安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著全球能源危機的加劇和新能源技術的快速發(fā)展，微電網技術作為一種利用分布式能源的解決方案，逐漸成為現代企業(yè)儲能電站的重要組成部分。本文基于安科瑞電氣股份有限公司的微電網能量管理系統(tǒng)解決方案，探討了微電網能量管理系統(tǒng)在現代企業(yè)儲能電站中的應用。文章先介紹了微電網的背景與需求，隨后詳細分析了微電網系統(tǒng)的組成、運行模式及其在企業(yè)中的應用場景，通過實際案例展示了微電網能量管理系統(tǒng)在提升能源利用效率、降低用電成本、保障電力安全等方面的顯著優(yōu)勢。

關鍵詞:微電網、能量管理系統(tǒng)、儲能電站、分布式能源、企業(yè)用電

1.引言

隨著全球能源結構的轉型和“雙碳”目標的提出，新能源發(fā)電技術如風電、光伏等得到了廣泛應用。然而，新能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性，如何利用這些能源成為當能源管理的重要課題。微電網技術的提出為這一難題提供了解決方案。微電網是一種由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷和監(jiān)控保護裝置組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，能夠實現自我控制、保護和管理。微電網能量管理系統(tǒng)（EMS）作為微電網的核心，通過實時監(jiān)控、智能預測、協(xié)調控制和經濟調度等功能，確保微電網的安全和經濟運行。

2.微電網的背景與需求

2.1能源危機與新能源發(fā)展

全球能源危機和用能需求的增加推動了新能源技術的發(fā)展。然而，新能源的能量密度普遍較低，且受地理位置和天氣條件的影響較大，屬于間歇式電源。微電網技術的提出為利用這些新能源電力提供了重要的技術方向。

2.2企業(yè)用電需求

隨著企業(yè)用電需求的持續(xù)提升，電力供應的可靠性和經濟性成為企業(yè)關注的焦點。微電網能夠通過儲能系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)的協(xié)同工作，確保企業(yè)在電力緊張情況下的可靠用電，并通過削峰填谷、谷電利用等策略降低用電成本。

2.3政策支持

近年來，國家政策大力推動微電網的發(fā)展。2015年國家能源局印發(fā)《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》，2021年國務院發(fā)布《關于完整準確貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，明確支持微電網和分布式電源的市場主體地位。這些政策為微電網的廣泛應用提供了制度保障。

3.微電網系統(tǒng)的組成與運行模式

3.1微電網的組成

微電網系統(tǒng)主要由分布式電源（如光伏、風電）、儲能裝置（如電池組、儲能變流器）、能量轉換裝置、負荷和監(jiān)控保護裝置組成。微電網能夠實現自我控制、保護和管理，既可以與外部電網并網運行，也可以離網獨立運行。

3.2微電網的運行模式

微電網的運行模式主要分為并網型和離網型。并網型微電網既可以與外部電網連接運行，也支持離網獨立運行，以并網為主；離網型微電網不與外部電網聯網，實現電能自發(fā)自用，功率平衡微電網。

3.3微電網的應用場景

微電網廣泛應用于工商業(yè)儲能、充電站、商業(yè)樓宇、數據中心、工廠和產業(yè)園等場景。通過儲能系統(tǒng)的部署，微電網能夠滿足瞬時大功率充電需求、降低容量電費和峰谷差，節(jié)約用電成本。

4.微電網能量管理系統(tǒng)的功能與優(yōu)勢

微電網系統(tǒng)解決方案，通過在企業(yè)內部的源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝安科瑞自主研發(fā)的各類監(jiān)測、分析、保護、治理裝置；通過控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、逆變器等系統(tǒng)與設備，確保企業(yè)微電網始終安全、可靠、節(jié)約、經濟、低碳的運行。

Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng)能夠對微電網的源、網、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、有序管理和控制，滿足微電網運行監(jiān)視安全分析智能化、調整控制瞻化、全景分析動態(tài)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(yōu)化運行，實現能源效益、經濟效益和環(huán)境效益大化。

4.1控制架構

4.2 運行原理

4.3 儲能能量管理系統(tǒng)界面

微電網能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)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(tǒng)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(huán)境等

4.1實時監(jiān)控與智能預測

微電網能量管理系統(tǒng)能夠對微電網的源、網、荷、儲能系統(tǒng)、充電負荷進行實時監(jiān)控和智能預測。通過高精度的數值氣象預報和多維度神經網絡預測方法，系統(tǒng)能夠實現光伏和風電的短期和超短期功率預測，確保微電網的穩(wěn)定運行。

4.2協(xié)調控制與經濟調度

微電網能量管理系統(tǒng)通過協(xié)調控制和經濟調度，實現不同目標下光儲充資源之間的靈活互動與經濟優(yōu)化運行。系統(tǒng)支持削峰填谷、需量控制、動態(tài)擴容、后備電源、平抑波動、有序充電等策略，保障用戶的經濟性與安全性。

4.3電能質量與可靠性

微電網能量管理系統(tǒng)對整個系統(tǒng)范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續(xù)監(jiān)測。通過對電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷等暫態(tài)數據的監(jiān)測分析，系統(tǒng)能夠確保電能質量的穩(wěn)定和可靠。

結論

?微電網能量管理系統(tǒng)在現代企業(yè)儲能電站中的應用，不僅能夠提升新能源的利用效率，降低用電成本，還能保障電力供應的可靠性和穩(wěn)定性。隨著技術的不斷更新和政策的持續(xù)支持，微電網能量管理系統(tǒng)將在未來的能源管理中發(fā)揮越來越重要的作用，助力企業(yè)實現綠色、低碳的能源利用目標。

審核編輯 黃宇