摘要：隨著可再生能源的快速發(fā)展和電動(dòng)汽車的普及，風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能和充電樁等分布式能源的并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。微電網(wǎng)作為一種新型的電力系統(tǒng)組織形式，能夠有效整合分布式能源，提高能源利用效率，增強(qiáng)電網(wǎng)的靈活性和可靠性。風(fēng)電光伏儲(chǔ)能充電樁微電網(wǎng)一體化管理平臺(tái)解決方案，正是順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)而誕生的，具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：風(fēng)光儲(chǔ)充；微電網(wǎng)管理平臺(tái)；策略控制；能源管理；可持續(xù)發(fā)展

一. 背景

在 “雙碳" 目標(biāo)的推動(dòng)下，全球能源結(jié)構(gòu)正加速向清潔化、智能化轉(zhuǎn)型。風(fēng)光儲(chǔ)充一體化微電網(wǎng)作為能源革命的核心載體，通過整合分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)與智能充電設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用與靈活調(diào)度。而作為這一系統(tǒng)的 “智慧大腦"，能量管理系統(tǒng)（EMS）憑借策略控制與集成化優(yōu)勢(shì)，成為破解能源供需矛盾、提升能效的關(guān)鍵技術(shù)。

1.1 政策支持

全國家大力支持可再生能源發(fā)展和微電網(wǎng)建設(shè)，出臺(tái)了一系列政策措施，為風(fēng)電光伏儲(chǔ)能充電樁微電網(wǎng)一體化管理平臺(tái)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。

1.2 技術(shù)進(jìn)步

各物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，為微電網(wǎng)的智能化管理提供了技術(shù)支撐。

1.3 技術(shù)進(jìn)步的支持

隨著分布式能源的普及和電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，對(duì)微電網(wǎng)一體化管理平臺(tái)的需求日益增長。

二. 微電網(wǎng)一體化管理平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高能源利用效率

通過優(yōu)化調(diào)度和控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能和充電樁等資源的協(xié)同運(yùn)行，提高能源利用效率。

2.2 增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性

能通過儲(chǔ)能系統(tǒng)和智能控制策略，平抑可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

2.3 提高供電可靠性

在電網(wǎng)故障時(shí)，微電網(wǎng)可以孤島運(yùn)行，保障重要負(fù)荷的供電可靠性。

2.4 促進(jìn)可再生能源消納

通過儲(chǔ)能系統(tǒng)和智能控制策略，促進(jìn)可再生能源的消納，減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。

三. 風(fēng)光儲(chǔ)充一體化微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的重要性

3.1 策略控制讓能源調(diào)度更 “聰明"

傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性依賴于剛性的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性與用電負(fù)荷的隨機(jī)性，使得局部電網(wǎng)頻繁面臨過載或冗余問題。Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)通過動(dòng)態(tài)策略控制，實(shí)現(xiàn)了能源流的精準(zhǔn)調(diào)控。

削峰填谷：根據(jù)電價(jià)峰谷時(shí)段，自動(dòng)調(diào)整儲(chǔ)能充放電策略，在電價(jià)低谷時(shí)充電、高峰時(shí)放電，幫助企業(yè)降低用電成本。

需量控制：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電負(fù)荷，通過調(diào)整儲(chǔ)能輸出與充電樁功率，避免因超需量導(dǎo)致的罰款。

動(dòng)態(tài)擴(kuò)容：針對(duì)充電站等短時(shí)高負(fù)荷場(chǎng)景，儲(chǔ)能系統(tǒng)可快速響應(yīng)，緩解電網(wǎng)擴(kuò)容壓力。

智能預(yù)測(cè)：結(jié)合氣象數(shù)據(jù)與歷史負(fù)荷，預(yù)測(cè)光伏、風(fēng)電出力及用電需求，提前優(yōu)化調(diào)度策略。

3.2 集成型系統(tǒng)構(gòu)建了能源管理 “超級(jí)樞紐"

隨風(fēng)光儲(chǔ)充一體化的難點(diǎn)在于多系統(tǒng)協(xié)同。Acrel-2000MG 系統(tǒng)采用分層分布式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)備層到站控層的全要素整合：

全量接入： 支持光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁等多類型設(shè)備接入，兼容 Modbus、IEC104 等 30 余種協(xié)議，打破 “信息孤島"。

全景監(jiān)控： 通過三維可視化界面，實(shí)時(shí)展示電網(wǎng)拓?fù)?、設(shè)備狀態(tài)、電能質(zhì)量等數(shù)據(jù)，異常情況自動(dòng)報(bào)警并定位故障點(diǎn)。

跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)： 儲(chǔ)能系統(tǒng)與充電樁協(xié)同，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率；光伏與風(fēng)電互補(bǔ)，平滑出力波動(dòng)。

開放兼容： 支持第三方平臺(tái)接入與數(shù)據(jù)共享，為未來擴(kuò)展預(yù)留接口，適應(yīng)智慧能源網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)需求。這種集成性不僅提升了系統(tǒng)效率，更降低了運(yùn)維成本！

3.3 應(yīng)用場(chǎng)景從城市到海島的全覆蓋

安科瑞Acrel-2000MG 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)已在多個(gè)領(lǐng)域落地，展現(xiàn)出強(qiáng)有力的適應(yīng)性。

城市充電站： 解決電網(wǎng)接入受限問題，通過儲(chǔ)能動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，支持快速充電需求。

工業(yè)園區(qū)： 實(shí)現(xiàn)能源自平衡，逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳。

海島或偏遠(yuǎn)地區(qū)： 風(fēng)光儲(chǔ)柴聯(lián)合供電，保障供電可靠性，降低柴油依賴。

數(shù)據(jù)中心： 利用低谷電價(jià)儲(chǔ)能，平抑用電負(fù)荷，提升 PUE 指標(biāo)。

3.4 AI驅(qū)動(dòng)的能源生態(tài)的未來展望

隨著 AI 與邊緣計(jì)算技術(shù)的融合，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)正邁向更智能的階段：

自適應(yīng)優(yōu)化： 通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，自動(dòng)迭代策略模型，適應(yīng)不同場(chǎng)景。

虛擬電廠聚合： 整合分布式能源參與電網(wǎng)調(diào)峰，獲取輔助服務(wù)收益。

能源區(qū)塊鏈： 實(shí)現(xiàn)綠電溯源與交易，推動(dòng)碳市場(chǎng)發(fā)展。

四. 安科瑞2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)主界面

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及總體負(fù)荷情況，體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。

4.2 光伏監(jiān)視界面

針對(duì)配置光伏發(fā)電的微電網(wǎng)系統(tǒng)，具有在線監(jiān)控光伏電池板陣列、環(huán)境監(jiān)測(cè)、匯流箱和逆變器等的功能，保證光伏發(fā)電安全運(yùn)行。

4.3 儲(chǔ)能監(jiān)視

針對(duì)配置全釩液流儲(chǔ)能電池，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)具有在線監(jiān)控儲(chǔ)能電池和 PCS 雙向

逆變器等的功能，保證其剩余容量在合理范圍內(nèi)，保障電池安全、合理利用。

4.4 風(fēng)電監(jiān)視

針對(duì)配置風(fēng)力發(fā)電的微電網(wǎng)系統(tǒng)，具有在線監(jiān)控風(fēng)力機(jī)組、風(fēng)能并網(wǎng)控制器、并網(wǎng)逆變

器等的功能，保證風(fēng)力發(fā)電安全運(yùn)行。

4.5 充電樁監(jiān)視

提供充電樁的各類測(cè)量監(jiān)視、狀態(tài)監(jiān)視、電量監(jiān)視等的功能。測(cè)量監(jiān)視：充電電流、充電電壓、充電功率、充電時(shí)間、SOC、電池電壓、電池溫度等。狀態(tài)監(jiān)視：充電樁狀態(tài)、連接確認(rèn)開關(guān)狀態(tài)、輸出繼電器狀態(tài)、充電接口電子鎖狀態(tài)電量監(jiān)視：充電過程中的實(shí)時(shí)充電量、充電表底值、交易記錄，具有充電樁的各類遙控、數(shù)據(jù)設(shè)置等的功能。

4.6 配電監(jiān)視

可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實(shí)時(shí)顯示從 35kV 至0.4kV 各電壓等級(jí)各回路的遙測(cè)量、遙信量和報(bào)警信號(hào)等。遙測(cè)量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量，高低壓柜內(nèi)電氣節(jié)點(diǎn)溫度值等；遙信量包括中壓開關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、地刀開關(guān)的分合狀態(tài)，柜內(nèi)弧光探頭的鏈路狀態(tài)、斷路器彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)及遠(yuǎn)方就地控制狀態(tài)；報(bào)警信號(hào)包括微機(jī)保護(hù)裝置的告警信號(hào)、保護(hù)跳閘信號(hào)及裝置異常信號(hào)\線路弧光保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、節(jié)點(diǎn)溫度告警及設(shè)備通信異常告警。

4.7 數(shù)據(jù)采集

通過測(cè)控單元與儲(chǔ)能裝置、電池管理系統(tǒng)、充電樁、風(fēng)機(jī)逆變器、光伏逆變器進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的采集和處理，實(shí)時(shí)采集模擬量、開關(guān)量。

4.8 事故告警

事故報(bào)警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)；預(yù)告報(bào)警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息或電壓過壓，電流過流、壓力過大、流量異常、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件狀態(tài)異常等。用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關(guān)報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

4.9 歷史事件查詢

對(duì)遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析?？梢园磿r(shí)間、類型和設(shè)備進(jìn)行查詢和排序。

4.10 曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)溫度等曲線。并統(tǒng)計(jì)該曲線查詢范圍內(nèi)較大值、較大值發(fā)生時(shí)間、較小值、較小值發(fā)生時(shí)間、平均值等。

4.11 運(yùn)行報(bào)表線

可以查詢各回路或設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、溫度值等。可以按照日、月、年的格式進(jìn)行查詢、導(dǎo)出、打印。

4.12 報(bào)表統(tǒng)計(jì)

具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。

4.13 電能質(zhì)量

可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。

4.14 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

4.15 遙信遙控

可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點(diǎn)擊相應(yīng)的斷路器遙信點(diǎn)調(diào)出遙控操作界面，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

4.16 通信管理

可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?？梢圆榭茨硞€(gè)設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)報(bào)文?？梢酝瓿膳c各種變流器、充電樁、逆變器、智能電子設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，包括微機(jī)保護(hù)、電力儀表、智能操控、直流屏、模擬屏、五防系統(tǒng)和調(diào)度等。

4.17 能量管理

可采用基于博弈論的功率協(xié)調(diào)分配技術(shù)，基于在通用設(shè)計(jì)平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境上開發(fā)能量協(xié)調(diào)控制策略，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)、分布式可再生能源發(fā)電、充電設(shè)施、儲(chǔ)能裝置之間能量的互動(dòng)融合和靈活調(diào)配。

五. 結(jié)語

Acrel-2000MG風(fēng)光伏儲(chǔ)能充電樁微電網(wǎng)一體化管理平臺(tái)解決方案是未來能源發(fā)展的重要方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。不僅是技術(shù)的突破，更是能源管理理念的革新，為企業(yè)提供了安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的能源解決方案，成為能源轉(zhuǎn)型的 “加速器"。在政策支持與技術(shù)創(chuàng)新的雙重驅(qū)動(dòng)下，這一模式有望重塑未來能源格局，為實(shí)現(xiàn) “雙碳" 目標(biāo)注入強(qiáng)勁動(dòng)能。