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。
1、多因素共驅，微電網潛力凸顯
1）電能緊張：企業可靠用電需求持續提升
? 雙碳下企業能耗管控嚴
? 拉閘限電
? 高溫少雨天氣
? 負荷創新高
? 主電網電力可靠性降低
2）電價上漲：企業用電降本需求持續增強
? 電力價格市場機制持續完善，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：企業微電網盈利模式多樣化
? 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等新興市場主體參與現貨市場交易，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用戶有200萬戶以上，有建設或改造微電網的潛力
? 按照規模約1-2MW建設，潛在市場總空間可達20萬億元
2、政策持續加碼，微電網楊帆成長
1）政策環境：政策大力推動，制度標準持續完善
2015年7月國家能源局印發《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》
2017年7月能源局發布《推進并網型微電網建設試行辦法》
2018年2月國家標準《微電網接入配電網測試規范》
2021年9月國務院《關于完整準確全面貫徹新發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、微電網和分布式電源的市場主體地位。
2）成本趨勢：技術進步促成本持續下行，裝機動能增強
據Bloomberg數據，預測到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，電化學儲能成本持續下降推動微電網經濟性持續提升。
3）發展意義：助力分布式新能源末端消納，保障國家能源安全
2022年3月發改委與能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》指出積極發展以消納新能源為主的智能微電網，實現與大電網兼容互補，保障國家能源安全。
2022年7月住建部和發改委印發的《“十四五”全國城市基礎設施建設規劃》指出有序推進主動配電網、微電網、交直流混合電網應用，推動供電服務向“供電+能效服務”延伸拓展。
3、企業角度迫切需求：光儲充微電網
1）確保能源電力安全
2）滿足發展電力需求
3）促進新能源消納
4）優化企業用能
二、微電網能量管理系統
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。
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。
1、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。
2、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；
實現源荷最高匹配效能。
3、相關控制策略
1）需量控制：能量儲存、充放電功率跟蹤
2）削峰填谷：配合儲能設備、低充高放
3）備用電源：預留電量、緊急供電
4）平抑波動：穩定新能源的出力
4、核心功能
1）多種協議
支持多種規約協議，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方協議定制等。
2）多種通訊方式
支持多種通信方式：串口、網口、WIFI、4G。
3）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。
4）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。
5）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。
三、系統功能
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。
1）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。
2）光伏監控
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。
3）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
4）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
5）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。
6）電能質量
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。
三、應用案例
1、項目特點：
? 光儲充綜合監測；
? 保障光伏、儲能、充電樁等設備安全運行；
? 運用儲能進行削峰填谷，降低用電成本；
? 運用儲能進行新能源消納，提升光伏消納率；
? 自發自用、余電不上網。
配置 詳情 備注
光伏發電 500KW 陽光電源
儲能系統 200kW/400kWh 陽光電源
管理系統 Acrel-2000MG 安科瑞
2、項目系統網絡拓撲
3、項目現場照片
安科瑞微電網能源管理平臺
安科瑞微電網能源管理平臺
