企业微电网数字化系统的功能及硬件配置

1.企业微电网数字化是虚拟电厂的基础建设

从黄浦区的商业建筑虚拟电厂示范试点项目和嘉定区泛在电力物联网智慧充放电示范试点项目来看，虚拟电厂的建设对电网调峰填谷、利用新能源的提升作用是巨大的，带来的经济效益也非常明显。

上海之所以成为全国首批建设虚拟电厂的城市之一，并且能快速取得成效的主要原因有以下几点：一是上海是商业非常发达的大都市，同时也是电动汽车存量很高的城市，用户负荷中空调、照明和充电桩所占比例比较大，季节因素容易导致峰谷差大，需要有一定的调峰填谷手段来促进充分消纳新能源，维持电网稳定运行；二是以空调、照明和充电桩为主的商业负荷具有灵活可调的特点，大规模的可控负荷聚合是虚拟电厂的必要条件；三是上海的商业建筑基本都配备能耗监测装置和能源管理系统，已经实现了建筑能源的数字化管理，有完备的数字化基础建设实施虚拟电厂的需求响应，这样便能以较快的速度和较少的成本实现虚拟电厂的搭建和运行，不存在很多地区企业微电网数字化水平低的瓶颈制约。

2.微电网数字化系统功能

2.1 电力监控

对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制，监测企业微电网主要回路的电能质量并进行治理，对故障及时处理并发出告警信息，提高企业供电可靠性。

图4 电力监控功能

2.2 能耗分析

采集企业电、水、燃气等能源消耗，进行分类分项能耗统计，计算单位面积或单位产品的能耗数据以及趋势，对标主要用能设备能效进行能效诊断，计算企业碳排放，为企业制定碳达峰、碳中和路线提供数据支持。

图5 能耗分析功能

2.3 照明控制

智能照明控制功能可以根据企业情况实现定时控制、光照感应控制、场景控制、调光控制等，并结合红外传感器、超声波传感器，实现人来灯亮、人走灯灭，并可以根据系统的控制策略实现集中控制，为企业节约照明用电。

图6 照明控制功能

2.4 分布式光伏监控

监测企业分布式光伏电站运行情况，包括逆变器运行数据、光伏发电效率分析、发电量及收益统计以及光伏发电功率控制。

图7 分布式光伏发电监测

2.5 储能管理

监测储能系统、电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)运行，包括运行模式、功率控制模式，功率、电压、电流、频率等预定值信息、储能电池充放电电压、电流、SOC、温度，根据企业峰谷特点和电价波动以及上级平台指令设置储能系统的充放电策略，控制储能系统充放电，实现削峰填谷，降低企业用电成本。

图8 储能管理

2.6 充电桩运营管理

监测企业充电桩的运行状态，提供充电桩收费管理和状态监测功能，并根据企业负荷率变化和虚拟电厂的调度指令调节充电桩的充电功率，使企业微电网稳定安全运行。

图9 充电桩管理

2.7 需求响应

根据企业负荷波动数据，再结合虚拟电厂的调度指令，决定以何种方式参与电网需求响应，平台可通过给储能系统下发控制策略，调整充发电时间。平台在需求响应时间段调整可控负荷功率，停止给可中断负荷供电，并且可以根据企业可控负荷数据制定需求响应控制策略，实现一键响应。

图10 企业微电网数字化系统需求响应示意图

3微电网数字化系统硬件设备

安科瑞针对企业微电网数字化系统除了软件外，还具备现场传感器、智能网关等设备，组成了完整的“云-边-端”数字化体系，具体包括高低压配电综合保护和监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量治理、照明控制、新能源充电桩、电气消防类解决方案等，可以为企业微电网数字化提供一站式服务能力，部分设备见表1。

表1 企业微电网数字化建设部分硬件设备

审核编辑 黄宇