1、背景

在全球能源結(jié)構(gòu)加速調(diào)整的大背景下，我國積極推動能源體系向綠色低碳、智能高效方向轉(zhuǎn)型。

2、復(fù)雜局勢下的能源困境

電網(wǎng)企業(yè)的挑戰(zhàn)：分布式光伏大規(guī)模興起，給電網(wǎng)消納帶來巨大壓力，許多地區(qū)因難以解決并網(wǎng)難題，導(dǎo)致大量清潔能源無法接入電網(wǎng)。在用電高峰期，臺區(qū)重載、過載現(xiàn)象頻發(fā)，而可調(diào)節(jié)資源的匱乏，使得電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。此外，隨著電動汽車的普及，其不規(guī)律的充電負(fù)荷讓電力調(diào)度供需平衡預(yù)測變得極為困難。

綜合能源/虛擬電廠運(yùn)營商的需求：聚合商急需先進(jìn)技術(shù)手段提升服務(wù)水平，開展需量管理、能效提升以及新能源和儲能監(jiān)控等業(yè)務(wù)。用戶現(xiàn)場擁有豐富的可調(diào)資源，期望參與輔助服務(wù)等多元市場，但目前缺乏有效的整合與利用方式。同時，隨著政策調(diào)整，電網(wǎng)不再全額保障性消納光伏，這給運(yùn)營商帶來了新的運(yùn)營難題。

電力用戶的痛點(diǎn)：在兩部制電價體系下，電力用戶因負(fù)荷波動導(dǎo)致需量超標(biāo)，電費(fèi)支出大幅增加。分布式光伏應(yīng)用后，由于電網(wǎng)消納能力有限，綠電資源被浪費(fèi)，用戶利潤受損。而且，分布式新能源和新型負(fù)荷的快速增長，引發(fā)了無功增大、電壓超限、臺區(qū)重載和功率平衡等一系列問題，影響了用戶的正常用電。

3、微網(wǎng)運(yùn)營管控的核心支撐——能源管理控制器

ACCU-100能源管理控制器是一種應(yīng)用于微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲能等領(lǐng)域的智能能源管理控制器。裝置滿足系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁等設(shè)備的接入，通過對微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，并在此基礎(chǔ)上以安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，獲取控制策略進(jìn)而對微電網(wǎng)實(shí)施調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)分布式能源、儲能系統(tǒng)、負(fù)荷的實(shí)時動態(tài)調(diào)節(jié)功能，促進(jìn)新能源就地化消納，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動；有效實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的需求管理，提高微電網(wǎng)運(yùn)行效率、降低供電成本，保障微電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4、產(chǎn)品特點(diǎn)

ACCU-100能源管理控制器具備以下功能特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實(shí)時運(yùn)行，滿足各類風(fēng)電與光伏逆變器、儲能等設(shè)備接入；

通訊管理：支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約，可實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA升級、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互（選配）；

邊緣計(jì)算：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由；

策略管理：防逆流、計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協(xié)調(diào)等，并支持策略定制;

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計(jì)的用戶權(quán)限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測。

5、多元策略，化解能源困局運(yùn)行模式

控制邏輯

手動策略

支持手動進(jìn)行微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換，分布式發(fā)電、儲能、可調(diào)設(shè)備指令下發(fā)等，進(jìn)行遙控等動作。

計(jì)劃曲線

用戶依據(jù)當(dāng)?shù)胤謺r電價自行配置電價模板，設(shè)定不同時段內(nèi)儲能的充放功率，組成削峰填谷策略模版;提供按日、按周配置策略模版的功能。適應(yīng)多地區(qū)、多電價環(huán)境下策略運(yùn)行模式。

需量控制

通過在總進(jìn)線的變壓器低壓側(cè)接入總表實(shí)時采集需量值，當(dāng)需量值達(dá)到限制值(可設(shè))時觸發(fā)需量控制，系統(tǒng)根據(jù)配置的參數(shù)進(jìn)行對儲能做減小充電、放電、降低充電樁充電功率或者降低可調(diào)負(fù)荷用電功率等動作。

動態(tài)擴(kuò)容

通過在總進(jìn)線的變壓器低壓側(cè)接入總表實(shí)時采集變壓器負(fù)載率,當(dāng)變壓器負(fù)載率達(dá)到限制值(可設(shè))時觸發(fā)保護(hù)，系統(tǒng)根據(jù)配置的參數(shù)進(jìn)行對儲能做減小充電、放電、降低充電樁充電功率或者降低可調(diào)負(fù)荷用電功率等動作。

防逆流控制

通過在總進(jìn)線的變壓器低壓側(cè)接入總表實(shí)時采集逆功率數(shù)據(jù),當(dāng)出現(xiàn)反向功率且達(dá)到限制值(可設(shè))，系統(tǒng)根據(jù)配置的參數(shù)進(jìn)行對儲能做靜置、減小放電、充電或者光伏降功率等動作。系統(tǒng)的防逆流策略實(shí)現(xiàn)是軟件保護(hù)，若需要實(shí)現(xiàn)響應(yīng)更快、更靠譜的保護(hù)，則需要加上相應(yīng)的逆功率保護(hù)裝置，檢測到逆流立即跳閘保護(hù)。

備電功能

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，EMS協(xié)調(diào)控制執(zhí)行對儲能系統(tǒng)SOC保護(hù)，使儲能系統(tǒng)在設(shè)定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行，并將一定的電量區(qū)間預(yù)留用于備電容量，備電容量可進(jìn)行自定義設(shè)置，能在電網(wǎng)斷電時給負(fù)載緊急供電。

其他

可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行不同策略定制

6、微網(wǎng)運(yùn)營管控系統(tǒng)

6.1系統(tǒng)架構(gòu)

圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖

ACCU-100能源管理控制器：控制儲能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進(jìn)行光儲置換，減少棄光。并與云端平臺進(jìn)行交互，響應(yīng)云端策略配置。

智慧能源管理云平臺EMS3.0：滿足跨站點(diǎn)，跨區(qū)域海量數(shù)據(jù)的接入，通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)資源類、電量類、損耗類、指標(biāo)類、維護(hù)類、貢獻(xiàn)類等指標(biāo)計(jì)算與管控，并通過多樣化預(yù)測，分析發(fā)電與用電趨勢結(jié)合電價數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃、負(fù)荷需求，提供控制方案。同時提供遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維功能。

6.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

?GB/T13729-2002遠(yuǎn)動終端設(shè)備

?GB/T17626.4電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電快速瞬變沖群抗擾度試驗(yàn)

?GB/T15153.1遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第2部分:工作條件第1篇:電源和電磁兼容兼容性

?GB/T15153.2遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第2部分:工作條件第2篇:環(huán)境條件(氣候、機(jī)械和其他非電影響因素)

?GB/T4208-2008外殼防護(hù)等級(IP代碼)

?Q/GDW639-2011配電自動化終端設(shè)備檢測規(guī)程

?NB/T32015分布式電源接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

?DL/T5843~110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程

?DL/T721-2013配電網(wǎng)自動化遠(yuǎn)方終端

?DL/T630-1997交流采樣遠(yuǎn)動終端技術(shù)條件

?DB/T864-2012微電網(wǎng)接入10kV及以下配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范

?GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

?GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

?GB/T36270-2018微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

?DL/T1864-2018獨(dú)立型微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

?T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負(fù)荷管理技術(shù)導(dǎo)則

?T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應(yīng)技術(shù)要求

?T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負(fù)荷管理技術(shù)導(dǎo)則

6.3性能指標(biāo)

表6-1ACCU-100能源管理控制器性能指標(biāo)

6.4裝置接線

ACCU-100能源管理控制器，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式。裝置插上網(wǎng)線后LINK綠色燈會亮起，有數(shù)據(jù)時閃爍，SPEED黃色燈在100Mb/s時常亮，在10Mb/s時關(guān)閉；裝置有數(shù)據(jù)傳輸接收數(shù)據(jù)RX紅色燈閃爍，發(fā)送數(shù)據(jù)TX綠色燈閃爍。

后板及底板均可安裝導(dǎo)軌卡座。

6.5外觀尺寸

圖2裝置外觀尺寸

6.6通用要求

6.6.1.一般要求

采取屏蔽及相應(yīng)抗干擾等措施，以防電磁干擾、雷電干擾造成設(shè)備損毀，確保裝置在規(guī)定的環(huán)境條件下能安全有效地運(yùn)行。

6.6.2.包裝與運(yùn)輸

1）設(shè)備的包裝應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，并采取防雨、防潮、防銹、防震等措施，以免在運(yùn)輸過程中由于振動和碰撞引起損壞。

2）包裝箱內(nèi)考慮好設(shè)備的支撐與固定，所有松散部件另包裝好放入箱內(nèi)。

3）每個包裝件都應(yīng)有與該包裝件相符合的裝箱單，放置于包裝明顯位置，并使用防潮的密封袋包裝。包裝袋內(nèi)裝入的零部件應(yīng)有明顯的標(biāo)記或標(biāo)簽，至少標(biāo)明部件號、編號、名稱、數(shù)量等，并且相關(guān)信息要與裝箱單一致。

4）設(shè)備及附件應(yīng)采取防潮、防銹蝕等措施，保證12個月內(nèi)不發(fā)生銹蝕和損壞。如果超過12個月，應(yīng)進(jìn)行檢查，并重新作防銹處理。

5）包裝件應(yīng)符合運(yùn)輸作業(yè)的規(guī)定，避免在運(yùn)輸和裝卸時包裝件內(nèi)的部件產(chǎn)生滑動、撞擊和磨擦，造成部件的損壞。

6.7技術(shù)服務(wù)

1）及時向買方提供按合同規(guī)定的全部技術(shù)資料。

2）及時指導(dǎo)買方按供方的技術(shù)資料和圖紙要求進(jìn)行安裝、分部與整套試運(yùn)行及試生產(chǎn)。

3）按合同規(guī)定為買方安排有關(guān)設(shè)備安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)技術(shù)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。

4）嚴(yán)格執(zhí)行買賣雙方就有關(guān)重大問題召開會議的紀(jì)要或簽訂的協(xié)議。

5）做好售前、售中、售后服務(wù)。

6）隨時滿足買方對備品備件的要求。

6.8方案架構(gòu)

6.8主要功能

1)系統(tǒng)總覽：實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警收益統(tǒng)計(jì)等功能。

2)設(shè)備監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁等設(shè)備的發(fā)電、用電、充放電的狀態(tài)監(jiān)控，并支持事件查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。

3)功率預(yù)測：實(shí)現(xiàn)光伏短時和超短時功率預(yù)測，并經(jīng)進(jìn)行誤差分析，同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷，基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測負(fù)荷功率曲線。

4)優(yōu)化控制：協(xié)同光伏、風(fēng)電、儲能、負(fù)載等多種能源主體動態(tài)規(guī)劃智能策略，實(shí)現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)控制，比如計(jì)劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。

5)經(jīng)濟(jì)調(diào)度：根據(jù)光伏與負(fù)荷功率預(yù)測結(jié)果，結(jié)合分時電價電網(wǎng)交互功率、儲能狀態(tài)及約束條件，以用電成本低為目標(biāo)，建立經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運(yùn)行功率計(jì)劃，系統(tǒng)通過將功率計(jì)劃進(jìn)行分解，實(shí)現(xiàn)對光伏、儲能。

6)能源分析：具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、多維度電量分析，并為智能化運(yùn)維提供依據(jù)。