【源網(wǎng)荷儲充】安科瑞微電網(wǎng)智慧能源平臺

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

1、背景

雙碳目標(biāo)

√30年碳達峰、60年碳中和

√要求各行各業(yè)進行節(jié)能減排

電力改革

√建立以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)；

√推動儲能、分布式發(fā)電、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與交易；

√確保國家能源安全

政策加持

明確以消納可再生能源為主體的增量配電網(wǎng)、微電網(wǎng)和分布式電源的市場主體地位。

市場推動

√企業(yè)需求：用電安全、可靠、經(jīng)濟、擴容；

√成本刺激：光伏組件、儲能成本下降；

2、需求與痛點

新能源利用低

大量分布式能源裝機后存在棄風(fēng)棄光、或者直接并網(wǎng)導(dǎo)致回收期增加

綜合用電成本高

余電上網(wǎng)、缺乏有序管理、對分時電價關(guān)注低

能源可靠性不足

新能源易受環(huán)境影響供電可靠性低、新能源汽車充電易對電網(wǎng)形成沖擊或者超容

數(shù)據(jù)分析不全

新能源利用率；發(fā)電、儲能設(shè)備運行狀態(tài)、用電能耗與成本缺乏分析，協(xié)調(diào)出力無依與據(jù)

能量管理挑戰(zhàn)多

負(fù)荷需求、天氣狀況、電網(wǎng)分時電價等因素下，無法實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)部能量的有效控制和調(diào)度。

3、解決方案--源網(wǎng)荷儲充、協(xié)調(diào)控制、經(jīng)濟運行

微電網(wǎng)智慧能源平臺

光儲充平臺

平臺能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲能系統(tǒng)、充電負(fù)荷進行實時監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網(wǎng)運行監(jiān)視全面化、安全分析智能化、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動態(tài)化的需求，實現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動，在多種策略控制下，有利于新能源高效利用、資源合理分配以及微電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，減少電網(wǎng)建設(shè)投資，提升企業(yè)的能源利用率，降低運行成本，達到節(jié)能降耗的目的。

4、平臺功能

核心功能：能源規(guī)劃

采用魯棒優(yōu)化方法進行優(yōu)化配置，提供經(jīng)濟*優(yōu)的容量規(guī)劃方案

核心功能：智能化策略

削峰填谷，進行峰谷套利，降低用電成本

需量控制，柔性擴容；降低企業(yè)的基礎(chǔ)電費

備用電源，確保因電網(wǎng)故障，重要負(fù)荷供電可靠性

核心功能：預(yù)測與經(jīng)濟調(diào)度

功率預(yù)測，進行分布式發(fā)電與用電負(fù)荷的短時與超短時功率預(yù)測

經(jīng)濟調(diào)度，解決非線性、多約束條件的高維優(yōu)化問題經(jīng)濟調(diào)度下的電網(wǎng)、光伏、風(fēng)電、儲能出力計劃

其他核心功能

多種協(xié)議

支持多種規(guī)約協(xié)議，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方協(xié)議定制等。

多種通訊

支持多種通信方式：串口、網(wǎng)口、WIFI、4G。

多種策略

系統(tǒng)支持自定義控制策略，如削峰填谷、需量控制、動態(tài)擴容、后備電源、平抑波動、有序充電、逆功率保護、經(jīng)濟調(diào)度等策略，保障用戶的經(jīng)濟性與安全性。

多維參量

覆蓋傳統(tǒng)平臺盲區(qū)，可實現(xiàn)電力、環(huán)境、安防、消防、視頻監(jiān)控、電能質(zhì)量、計量、繼電保護等多系統(tǒng)和設(shè)備的全量接入與監(jiān)控。

通信管理

提供通信通道配置、通信參數(shù)設(shè)定、通信運行監(jiān)視和管理等。提供規(guī)約調(diào)試的工具，可監(jiān)視收發(fā)原碼、報文解析、通道狀態(tài)等。

5、系統(tǒng)特色

智慧能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲一體化運行監(jiān)測、分析管理、智能診斷、協(xié)調(diào)控制。

智能化運行策略

支持多種科學(xué)高效運行策略，可根據(jù)實際需求進行靈活配置。

可靠性與經(jīng)濟性分析

支持能源利用率、能耗、成本收益及異常與電能質(zhì)量分析。

系統(tǒng)規(guī)劃與評估

結(jié)合負(fù)荷數(shù)據(jù)分析，規(guī)劃分布式電源與儲能配置，并針對微電網(wǎng)系統(tǒng)方案做經(jīng)濟性評估。

多種預(yù)測算法模型

多種智能算法，適配各種環(huán)境，實現(xiàn)光伏、風(fēng)電及負(fù)荷用電功率的短期和超短期預(yù)測。

多種調(diào)度算法模型

多種經(jīng)濟調(diào)度算法，適應(yīng)各種目標(biāo)下的優(yōu)化調(diào)度。

多業(yè)務(wù)場景匹配

適用于光伏、儲能、充電樁、光儲、光儲充一體等多種業(yè)務(wù)場景。

提高分布式電源的有效運行時間

實現(xiàn)風(fēng)、光等可再生分布式能源一體化并網(wǎng)，對無序接入分布式電源進行統(tǒng)一管控，提高電網(wǎng)接納間歇性分布式電源的能力，解決規(guī)模光伏輸出功率波動的問題，提升網(wǎng)內(nèi)功率動態(tài)平衡能力

柔性擴容

通過協(xié)調(diào)控制，使微網(wǎng)內(nèi)分布式電源通過有效配合來均衡負(fù)載、延緩電網(wǎng)升級、減小線路投資，解決因規(guī)模間歇性電源接入需要增加主網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量的問題

提升用戶供電可靠性

通過對不同類型分布式電源及負(fù)荷進行整合，對外可等效為一個可調(diào)度的單元，參與系統(tǒng)調(diào)峰，實現(xiàn)一定經(jīng)濟效益，提高大量分布式光伏接入的經(jīng)濟性

優(yōu)化多能互補

在用戶端形成戶用微電網(wǎng)，實現(xiàn)用戶多能源的個性化、差異化服務(wù)，通過多能源協(xié)同優(yōu)化，提高能源供給的可靠性和穩(wěn)定性。

能源數(shù)字化管理

作為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成和細(xì)胞結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，完成綠色低碳、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

節(jié)能減排、提升經(jīng)濟性

為用戶實現(xiàn)降碳、提供綠電，降低用能成本，提升系統(tǒng)經(jīng)濟性

實現(xiàn)微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及總體負(fù)荷情況實時監(jiān)測及系統(tǒng)組成圖展示，并針對系統(tǒng)狀態(tài)分析及收益計算。

光伏預(yù)測結(jié)合光照強度，歷史數(shù)據(jù)對光伏功率進行預(yù)測，并與實際功率進行對比分析，可以指導(dǎo)提高能源利用效率及調(diào)度出力。

用電負(fù)荷預(yù)測是通過分析歷史用電數(shù)據(jù)、天氣條件對負(fù)荷進行功率預(yù)測，并實現(xiàn)經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度，以降低尖峰或者高峰時刻的用電量，降低企業(yè)綜合用電成本。

用戶可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數(shù)據(jù)，同時可以切換年報查看每個月的電量和收益。

微電網(wǎng)配置主要對微電網(wǎng)系統(tǒng)組成、基礎(chǔ)參數(shù)、運行策略及統(tǒng)計值進行設(shè)置。其中策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

6、案例

某光儲充系統(tǒng)采用0.4kV并網(wǎng)，光伏配合儲能系統(tǒng)在滿足充電需求的情況下，實現(xiàn)峰谷套利、光伏消納，提升新能源消納比例及經(jīng)濟性。

光伏系統(tǒng)：車棚光伏裝機容量118kW，通過9臺逆變器接入系統(tǒng)

儲能系統(tǒng)：集裝箱內(nèi)安放儲能系統(tǒng)，裝機容量50kW/100kWh。

充電樁系統(tǒng)：7kW交流樁20臺；60kW直流樁2臺；120kW直流樁1臺。

系統(tǒng)首頁

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光伏監(jiān)控界面

儲能監(jiān)控界面

充電樁監(jiān)測界面