一、背景與需求
隨著全球能源危機、用能增加以及新能源技術(shù)的增加，新能源發(fā)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(fā)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(wǎng)技術(shù)的提出，為高效利用這些新能源電力提供了重要的技術(shù)方向。
1、多因素共驅(qū)，微電網(wǎng)潛力凸顯
1）電能緊張：企業(yè)可靠用電需求持續(xù)提升
? 雙碳下企業(yè)能耗管控嚴
? 拉閘限電
? 高溫少雨天氣
? 負荷創(chuàng)新高
? 主電網(wǎng)電力可靠性降低
2）電價上漲：企業(yè)用電降本需求持續(xù)增強
? 電力價格市場機制持續(xù)完善，代理購電價格上漲
? 電力峰谷價差擴大、電價上漲
3）電力改革：企業(yè)微電網(wǎng)盈利模式多樣化
? 新能源允許參與電力市場
? 負荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與現(xiàn)貨市場交易，提升盈利能力
4）市場空間：成長空間廣闊，需求加速釋放
? 10kV及以上供電電壓等級的工商業(yè)用戶有200萬戶以上，有建設(shè)或改造微電網(wǎng)的潛力
? 按照規(guī)模約1-2MW建設(shè)，潛在市場總空間可達20萬億元
2、政策持續(xù)加碼，微電網(wǎng)楊帆成長
1）政策環(huán)境：政策大力推動，制度標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)完善
2015年7月國家能源局印發(fā)《關(guān)于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè)的指導(dǎo)意見》
2017年7月能源局發(fā)布《推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》
2018年2月國家標(biāo)準(zhǔn)《微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)范》
2021年9月國務(wù)院《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》
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。
2）成本趨勢：技術(shù)進步促成本持續(xù)下行，裝機動能增強
據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù)，預(yù)測到2025年光伏組件有望降至0.15美元/W，降幅達37%；鋰電池價格到2024年將降至94美元/kWh，2030年將降至62美元/kWh，電化學(xué)儲能成本持續(xù)下降推動微電網(wǎng)經(jīng)濟性持續(xù)提升。
發(fā)展意義：助力分布式新能源末端消納，保障國家能源安全
2022年3月發(fā)改委與能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》指出積極發(fā)展以消納新能源為主的智能微電網(wǎng)，實現(xiàn)與大電網(wǎng)兼容互補，保障國家能源安全。
2022年7月住建部和發(fā)改委印發(fā)的《“十四五”全國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》指出有序推進主動配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、交直流混合電網(wǎng)應(yīng)用，推動供電服務(wù)向“供電+能效服務(wù)”延伸拓展。
3、企業(yè)角度迫切需求：光儲充微電網(wǎng)
1）確保能源電力安全
2）滿足發(fā)展電力需求
3）優(yōu)化企業(yè)用能
4）促進新能源消納
二、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲能系統(tǒng)、充電負荷進行實時監(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，完成不同目標(biāo)下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟優(yōu)化運行，實現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
1、主要功能
實時監(jiān)測；
能耗分析；
智能預(yù)測；
協(xié)調(diào)控制；
經(jīng)濟調(diào)度；
需求響應(yīng)。
2、系統(tǒng)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(jīng)濟性；
降低充電設(shè)備對局部電網(wǎng)的沖擊；
降低站內(nèi)配電變壓器容量；
實現(xiàn)源荷最高匹配效能。
3、相關(guān)控制策略
1）需量控制：能量儲存、充放電功率跟蹤
2）削峰填谷：配合儲能設(shè)備、低充高放
3）備用電源：預(yù)留電量、緊急供電
4）平抑波動：穩(wěn)定新能源的出力
4、核心功能
1）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。
2）多種通訊方式
支持多種通信方式：串口、網(wǎng)口、WIFI、4G。
3）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。
4）智能策略
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、逆功率保護等策略，保障用戶的經(jīng)濟性與安全性。
5）全量監(jiān)控
覆蓋傳統(tǒng)EMS盲區(qū)，可接入多種協(xié)議和不同廠家設(shè)備實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)制，實現(xiàn)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。
5、系統(tǒng)功能
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。
1）儲能監(jiān)控
系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)：電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù)；
運行模式：峰谷模式、計劃曲線、需量控制等；
統(tǒng)計電量、收益等數(shù)據(jù)；
儲能系統(tǒng)功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握儲能系統(tǒng)的整體運行水平。
2）光伏監(jiān)控
光伏系統(tǒng)總出力情況
逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析
并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計
電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計，識別低效發(fā)電電站；
發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網(wǎng)收益)
輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測
并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析
3）光伏預(yù)測
以海量發(fā)電和環(huán)境數(shù)據(jù)為根源；以高精度數(shù)值氣象預(yù)報為基礎(chǔ)；采用多維度同構(gòu)異質(zhì)BP、LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光功率預(yù)測方法
時間分辨率：15min
超短期未來4h預(yù)測精度＞90%
短期未來72h預(yù)測精度＞80%
主要功能：
短期光伏功率預(yù)測
超短期光伏功率預(yù)測
數(shù)值天氣預(yù)報管理
誤差統(tǒng)計計算
實時數(shù)據(jù)管理
歷史數(shù)據(jù)管理
光伏功率預(yù)測數(shù)據(jù)人機界面
4）風(fēng)電監(jiān)控
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總出力情況
逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析
并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計
電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計，識別低效發(fā)電電站；
發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網(wǎng)收益)
風(fēng)力/風(fēng)速/氣壓/環(huán)境溫濕度監(jiān)測
并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析
5）充電樁系統(tǒng)
實時監(jiān)測充電系統(tǒng)的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態(tài)；
統(tǒng)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(jù)用電負荷柔性調(diào)節(jié)充電功率。
6）電能質(zhì)量
對整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進行監(jiān)測。
三、案例分享
緬甸某寺廟光儲項目
配置 詳情 備注
光伏發(fā)電 750KW 古瑞瓦特
儲能系統(tǒng) 750kW/3MWh 首航新能源
傳統(tǒng)負荷 400kW /
管理系統(tǒng) Acrel-2000MG 安科瑞
1、項目特點
? 充分利用光照資源，實現(xiàn)綠色用電；
? 保障變電站、光伏、儲能等設(shè)備安全運行；
? 保證部分負荷離網(wǎng)狀態(tài)正常運行；
? 運用部分儲能削峰填谷，降低用電成本；
? 保證多余電量不上網(wǎng)。
2、站點信息
? 變電站為33kV進線，并配有安科瑞計量表；
? 儲能經(jīng)降壓變轉(zhuǎn)換為0.4kV，與光伏匯流后，經(jīng)升壓變，并網(wǎng)柜接入11kV并網(wǎng)。儲能回路、光伏回路配有安科瑞計量表計；并網(wǎng)柜配有電能質(zhì)量和防孤島裝置；
? 負荷由11/0.4kV降壓變供電，共有7回路，并配有安科瑞計量表計。
3、平臺結(jié)構(gòu)
? 平臺層：
Acrel-2000MG，配有打印機
? 通訊層：
Anet網(wǎng)關(guān)、交換機
? 設(shè)備層：
表計、逆變器、儲能PCS、BMS、電能質(zhì)量、防孤島、ABB綜保設(shè)備；
4、清單配置
安科瑞虛擬電廠能源聚合服務(wù)平臺
安科瑞虛擬電廠能源聚合服務(wù)平臺
系統(tǒng)首頁含系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、儲能及總體負荷情況，體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、告警信息、收益、環(huán)境等。
系統(tǒng)拓撲對所接入的所有設(shè)備、通訊狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)劃分及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行展示。并針對通訊異常進行告警。
