一、引言 技術(shù)支持 安科瑞 程瑜 187 0211 2087

隨著全球能源與環(huán)境問(wèn)題的日益突出，風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源得到了大力發(fā)展。微電網(wǎng)作為一種集成了可再生能源等分布式電源的綜合技術(shù)，因其靈活的運(yùn)行特性，可并網(wǎng)或脫網(wǎng)運(yùn)行，能同時(shí)滿足本地用戶的電能和熱能需求，提高了分布式發(fā)電系統(tǒng)的供電可靠性，減少了污染排放，成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。為保障微電網(wǎng)高效穩(wěn)定運(yùn)行，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)至關(guān)重要。安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)便是在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的全新解決方案。

二、微電網(wǎng)能量管理面臨的挑戰(zhàn)

分布式能源的不確定性：太陽(yáng)能、風(fēng)能等分布式能源的輸出功率受天氣、時(shí)間等因素影響較大，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。這使得微電網(wǎng)的發(fā)電側(cè)功率波動(dòng)頻繁，給能量平衡帶來(lái)了困難。

負(fù)荷的變化性：微電網(wǎng)的負(fù)荷種類多樣，其用電需求隨時(shí)可能發(fā)生變化。例如，工業(yè)用戶的生產(chǎn)設(shè)備啟停、商業(yè)用戶的營(yíng)業(yè)時(shí)間差異以及居民用戶的生活用電習(xí)慣等，都會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷的不確定性增加。

儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理：儲(chǔ)能系統(tǒng)是微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能量平衡和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分。但儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制、壽命管理、安全性等方面需要精確的管理和控制，否則可能影響微電網(wǎng)的整體性能。

多能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)：微電網(wǎng)通常包含多種能源形式，如電力、熱力、天然氣等。如何實(shí)現(xiàn)多能源系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行，提高能源綜合利用效率，是微電網(wǎng)能量管理的重要課題。

三、安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)據(jù)采集層：該層通過(guò)各種傳感器和智能儀表，實(shí)時(shí)采集微電網(wǎng)中分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、功率、溫度、濕度等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)為系統(tǒng)的分析和決策提供了基礎(chǔ)。

通信網(wǎng)絡(luò)層：采用先進(jìn)的通信技術(shù)，如以太網(wǎng)、無(wú)線通信等，將數(shù)據(jù)采集層獲取的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。同時(shí)，該層還負(fù)責(zé)將控制指令從數(shù)據(jù)處理中心傳輸?shù)礁鱾€(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

數(shù)據(jù)處理與分析層：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對(duì)分布式能源的發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)估等進(jìn)行分析，為能量管理決策提供支持。

能量管理決策層：根據(jù)數(shù)據(jù)處理與分析層的結(jié)果，制定合理的能量管理策略。包括分布式電源的發(fā)電計(jì)劃、儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制、負(fù)荷的調(diào)度等，以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的能量平衡、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全穩(wěn)定。

設(shè)備控制層：根據(jù)能量管理決策層的指令，對(duì)微電網(wǎng)中的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。如調(diào)節(jié)分布式電源的輸出功率、控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電、切換負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)等

系統(tǒng)功能：

系統(tǒng)總覽

對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，包含市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及用電負(fù)荷，同時(shí)也包括收益數(shù)據(jù)、天氣狀況、節(jié)能減排等信息。

智能監(jiān)控

對(duì)系統(tǒng)環(huán)境、光伏組件、光伏逆變器、風(fēng)電控制逆變一體機(jī)、儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能變流器、用電設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，全面掌握微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

功率預(yù)測(cè)

對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè)，并展示合格率及誤差分析。

電能質(zhì)量

實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。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(jìn)行監(jiān)測(cè)分析及錄波展示，并對(duì)電壓、電流瞬變進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

可視化運(yùn)行

實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)無(wú)人值守，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、便捷化管理；對(duì)重要負(fù)荷與設(shè)備進(jìn)行不間斷監(jiān)控。

優(yōu)化控制

通過(guò)分析歷史用電數(shù)據(jù)、天氣條件對(duì)負(fù)荷進(jìn)行功率預(yù)測(cè)，并結(jié)合分布式電源出力與儲(chǔ)能狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度，以降低尖峰或者高峰時(shí)刻的用電量，降低企業(yè)綜合用電成本。

能源分析

通過(guò)分析光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能設(shè)備的發(fā)電效率、轉(zhuǎn)化效率，用于評(píng)估設(shè)備性能與狀態(tài)。

硬件選型：

四、結(jié)論

安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)憑借其合理的分層分布式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)全面、高效的管理。豐富且強(qiáng)大的功能，如實(shí)時(shí)監(jiān)管、發(fā)電預(yù)測(cè)、優(yōu)化控制、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等，能夠滿足不同用戶和場(chǎng)景在微電網(wǎng)能量管理方面的需求。通過(guò)多個(gè)實(shí)際應(yīng)用案例可以看出，該系統(tǒng)在促進(jìn)可再生能源應(yīng)用、提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)、實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷、提高電力設(shè)備運(yùn)行效率以及降低供電成本等方面發(fā)揮了重要作用，為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有力保障，具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值，有望在未來(lái)的能源管理領(lǐng)域中發(fā)揮更為重要的作用，助力實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展和高效利用。

審核編輯 黃宇