源网荷储充一体化-企业微电网能效管理系统

袁媛 ACRELYY

安科瑞电气股份有限公司

基本概念

“源”指的是能源供应，比如太阳能、风能等。我们可以通过太阳能板发电，或者利用风力发电机来获取电力。
“网”指的是电网，也就是电力传输的网络。
“荷”指的是用电设备，比如家庭电器、工厂设备等。
“储”指的是储能系统，可以将多余的电力储存起来，以便在需要时使用。
“充”指的是充电设施，比如电动汽车充电桩等。
这就是“源网荷储充一体化”的基本概念

背景

气候危机 ：工业化革命以来，由于燃烧化石燃料、工业生产等行为导致大量温室气体排放，已经使全球温度比工业化前高出约1℃，全球温升1.5℃最快在2030年达到，在2065年前后会达到甚至超过2℃。温度超过某个阈值，可能会激活地球冻土和海洋中存在的大量甲烷和二氧化碳并释放到大气中，对地球生态造成不可逆的破坏。

人类命运共同体，携手走向碳中和：2016年11月4日《巴黎协定》正式生效，确立了全球应对气候变化的长期目标：到21世纪末将全球气温升幅控制在工业化前水平基础上不超过2℃，并努力控制在1.5℃以内。《巴黎协定》要求各缔约方向《联合国气候变化框架公约》秘书处通报面向21世纪中叶的长期低排放发展战略。

中国的战略选择：自2005年起，中国超过美国成为全球碳排放第一大国，2014年中国的碳排放总量占全球总量的27%，是美国的两倍、欧盟的四倍，要实现全球碳中和，中国的参与不可或缺，同时也备受关注和压力。2020年9月22号，习近平主席在联合国大会上宣布：中国二氧化碳排放2030年前达峰、2060年前实现碳中和。

安科瑞解决方案

AcrelEMS企业微电网能效系统融合企业电力监控、能耗统计、电能质量分析及治理、智能照明控制、主要用能设备监控、充电桩运营管理、分布式光伏监控、储能管理等功能，用户通过一个平台可全局、整体的对企业微电网进行进行集中监控、统一调度、统一运维，帮助企业提高供电可靠性，就地消纳新能源发电，提高用电效率，降低用电成本，功能见图1 所示。

图1 企业微电网能效系统功能示意图

企业微电网能效系统包含安装于现场的电量传感器、边缘计算网关和能效管理软件。电量传感器用于监测和控制企业的负荷设备和分布式发电设备，传感器的数据接入边缘计算网关，每个网关可以看做是一个区域指挥部，采集所接传感器数据进行协议转换后上传AcrelEMS企业微电网能效管理软件或转发第三方平台，网关可以根据预设阈值或自动学习来执行逻辑计算，并AcrelEMS执行的指令。AcrelEMS可以看做是企业微电网的指挥部，根据网关上传的数据生成各类图表、控制策略和分析结论，并响应虚拟电厂的调度指令，系统架构图如图2所示。

图2 企业微电网能效系统的网络架构

企业微电网能效系统功能

电力监控

对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制，监测企业微电网主要回路的电能质量并进行治理，对故障及时处理并发出告警信息，提高企业供电可靠性。

图3 电力监控功能

能耗分析

采集企业电、水、燃气等能源消耗，进行分类分项能耗统计，计算单位面积或单位产品的能耗数据以及趋势，对标主要用能设备能效进行能效诊断，计算企业碳排放，为企业制定碳达峰、碳中和路线提供数据支持。

图4 能耗分析功能

照明控制

智能照明控制功能可以根据企业情况实现定时控制、光照感应控制、场景控制、调光控制等，并结合红外传感器、超声波传感器，实现人来灯亮、人走灯灭，并可以根据系统的控制策略实现集中控制，为企业节约照明用电。

图5 照明控制功能

分布式光伏监控

监测企业分布式光伏电站运行情况，包括逆变器运行数据、光伏发电效率分析、发电量及收益统计以及光伏发电功率控制。

图6 分布式光伏发电监测

储能管理

监测储能系统、电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)运行，包括运行模式、功率控制模式，功率、电压、电流、频率等预定值信息、储能电池充放电电压、电流、SOC、温度，根据企业峰谷特点和电价波动以及上级平台指令设置储能系统的充放电策略，控制储能系统充放电，实现削峰填谷，降低企业用电成本。

图7 储能管理

充电桩运营管理

监测企业充电桩的运行状态，提供充电桩收费管理和状态监测功能，并根据企业负荷率变化和虚拟电厂的调度指令调节充电桩的充电功率，使企业微电网稳定安全运行。

图8 充电桩管理

需求响应

根据企业负荷波动数据，再结合虚拟电厂的调度指令，决定以何种方式参与电网需求响应，平台可通过给储能系统下发控制策略，调整充发电时间。平台在需求响应时间段调整可控负荷功率，停止给可中断负荷供电，并且可以根据企业可控负荷数据制定需求响应控制策略，实现一键响应。

此外，AcrelEMS还具备电能质量监测和治理、电气安全监测、电能预付费管理、设备台账、运维工单管理、3D建模等功能，帮助用电企业实现供配电网络的数字化管理。

公司介绍：

安科瑞电气股份有限公司成立于2003年，2012年在创业板上市，股票代码：300286。公司总部位于上海嘉定，是一家为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的高新技术企业和软件企业，取得过各类专利及软件著作权700多项（截止到2023年12月31日）。

安科瑞现有研发工程技术人才500多人，聚焦用户侧能效系统和能源互联网，具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力，形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系，目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地。公司在全国主要城市就地配置销售、技术支持团队，快速响应客户需求，电子商务团队面向全国并稳步拓展海外市场，线上线下结合为用户提供良好的服务体验； 公司现有各类云平台及系统解决方案涵盖电力、环保、消防、新能源、数据中心、智能楼宇、交通、市政工程等多个领域。

公司将秉着“创新、高效、团结、诚信”的理念，坚持稳健经营、持续创新，为用户安全、可靠、高效用能提供解决方案，为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。

云平台

电力运维云平台	为用户提供变电所集中监测、运维派单等功能，提高电力运维效率。为建筑、工业企业提供能耗数据，协助用户梳理能源流向和碳排放趋势，为能耗双控提供数据支持。
能源管理云平台	为建筑或工业企业提供能耗数据，协助用户梳理能源流向和碳排放趋势，为能耗双控提供数据支持。
智慧消防云平台	通过物联网技术采集建筑消防信息，感知异常及时预警消除火灾隐患。
预付费云平台	为物业人员高效管理租户水电费收缴和用能安全提供解决方案。
环保用电监管云平台	协助环保部门对企业环保设备运行工况实现低成本在线监测，提高环保监察效率。
充电桩云平台	帮助用户实现充电结算和资产管理。
分布式光伏运维云平台	提供分布式光伏电站运行数据采集及收益分析。

系统解决方案

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电能质量治理系统
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审核编辑 黄宇