、單體電池溫度

BMS故障數據:包含一級二級三級告警信息等

柴發監控

實時監測柴發系統的發電電壓、電流、功率、發電量和耗油量等運行狀態；

柴發實時數據:轉速、水溫、油壓、油位、運行時間、頻率、功率因數等信息監控；

告警信息:包括低速或超速、低壓或過壓、分合閘情況急停、超載報警、相序報警、蓄電池高低壓報警等。

充電樁監控

實時監測充電系統的充電電壓、電流、功率及名充電樁運行狀態；

統計各充電樁充電量、電費等；

針對異常信息進行故障告警；

根據用電負荷柔性調節充電功率。

協調控制

協同光伏、風電、儲能、負載等多種能源主體，動態規劃智能策略，實現儲能、光伏協調控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。

并離網切換控制

并離網切換過程主要EMS按照PCS操作邏輯進行自動控制，在離網時對QF1進行分閘，對PCS進行關機-轉VF模式-開機等;在并網時對QF1進行合閘，對PCS進行關機-轉PQ模式-開機等操作

并離網切換過程主要由STS配合PCS自動完成，EMS在離網后持續監測儲能SOC狀態進行高電量光伏限功率和低電量保護，確保離網穩定運行，在并網時正常執行峰谷套利、新能源消納等策略

策略配置與電能分析

運維人員可在現場通過工控機上的SCADA系統界面，直接進行核心策略參數的配置與修改。此模式為系統提供了不依賴于外網的獨立控制通道，是實現高實時性關鍵控制、保障系統基礎穩定與自主性的核心保障。儲能設置:SOC上下限、最大充放電功率計劃曲線:支持設置時間段和充放電功率需量控制:設置最大允許需量上限防逆流:防逆流閾值下限。用戶也可以查看光伏、儲能、充電樁及系統的發用電量和收益數據，同時可以切換年報查看每個月的電量和收益。

電能質量與諧波監測

實現整個微電網系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進行監測。

優化調度

系統基于歷史發電數據、用電負荷及天氣信息，分別建立光伏與風機發電預測、樓宇及充電負荷預測模型從而精準預估未來時段的發電與用電功率。在此基礎上，結合分時電價、儲能容量等關鍵信息，設定以最小化運行成本、降低充電成本及提升綜合效益為核心的多目標優化函數。通過優化算法動態調整儲能的充放電策略，系統能夠有效克服傳統協調策略(如僅依賴峰谷套利或新能源消納)在經濟性上的不足，最終輸出經濟、高效的系統協同調度計劃。

配套產品

監測保護治理產品

微電網能量管理控制箱

場景方案配置

案例分享

江西某啤酒廠光伏防逆流項目

項目情況:本項目3臺變壓器、16臺50kw逆變器。其中設置并網點三處，并網點1布置5臺50kw逆變器，并網點2布置5臺50kw逆變器，并網點3布置6臺50kw逆變器,項目需求:本項目光伏發電采用“自發自用，余電不上網”的方式，進行光伏防逆流控制。

項目實施:采用“剛性控制”+“柔性調節”的方案，利用Acre1-2000MG能量管理系統進行柔性調節，實現對逆變器的限功率控制。

項目結果:該項目順利完成光伏防逆流控制，實現了余電不上網，提高經濟效益，避免電網考核和罰款。

平臺演示