安科瑞微电网能量管理系统助力企业微电网安全、可靠、经济、低碳运行

 一、背景与需求

随着全球能源危机、用能增加以及新能源技术的增加，新能源发电越来越广，并逐步形成新型能源与电力市场，但新能源的能量密度普遍偏低，进行大功率发电还需要挑选适合的位置场地，因此属于间歇式电源。而微电网技术的提出，为高效利用这些新能源电力提供了重要的技术方向。

二、微电网系统

 

微电网系统由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。

并网型既可以与外部电网连接运行，也支持离网独立运行，以并网为主。离网型不与外部电网联网，实现电能自发自用，功率平衡微电网。

三、微电网能量管理系统

微电网能量管理系统是一套具有发电优化调度、负荷管理、实时监测并自动实现微电网同步等功能的能量管理系统。

并网方案架构

Acrel-2000MG微电网能量管理系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和高级控制，满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求，完成不同目标下光储充资源之间的灵活互动与经济优化运行，实现能源效益、经济效益和环境效益。

1、控制策略

1）计划曲线

控制储能系统使其按照预定的计划曲线安排充、放电计划。

 

针对微电网内部负荷相对比较稳定，负荷存在明显的峰谷差，且峰谷电价较大的场景，宜适合这种策略。

2）需量控制

控制系统从电网取电的需量值，防止需量增加，增加基础电费或罚款。

读取并网点功率，并与设置的最大需量值进行比较，当超过设置的最大需量值时，储能放电降低峰值功率，若仍不能满足则需要按负荷等级切除负荷来满足。若不超过设置的最大需量值，则储能进行充电，同时保证储能充电时仍然不超过设置的最大需量值。

3）防逆流控制

控制光伏发电优先供给负载，多余电能存储到储能系统，当储能系统和负荷不能消纳的情况下，通过下调光伏逆变器对外输出功率，限制光伏出力。

首先判断并网功率是否超过了设定值，若超过需要进行防逆流的控制，然后判断储能状态，排除SOC不符合要求的储能单元后，根据储能的状态做储能降功率放电或者充电或者光伏降功率。

 

4）削峰填谷控制

在用电高峰期作为电源释放电能，在用电低谷期作为负荷吸收电能，提高电网运行的经济性和安全性。

 

5）动态扩容

短期用电功率大于变压器容量时，储能快速放电，或改变可调负荷，满足安全用能要求。

系统监测变压器的带载率，如果监测到有大负荷冲击，导致变压器满载或过载，控制储能系统放电来削减峰值功率，从而达到动态扩容的效果。

 

2、系统功能

01 系统总览

实现微电网光伏、风电、储能、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警收益统计等功能。

02 设备监控

实现光伏组件、逆变器、PCS、BMS、充电桩等设备的发电、用电、充放电的状态监控，并支持事件查询、统计报表等功能。

03 功率预测

实现光伏短时和超短时功率预测，并经进行误差分析，同时对微电网内所有负荷，基于历史负荷数据，通过大数据分析算法，预测负荷功率曲线。

04 优化控制

协同光伏、风电、储能、负载等多种能源主体，动态规划智能策略，实现储能、光伏协调控制，比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等。

05 经济调度

根据光伏与负荷功率预测结果，结合分时电价、电网交互功率、储能状态及约束条件，以用电成本为目标，建立经济调度模型，采用深度学习算法解析微电网运行功率计划，系统通过将功率计划进行分解，实现对光伏、储能、充电桩的优化控制。

06 能源分析

具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析，并为智能化运维提供依据。

07 电能质量

对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。

审核编辑 黄宇