安科瑞微電網能量管理系統方案

背景與需求

隨著全球能源危機、用能增加以及新能源技術的增加，新能源發電越來越廣，并逐步形成新型能源與電力市場，但新能源的能量密度普遍偏低，進行大功率發電還需要挑選適合的位置場地，因此屬于間歇式電源。而微電網技術的提出，為高效利用這些新能源電力提供了重要的技術方向。

微電網及應用場景

包含微電網組成、微電網的運行模式、組成設備和應用場景等。

微電網定義

微電網系統：

由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。

分類：

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。

微電網--光伏

微電網--光伏

微電網--風電

微電網--儲能

微電網--儲能

微電網--儲能

主要功能：

一是兩種不同工作模式下（并/離網模式）對電池系統的充放電功能，并實現兩種工作模式的切換；

二是通過控制策略為系統提供雙向可控的有功、無功功率，實現系統有功、無功功率平衡；

三是通過相關控制策略實現系統高級應用功能，如黑啟動、削峰填谷、功率平滑、低電壓穿越等；

四是根據PCS拓撲結構（如單級AC/DC、雙級AC/DC+DC/DC、單級并聯、雙級并聯、級聯多電平結構等），通過相關控制策略實現對電池系統電壓和荷電狀態的均衡管理等

微電網--儲能

電池管理系統包含儲能電池監控和電池管理系統兩大部分，每套系統包含電池監測電路(CSC）、從電池管理單元(SBMU)、主電池管理單元(MBMU)、高壓線路控制單元、儲能柜預充電（并聯）線路、高壓檢測單元、熱管理單元、電流檢測單元、急停系統、以及電池監控系統（PC）等。

微電網--儲能

電池管理系統功能：

實時監測電池的電和熱相關的數據, 如電池簇總電壓、電池單體電壓或電芯組電壓、電池簇電流、電池模塊內部溫度；

具有 SOC/SOH 、充放電電能量值的計算功能；

高效均衡功能；

電氣保護功能；

預警功能；

自檢功能；

參數整定與修改功能等。

微電網--儲能

微電網--儲能

儲能系統-集裝箱

儲能系統多基于磷酸鐵鋰電池儲能技術，磷酸鐵鋰電池具備安全可靠、放電深度和充放電倍率高等優勢。電池單元采用模塊化設計，采用標準20/40英尺集裝箱，集裝箱內具有空調、溫控、消防、照明等保護系統，確保電池系統具有的轉換效率及運作性能，同時具有安全可靠的保護措施。

微電網--工商業儲能

微電網系統結構

微電網系統結構

微電網接入配電網要求

接入系統電壓等級

微電網宜采用單個并網點接入系統。當有兩個及以上與外部電網的并網點時，在并網運行時，應保證只有一個并網開關處于閉合狀態。

當高、低兩級電壓均具備接入條件時，可采用低電壓等級接入，但不應低于微電網內電壓等級。

微電網應用場景

微電網能量管理系統方案

微電網能量管理系統 是一套具有發電優化調度、負荷管理、實時監測并自動實現微電網同步等功能的能量管理系統。

微電網能量管理系統

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。

微電網能量管理系統

Acrel-2000MG微電網能量管理系統能夠對微電網的源、網、荷、儲能系統、充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網運行監視全面化、安全分析智能化、調整控制前瞻化、全景分析動態化的需求，完成不同目標下光儲充資源之間的靈活互動與經濟優化運行，實現能源效益、經濟效益和環境效益。

主要功能：

實時監測；

能耗分析；

智能預測；

協調控制；

經濟調度；

需求響應。

系統特點：

平滑功率輸出，提升綠電使用率；

削峰填谷、谷電利用，提高經濟性；

降低充電設備對局部電網的沖擊；

降低站內配電變壓器容量；

實現源荷高匹配效能。

微電網能量管理系統

微電網能量管理系統

微電網能量管理系統

微電網能量管理系統

核心功能：

多種協議

支持多種規約協議，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645、MQTT、CDT、第三方協議定制等。

多種通訊方式

支持多種通信方式：串口、網口、WIFI、4G。

通信管理

提供通信通道配置、通信參數設定、通信運行監視和管理等。提供規約調試的工具，可監視收發原碼、報文解析、通道狀態等。

智能策略

系統支持自定義控制策略，如削峰填谷、需量控制、動態擴容、后備電源、平抑波動、有序充電、逆功率保護等策略，保障用戶的經濟性與安全性。

全量監控

覆蓋傳統EMS盲區，可接入多種協議和不同廠家設備實現統一監制，實現環境、安防、消防、視頻監控、電能質量、計量、繼電保護等多系統和設備的全量接入。

微電網能量管理系統

微電網能量管理系統包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環境等。

微電網能量管理系統

儲能柜監控

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。

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

微電網能量管理系統

光伏預測

以海量發電和環境數據為根源；

以高精度數值氣象預報為基礎；

采用多維度同構異質BP、LSTM神經網絡光功率預測方法

時間分辨率：15min

超短期未來4h預測精度＞90%

短期未來72h預測精度＞80%

主要功能：

短期光伏功率預測

超短期光伏功率預測

數值天氣預報管理

誤差統計計算

實時數據管理

歷史數據管理

光伏功率預測數據人機界面

微電網能量管理系統

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

充電樁系統

實時監測充電系統的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態；

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

微電網能量管理系統

對整個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。

配套產品

監測產品

儲能產品

充電樁產品