簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

   在全球能源轉型的大背景下，光伏儲能微電網作為一種以可再生能源為基礎的小型電力系統，正逐漸成為能源領域的研究熱點和發展重點。它能夠在連接到主電網的狀態下獨立運行，具有靈活性、可再生能源集成、分布式發電和智能化管理等特點。

光伏儲能微電網協調控制

   協調控制的必要性：光伏發電具有波動性與不確定性，其輸出功率受天氣和光照條件的影響較大。例如，在陰天或夜晚，光伏發電功率會顯著降低甚至為零，而在陽光充足時，功率又會大幅增加。這種功率的波動會對電力系統的穩定性和可靠性產生不利影響。儲能系統的引入則可以有效解決這一問題，它能夠將光伏發電多余的能量儲存起來，在光伏發電功率不足時釋放出來，從而實現能源的平穩輸出，保證電力供應的穩定性和可靠性。

協調控制策略：

   預測性調度：利用天氣預測及歷史數據學習算法，對短期和中期的能量供需進行預測。通過分析未來的光照強度、溫度等氣象條件，以及歷相同或類似天氣情況下的光伏發電量和負荷需求，提前制定出合理的調度計劃，優化分布式電源的輸出功率和儲能裝置的充放電狀態，以滿足負荷需求。

   需求響應策略：依據實時負荷變化，自動調整儲能及發電功率。當負荷需求增加時，協調控制器可以增加分布式電源的輸出功率或釋放儲能裝置中的能量；當負荷需求減少時，協調控制器可以降低分布式電源的輸出功率或對儲能裝置進行充電，實現需求和供應的動態平衡。

   分層控制策略：通過調節輸出功率穩定系統電壓，提高光伏與儲能聯合智能微電網運行效率。例如，將控制分為多個層次，底層負責對光伏和儲能設備的直接控制，實現最大功率點跟蹤等基本功能；中層根據系統的運行狀態和上層的指令，對底層設備進行協調和優化；上層則從整體上對微電網進行管理和決策，如根據電網的需求和市場價格制定長期的運行策略等。

1. 產品介紹

    ACCU-100微電網協調控制器是一種應用于微電網、分布式發電、儲能等領域的智能協調控制器。裝置滿足系統滿足光伏系統、風力發電、儲能系統以及充電樁等設備的接入，通過對微電網系統進行實時數據采集分析，監視光伏、風能、儲能系統、充電樁運行狀態及健康狀況，并在此基礎上以安全經濟優化運行為目標，獲取控制策略進而對微電網實施調節控制，實現微電網分布式能源、儲能系統、負荷的實時動態調節功能，促進新能源就地化消納，提高電網運行穩定性、補償負荷波動；有效實現微電網的需求管理，提高微電網運行效率、降低供電成本，保障微電網安全、可靠、經濟運行。2. 產品特點

ACCU-100微電網協調控制器具備以下功能特點：

   數據采集：支持串口、以太網等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等設備接入；

通訊管理：支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約，可實現云邊協同（結合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維）、OTA 升級、就地/遠程切換、本地人機交互（選配）；

   邊緣計算：靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、4G路由；

   策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協調等，并支持策略定制;

   系統安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數據加密與數據安全驗證技術，采用數據標定與防篡改機制，實現數據固證和可追溯；采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數據，實現運行安全預警預測。

3. 產品參數

    ACCU-100微電網控制器主要負責工商業光儲充新能源電站的數據采集、本地控制策略以及云端數據的交互。支持容量為：儲能容量:≤400kW，光伏容量:≤400kWp。

圖 3-1ACCU-100產品示意圖

    ACCU-100微電網控制器典型的硬件配置與附件參數如下表3-1所示。

表 3-1典型配置參數表

4. 系統架構  

圖 4-1系統架構圖

    ACCU-100 協調控制器：控制儲能設備、分布式能源、可調負荷設備的出力與電力需求，并能根據經濟效益模型在滿足調度的前提下，進行光儲置換，減少棄光。并與云端平臺進行交互，響應云端策略配置。

    智慧能源管理云平臺 EMS3.0：滿足跨站點，跨區域海量數據的接入，通過數據分析實現各站點資源類、電量類、損耗類、指標類、維護類、貢獻類等指標計算與管控，并通過多樣化預測，分析發電與用電趨勢結合電價數據、生產計劃、負荷需求，提供控制方案。同時提供遠程監控與運維功能。

5. 技術標準

產品主要依據標準如下：

? GB/T 13729-2002遠動終端設備

? GB/T 17626.4 電磁兼容 試驗和測量技術電快速瞬變沖群抗擾度試驗

? GB/T 15153.1 遠動設備及系統第2部分:工作條件第1篇:電源和電磁兼容兼容性

? GB/T 15153.2 遠動設備及系統第2部分:工作條件第2篇:環境條件(氣候、機械和其他非電影響因素)

? GB/T 4208-2008 外殼防護等級(IP 代碼)

? Q/GDW 639-2011配電自動化終端設備檢測規程

? NB/T 32015分布式電源接入配電網技術規定

? DL/T 5843~110kV電網繼電保護裝置運行整定規程

? DL/T 721-2013配電網自動化遠方終端

? DL/T 630-1997交流采樣遠動終端技術條件

? DB/T 864-2012微電網接入10kV及以下配電網技術規范

? GB/T 33589-2017微電網接入電力系統技術規定

? GB/T 36274-2018微電網能量管理系統技術規范

? GB/T 36270-2018微電網監控系統技術規范

? DL/T 1864-2018獨立型微電網監控系統技術規范

? T/CEC 153-2018并網型微電網負荷管理技術導則

? T/CEC 152-2018并網型微電網需求響應技術要求

? T/CEC 153-2018并網型微電網負荷管理技術導則

6.性能指標

表6-1ACCU-100協調控制器性能指標

7. 能量調度

表7-1典型能量調度功能表

8. 裝置接線

    ACCU-100協調控制器，采用標準導軌安裝方式。裝置插上網線后LINK綠色燈會亮起，有數據時閃爍，SPEED黃色燈在100Mb/s時常亮，在10Mb/s時關閉；裝置有數據傳輸接收數據RX紅色燈閃爍，發送數據TX綠色燈閃爍。后板及底板均可安裝導軌卡座。

9. 外觀尺寸

圖9-1裝置外觀尺寸

10.方案架構

11.主要功能

? 1)系統總覽：實現微電網光伏、風電、儲能、負荷、充電樁、環境數據的采集、監測、可視化展示、異常告警收益統計等功能。

? 2)設備監控：實現光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁等設備的發電、用電、充放電的狀態監控，并支持事件查詢、統計報表等功能。

? 3)功率預測：實現光伏短時和超短時功率預測，并經進行誤差分析，同時對微電網內所有負荷，基于歷史負荷數據，通過大數據分析算法，預測負荷功率曲線。

? 4)優化控制：協同光伏、風電、儲能、負載等多種能源主體動態規劃智能策略，實現儲能、光伏協調控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。

? 5)經濟調度：根據光伏與負荷功率預測結果，結合分時電價電網交互功率、儲能狀態及約束條件，以用電成本低為目標，建立經濟調度模型，采用深度學習算法解析微電網運行功率計劃，系統通過將功率計劃進行分解，實現對光伏、儲能。6)能源分析：具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析，并為智能化運維提供依據。

安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統解決方案

1概述

   安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統具有完善的儲能監控與管理功能，涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息，實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在應用上支持能量調度，具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統對電池組性能進行實時監測及歷史數據分析、根據分析結果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控制，優化了電池性能，提高電池壽命。系統支持Windows操作系統，數據庫采用SQLServer。本系統既可以用于儲能一體柜，也可以用于儲能集裝箱，是專門用于儲能設備管理的一套軟件系統平臺。

2適用場合

   系統可應用于城市、高速公路、工業園區、工商業區、居民區、智能建筑、海島、無電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。工商業儲能四大應用場景

   1）工廠與商場：工廠與商場用電習慣明顯，安裝儲能以進行削峰填谷、需量管理，能夠降低用電成本，并充當后備電源應急；

   2）光儲充電站：光伏自發自用、供給電動車充電站能源，儲能平抑大功率充電站對于電網的沖擊；

   3）微電網：微電網具備可并網或離網運行的靈活性，以工業園區微網、海島微網、偏遠地區微網為主，儲能起到平衡發電供應與用電負荷的作用；

   4）新型應用場景：工商業儲能探索融合發展新場景，已出現在5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應用場景。

3系統結構

4系統功能

4.1實時監測

   微電網能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值；狀態參數主要有：開關狀態、斷路器故障脫扣告警等。

   系統應可以對分布式電源、儲能系統進行發電管理，使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態及發電單元與儲能單元運行功率設置等。

   系統應可以對儲能系統進行狀態管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態進行及時告警，并支持定期的電池維護。

   微電網能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進行顯示。

硬件選型