安科瑞徐赟杰

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1光儲充一體化的概念與背景

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笈c日俱增，以及電動汽車市場的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的能源供應和充電方式面臨著巨大的挑戰(zhàn)。光儲充一體化應運而生，它是一種將光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)和電動汽車充電設施有機結(jié)合的新型能源解決方案。光伏發(fā)電作為可再生能源利用的重要方式，利用太陽能電池板將太陽光轉(zhuǎn)化為電能。然而，光伏發(fā)電受到光照強度和時間的限制，具有間歇性和波動性的特點。儲能系統(tǒng)則能夠在電能過剩時儲存能量，在電能不足時釋放能量，有效解決了光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性問題。而電動汽車充電設施作為終端應用，與前兩者結(jié)合形成光儲充一體化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)能源的高效利用和就地消納。

2公司介紹

作為企業(yè)微電網(wǎng)提供能效管理和用電安全解決方案的高科技股份制企業(yè)，安科瑞電氣一直以來為用戶安全用能保駕護航，在提高用能效率和用能安全方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。安科瑞電氣股份有限公司（股票代碼：300286）成立于2003年，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務于一體，是一家為企業(yè)提供能效系統(tǒng)和用電安全解決方案的高科技股份制企業(yè)。公司解決方案涵蓋智慧校園、電力、環(huán)保、新能源、消防、數(shù)據(jù)中心、智能樓宇、智慧醫(yī)院、智慧工廠、智慧交通、市政工程等多個領域。

3方案介紹

3.1系統(tǒng)概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，全天候進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約。

系統(tǒng)應通過微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡和計算機軟件，實現(xiàn)供微電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、運行管理和優(yōu)化控制、事故記錄和分析、繼電保護等，完成企業(yè)微電網(wǎng)的安全、高效、經(jīng)濟運行管理。系統(tǒng)應由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層構(gòu)成。

3.2系統(tǒng)功能需求

數(shù)據(jù)采集及處理：通過光伏、風力發(fā)電設備、儲能設備、充電樁、負荷及輔助設備等實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關量及溫度量、電能抄表值等；

實時監(jiān)控：實時監(jiān)控微電網(wǎng)系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)、系統(tǒng)性能、功率輻射曲線、上網(wǎng)電量與發(fā)電量、系統(tǒng)損耗等，及時掌握微電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運行水平，包括對光伏逆變器、儲能變流器、充電樁、主接線、通訊狀態(tài)等的實時監(jiān)控；

畫面顯示：各子系統(tǒng)的發(fā)用電信息與狀態(tài)、各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、交直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、系統(tǒng)拓撲、各種告警、運行曲線、環(huán)境數(shù)據(jù)等信息；

智能控制策略：包括峰谷策略、最大需量策略、平滑出力、計劃曲線策略、防逆流策略、自定義控制策略等；

記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印；

報警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關報警，并將報警歸納于不同的報警窗口。同時通過告警異常事件進行管理，為設備性能的評估、準確判斷故障、提供支持；通過事故追憶和事故重演，可分析事故發(fā)生原因，避免事故的再次發(fā)生，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行；

應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作，同時支持對操作密碼進行設置，為系統(tǒng)的遙控/遙調(diào)等操作安全性提供保障；

曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關歷史趨勢；

報表統(tǒng)計功能：通過報表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運行參數(shù)，形成運行日報、月報、電能統(tǒng)計日報、月報、年報。

4項目背景

浙江某能源集團有限公司位于浙江省寧波前灣新區(qū)，主營業(yè)務范圍包括了儲能技術服務，光伏風力發(fā)電技術服務，充電樁技術服務，新能源項目的施工以及為企業(yè)提供配電房運維服務。隨著新能源的興起，如何管理好企業(yè)內(nèi)部的負荷與光伏、儲能、充電樁之間關系，通過系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析優(yōu)化管理，實現(xiàn)了供電可靠監(jiān)測、收費管理、能耗分析管理以及動態(tài)區(qū)域無人值守。幫助客戶實現(xiàn)能源的統(tǒng)一化管理與降本增效，是企業(yè)需要解決的問題。

5組網(wǎng)架構(gòu)

6項目系統(tǒng)展示功能

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

數(shù)據(jù)集抄：對各個配電回路的電氣參數(shù)進行整點集抄，匯總在一個界面上，減輕人工抄表的工作量；

歷史數(shù)據(jù)：系統(tǒng)保存采集的各種參數(shù)至少3年，保存頻率5分鐘，可查詢指定時間段的歷史數(shù)據(jù)，并以曲線、圖表、表格顯示；

7項目成效

本項目最終通過AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺，將客戶的儲能，充電樁，光伏，電力運維、能耗、預付費、電氣安全等系統(tǒng)融合到一個大平臺進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，為企業(yè)微電網(wǎng)的可靠、安全、節(jié)約、高效運行提供保障。

滿足客戶微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、源荷互動智能化、全景分析可視化的需求；同時協(xié)調(diào)光伏與儲能的關系，提高新能源的消納比例，降低用電成本，幫助客戶實現(xiàn)收益最大化。

系統(tǒng)調(diào)試過程標準規(guī)范，容易上手，經(jīng)遠程指導后由客戶在當?shù)刈约簩嵤?

由于ANet網(wǎng)關具有本地存儲、斷點續(xù)傳的功能，在無線網(wǎng)絡波動、服務器關機或者重啟時也能保證數(shù)據(jù)不丟失，減輕了維護和售后成本，

8新能源配套硬件

9結(jié)語

光儲充監(jiān)控系統(tǒng)有助于更好地利用光伏發(fā)電這一清潔能源，通過儲能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使電動汽車充電更加綠色、可持續(xù)。它在緩解能源危機、減少溫室氣體排放等方面發(fā)揮積極作用，推動整個社會向低碳、環(huán)保的能源利用模式轉(zhuǎn)型。

審核編輯 黃宇