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【源网荷储充】安科瑞微电网智慧能源平台

 更新时间:2023-12-19 点击量:68

江苏安科瑞电器制造有限公司 范宏博

1、背景

双碳目标

30年碳达峰、60年碳中和

要求各行各业进行节能减排

电力改革

建立以新能源为主体的新型电力系统;

推动储能、分布式发电、虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与交易;

确保国家能源安全

政策加持

明确以消纳可再生能源为主体的增量配电网、微电网和分布式电源的市场主体地位。

市场推动

企业需求:用电安全、可靠、经济、扩容;

成本刺激:光伏组件、储能成本下降;

2、需求与痛点

新能源利用低

大量分布式能源装机后存在弃风弃光、或者直接并网导致回收期增加

综合用电成本高

余电上网、缺乏有序管理、对分时电价关注低

能源可靠性不足

新能源易受环境影响供电可靠性低、新能源汽车充电易对电网形成冲击或者超容

数据分析不全

新能源利用率;发电、储能设备运行状态、用电能耗与成本缺乏分析,协调出力无依与据

能量管理挑战多

负荷需求、天气状况、电网分时电价等因素下,无法实现微电网内部能量的有效控制和调度。

3、解决方案--源网荷储充、协调控制、经济运行

微电网智慧能源平台

光储充平台

平台能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和高级控制,满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求,实现不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动,在多种策略控制下,有利于新能源高效利用、资源合理分配以及微电网的安全与稳定,减少电网建设投资,提升企业的能源利用率,降低运行成本,达到节能降耗的目的。

4、平台功能

核心功能:能源规划

采用鲁棒优化方法进行优化配置,提供经济*优的容量规划方案

核心功能:智能化策略

削峰填谷,进行峰谷套利,降低用电成本

需量控制,柔性扩容;降低企业的基础电费

备用电源,确保因电网故障,重要负荷供电可靠性

核心功能:预测与经济调度

功率预测,进行分布式发电与用电负荷的短时与超短时功率预测

经济调度,解决非线性、多约束条件的高维优化问题经济调度下的电网、光伏、风电、储能出力计划

其他核心功能

多种协议

支持多种规约协议,包括:Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方协议定制等。

多种通讯

支持多种通信方式:串口、网口、WIFI、4G。

多种策略

系统支持自定义控制策略,如削峰填谷、需量控制、动态扩容、后备电源、平抑波动、有序充电、逆功率保护、经济调度等策略,保障用户的经济性与安全性。

多维参量

覆盖传统平台盲区,可实现电力、环境、安防、消防、视频监控、电能质量、计量、继电保护等多系统和设备的全量接入与监控。

通信管理

提供通信通道配置、通信参数设定、通信运行监视和管理等。提供规约调试的工具,可监视收发原码、报文解析、通道状态等。

5、系统特色

智慧能源管理系统实现源网荷储一体化运行监测、分析管理、智能诊断、协调控制。

智能化运行策略

支持多种科学高效运行策略,可根据实际需求进行灵活配置。

可靠性与经济性分析

支持能源利用率、能耗、成本收益及异常与电能质量分析。

系统规划与评估

结合负荷数据分析,规划分布式电源与储能配置,并针对微电网系统方案做经济性评估。

多种预测算法模型

多种智能算法,适配各种环境,实现光伏、风电及负荷用电功率的短期和超短期预测。

多种调度算法模型

多种经济调度算法,适应各种目标下的优化调度。

多业务场景匹配

适用于光伏、储能、充电桩、光储、光储充一体等多种业务场景。

提高分布式电源的有效运行时间

实现风、光等可再生分布式能源一体化并网,对无序接入分布式电源进行统一管控,提高电网接纳间歇性分布式电源的能力,解决规模光伏输出功率波动的问题,提升网内功率动态平衡能力

柔性扩容

通过协调控制,使微网内分布式电源通过有效配合来均衡负载、延缓电网升级、减小线路投资,解决因规模间歇性电源接入需要增加主网旋转备用容量的问题

提升用户供电可靠性

通过对不同类型分布式电源及负荷进行整合,对外可等效为一个可调度的单元,参与系统调峰,实现一定经济效益,提高大量分布式光伏接入的经济性

优化多能互补

在用户端形成户用微电网,实现用户多能源的个性化、差异化服务,通过多能源协同优化,提高能源供给的可靠性和稳定性。

能源数字化管理

作为能源互联网的重要组成和细胞结构,实现各系统间的数据互联互通,完成绿色低碳、数字化转型。

节能减排、提升经济性

为用户实现降碳、提供绿电,降低用能成本,提升系统经济性

实现微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷情况实时监测及系统组成图展示,并针对系统状态分析及收益计算。

光伏预测结合光照强度,历史数据对光伏功率进行预测,并与实际功率进行对比分析,可以指导提高能源利用效率及调度出力。

用电负荷预测是通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测,并实现经济优化调度,以降低尖峰或者高峰时刻的用电量,降低企业综合用电成本。

用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据,同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。

微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。

6、案例

某光储充系统采用0.4kV并网,光伏配合储能系统在满足充电需求的情况下,实现峰谷套利、光伏消纳,提升新能源消纳比例及经济性。

光伏系统:车棚光伏装机容量118kW,通过9台逆变器接入系统

储能系统:集装箱内安放储能系统,装机容量50kW/100kWh。

充电桩系统:7kW交流桩20台;60kW直流桩2台;120kW直流桩1台。

系统首页

系统拓扑

光伏监控界面

储能监控界面

充电桩监测界面

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