1. 方案背景

自2005年起，中國超過美國成為全球碳排放第一大國，要實現全球碳中和，中國的參與不可或缺，也是實現人類命運共同體的最佳實踐。

2020年9月22號，習近平主席在聯合國大會上宣布：中國二氧化碳排放2030年前達峰、2060年前實現碳中和。我國從達峰到碳中和過渡期只有30年時間，而發達國家普遍需要60~70年，減排力度和速度空前。

發電側的清潔替代、消費側的電能替代是實現碳達峰、碳中和的必然途徑，企業內部的供配用電結構也將受到影響;

（1）企業內部分布式光伏、小型風力發電系統等新能源將大量接入；

（2）隨著電動汽車的滲透率不斷提高，企業內部將增加大量的充電樁；

（3）通過儲能進行峰谷差套利，參與需求響應，實現柔性擴容，也可作為后備電源，儲能系統成為企業內部電網的重要組成；

因此未來企業內部的供配電結構將由源（市政電網、分布式電源）、荷（充電樁之類的可控負荷、電能替代新增的負荷、其他重要負荷）、儲能、控制中心組成一個小型發、配、用“微電網”系統，我們稱之為“企業微電網”，實現雙碳目標，用戶側的企業微電網是必然趨勢。

雙碳背景下，企業電網結構從“單電源輻射型結構”轉向“多種電源和負荷的復雜配電結構“，企業內部的微電網面臨更多的供配用電節點（光伏、儲能、充電樁）、更復雜供配用電結構（波動性間歇性的新能源電源、隨機性大容量負荷）、更專業的運行維護要求（多系統聯動、更大的峰谷價差、更完善的電力交易市場），對企業內部的用電管理提出了更高的要求。

2. 企業現狀

與大電網內的企業相比，廣大的工商企業還普遍存在以下突出問題：

（1）建設年代久、建設標準低

企業內部配電設施老舊，受限于原來的變電所空間、改造費用、審批手續，變壓器擴容困難，難以支撐新增的大量電動車充電需求；

（2）自動化、信息化程度低

缺少全面的自動化、數字化的技術手段來實時監測整個內部電網的運行情況，分布式能源、儲能的接入的風險不可見、不可控；尚未建立完整全面的能源計量體系，無從知曉碳排放的具體組成；

（3）信息分散

企業內部跟配用電有關的系統多且分散，各個子系統由不同廠家建設，相互獨立，無法滿足未來企業微電網情景下的互通互動的要求，用戶無法通過一個平臺集中掌握整體供、配、用情況；

（4）運維保障能力弱

企業自身對內部的供、配、用電情況運行保障能力弱，專業性不強，手段落后，未來企業的微電網更復雜，企業運行保障有問題；

二、企業內部用電管理現狀

（1）信息孤島

①　保護類、監測類、控制類、治理類、重要負荷等子系統多、分散、獨立

②　數據異構、融合困難、數據分析困難

③　用戶無法通過一套系統完整的了解整個企業的供電、配電、用電情況；

（2）資源浪費

①　服務器資源浪費

②　應用軟件浪費

③　數據對接麻煩

④　設計時一個部門，實施、運行時分散，設計運維一體化落地困難

（3）使用困難

①　軟件眾多（APP多個）

②　訪問方式各異(壁掛式現場查看、需要安裝客戶端）

③　架構各異（C/S、B/S，不同語言）

④　獲取報警方式不同(聲光、短信、APP推送、郵件）

⑤　后期維護困難（軟件多、服務器多、應用環境多),使用學習成本高

（4）缺少互動

信息做不到互通，子系統無法互動，數據互通是系統互動的前提

3. 客戶需求

雙碳背景下企業微電網成為必然要求，但是企業的現狀難以應對內部供配用電結構的改變，企業需要一套完整全面的一體化管理平臺，實現企業微電網的協調有序運行，同時要保證企業用電的可靠、安全、節約、高效、低碳，要通過更智能化的手段降低對運行維護人員的專業性要求，減輕運維成本。

4. 解決方案

在源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝安科瑞自主研發的各類監測、分析、保護、治裝置；通過先進的控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據最新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、電能路由器等系統，保證企業微電網始終高效、穩定運行。

（1）平臺架構——三維架構

①　物理系統

由能源的生產、存儲、分配、使用等設備組成，體現能源的流向；

②　感知系統

感知能量流，實現全方位精確測量，是實現能源數字化的基礎，并就地進行自動化配電保護、電能質量治理；

③　信息系統

整個系統的大腦，信息化、智能化、大數據、統一管理平臺、運行策略生成及下發；

5. 平臺功能

（1）功能概況

①　電力監控及電能管理

通過在供配電的關鍵場所、關鍵設備上安裝監測、計量、控制、保護等各類智能傳感器，搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測量、計量、控制體系，結合視頻監視手段，實現對企事業單位內部電能的24h不間斷監視。即時發現供配電中的隱患，減少事故發生次數。即時定位故障點，縮短故障恢復時間。

a. 五遙--遙測/遙信/遙控/遙調/遙視;

b. 頁面組態;

c. 曲線記錄;

d. 電力集抄/數據統計（最大、最小、平均值）;

e. 最大需量分析;

f. SOE事件記錄/故障告警/故障錄波;

g. 變壓器/直流屏/柴發/無功補償柜監測;

h. 電網調度對接;

②　變電所/配電房環境監控

實現對35kV/10kV變電所、0.4kV配電房、鉛酸電池室等供配電場所的環境監視，監視內容包括視頻、門禁、門磁、煙感、溫濕度、六氟化硫、震動、局放、鉛酸電池等，發生異常時及時報警，并提供歷史數據查詢；

③　分布式光伏監控及分析

a. 逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警；

b. 逆變器及電站發電量統計及分析；

c. 并網柜電力監測及發電量統計；

d. 電站發電量年有效利用小時數統計；n發電收益統計；

e. 輻照度/風力/環境溫濕度監測；

f. 發電功率模擬及效率分析；

g. 碳減排統計；

④　工商業儲能監控

a. 實時監測

PCS和電池的運行狀態，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度、壓力、流量；

b. 故障告警

儲能電池充放電狀態、交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警、過溫、過載、漏電保護等；

c. 遠程控制

PCS啟動、停止、功率設定、裝置運行參數設定；

⑤　電能質量分析及治理

a. 電能質量分析

1) 滿足對A類電能質量分析裝置的監測，電能質量監測全面，實時監測電能質量相關的穩態數據（三相不平衡度、電壓及頻率偏差、2-63諧波、0.5-62.5間諧波、電壓波動、電壓閃變）、暫態數據（電壓暫升、電壓暫降、電壓短時中斷）、瞬態數據（電壓及電流瞬態），諧波頻譜；

2) 電能質量SOE事件記錄，高精度波形分析；

3) 通過ITIC/SEMIF47容忍度曲線標注暫態事件是否在合理區間；

4) 電能質量診斷（結合國家標準，自動生成電能質量診斷報告，判定具體指標是否合格）；

b. 電能質量治理

1) 通過有源無功補償（SVG）緩解電壓波動和閃變，通過有源濾波APF對負荷側設備進行諧波治理，通過功率因數補償控制器按照設置的邏輯自動投切電容；

2) 實時監測APF、SVG等電能質量治理裝置的運行狀態（包括補償電流、電網側電流、IGBT溫度、電容電壓等），當模塊出現故障時及時進行報警，更快速的發現問題；

⑥　智慧消防

AcrelEMS能方便的接入電氣火災監控系統、消防設備電源監控系統、防火門監控系統、消防應急照明和疏散指示系統，各子系統按照國家標準建設，子系統調試記錄、拓撲結構、運行記錄、故障報警自動上傳至平臺，通過平臺實現對涉及電氣安全和消防的子系統進行集中監控、統一管理，減輕了維護工作量；

⑦　電氣安全

a. 電氣接點測溫

在電纜接頭等電氣連接點安裝測溫裝置，實時感知接頭溫度，當溫度超限時及時發送報警信息；

b. 電氣防火限流式保護器

在電動車充電等場所的末端回路安裝電氣防火限流式保護器，當線路發生短路故障時，能在150μs內實現快速限流保護，抑制因短路電流過大所引起的電氣火災事故；

c. IT配電系統絕緣監測

將IT配電監測統一納入到醫院的整體配電監測中，由護士站發現問題后上報改為監控中心直接收到報警，實現絕緣、超溫、過載、通訊異常等故障報警；

⑧　智能照明

智能照明控制系統可實現照明設備運行控制的智能化，有效提高照明系統科學管理水平，節省運營成本。通過定時開關和可調光技術，可以有效地避免無效照明，從而精確的利用好每一份照明電能，是實現綠色照明，節能減排的有效手段。

a. 通過集中控制為照明控制帶來便利；

b. 通過場景控制營造舒適的工作環境；

c. 對光照度有要求的特定區域實現調光控制；

d. 對道路照明實現基于經緯度和日落日出時間的定時控制；

e. 對停車位實現雷達感應控制；

⑨　建筑分類分項能耗分析

a. 建筑能耗監測系統嚴格按照導則要求開發，符合導則要求的各項技術要求，通過能源計量體系的建設，實現如下效果：

b. 滿足政府對大型公建、重點用能單位能耗監管的要求、驗收的要求；

c. 通過系統發現低效運行的中央空調、空壓機等高耗能設備，為節能改造提供數

d. 據依據；

e. 通過系統發現能源管網存在的不易發現的跑冒滴漏情況，減少能源浪費，節能降碳；

f. 分類分項能耗統計；

g. 逐時、逐日、逐月、逐年用能趨勢分析；

h. 尖峰平谷電能統計；

i. 能源費用統計；

j. 同環比能耗分析；

k. 自定義能源流向圖；

l. 能耗手工錄入；

m. 用能集抄；用能損耗分析；

n. 分部門/分區域用能統計；

o. 用能異常報警；

⑩　預付費

a. 先付費、后用電，減少物業墊付電費風險；

b. 水費、電費、物業費同平臺繳費，減少收費環節；

c. 公共區域電費分攤，減少物業運營成本；

d. 學生宿舍惡性負載識別，減少用電安全隱患；

e. 定時通斷電，方便宿舍用電管理；

f. 支持手機APP、小程序、微信公眾號、校園一卡通支付；

⑪　電瓶車及電動汽車充電管理

a. 電瓶車充電解決方案

1) 電瓶車充電樁支持多路插座輸出，滿足多車同時充電，實現集中充電管理，減少私拉亂接；

2) 通過滿電自停、過載保護、短路保護等功能減少電氣火災發生風險和人生安全事故，異常狀態遠程報警；

3) 支持投幣、刷卡、微信/支付寶掃碼等多種支付手段；

b. 電動汽車充電解決方案

1) 提供交/直流充電樁，滿足不同充電功率的要求，產品取得國網一紙證明；

2) 支持預約充電，實現定時、定量、定金額充電，可設置全時段單價和分時段單價設置；

3) 支持微信小程序、支付寶小程序、APP、刷卡支付，支持充電站查詢；

4) 支持功率過載、插頭被拔出、線路欠壓、線路過壓、漏電等故障報警；

汽車充電樁和電瓶車充電樁同平臺管理！

⑫　運維管理

a. 設備檔案

為設備建立電子檔案，登記設備的品牌、型號、主要技術參數等信息，上傳電子說明書和圖紙，方便今后維護和備品備件管理。記錄設備的日常檢查、保養、維修記錄，實現設備的全生命周期管理；

b. 工單管理

通過平臺生成巡檢工單，根據巡檢周期自動生成并發送至巡檢人員手機APP。

巡檢過程中發現缺陷后可關聯生成消缺工單，消缺任務完成后由客戶通過手機APP電子簽名確認。

平臺接收到事故告警后可關聯生成搶修工單，搶修人員根據工單要求到現場確認事故并完成搶修任務；

c. 巡檢管理

制定日常巡檢計劃并自動下發到手機APP，根據不同類型的設備定義巡檢項目，固化巡檢流程。巡檢過程發現的缺陷登記并通過圖片、視頻上傳，由后臺專家給出更合理的解決方案。

通過高標準巡檢延長設備使用壽命、即時排除隱患，保證企業微電網的長期穩定運行。

⑬　智能巡檢機器人

通過智能巡檢機器人代替人進行巡視與檢查，實現24小時不間斷巡視，增加企業內部供配電運行可靠性，主動發現問題，同時保障運維人員安全，降低人工運維成本。

a. 室內CO、CO2、溫度、濕度、煙霧、環境噪音等的監測；

b. 通過語音對講實現遠程指揮；

c. 報警聯動，配電監控系統監測到報警后可以聯動控制巡檢機器人自動運行到故障設備；

d. 狀態燈、開關柄位置、開關柜門開閉狀態的識別；

⑭　碳排放統計

a. 建立企業碳排放統計模型，并確定數據來源和采集方式，依照標準設置不同能源的碳排放系數；

b. 通過能源計量表計、手工錄入等方式采集碳排放統計涉及的各類數據，采集的數據包括煤/電/水/天然氣/汽油/柴油/蒸汽等能源消耗數據、余熱/余壓/CO2等能源回收數據、可再生能源并網電量、能源初期購入/能源期末庫存/能源賬單等外購能源消耗數據；

c. 碳排放統計，碳排放看板，展示碳排放總量、碳排放強度、單位面積碳排放量、人均碳排放量；

⑮　3D智慧變電所

對變電所/配電房內的開關柜和環境進行3D高仿真建模，將運行數據與設備進行綁定，讓用戶更直觀的了解供配電運行情況，更準確的定位故障點；

6. 平臺管理

a. 方便

1) 基于HTML5頁面開發，瀏覽器訪問

2) 多客戶端訪問

3) 手機APP訪問

4) 語音播報

5) 報警訂閱

6) 矢量圖

7) 分類分級報警

8) 報警聯動工單

9) 多種報警方式

10) 集團化管理

b. 靈活

跨平臺部署（Windows、Linux及國產操作系統）標題欄定義、首頁定義、圖形配置、遠程維護菜單管理，個性化定制

c. 安全

1) 失電報警

2) 數據加密(硬件或軟件加密)

3) 用戶密碼管理

4) 遙控密碼管理

5) 完整的操作記錄

d. 可靠

1) 斷點續傳

2) 數據壓縮

3) 失電報警

e. 高效

1) 看板管理

2) 秒級刷新

f. 全面

1) 功能全面，覆蓋企業內部

2) 用電管理全過程

3) 協議全面

4) 設備全生命周期

5) 菜單權限、功能權限、數

6) 據權限，全面的權限管理

7) 多語言

8) 多主題

9) 聯動控制

10) 視頻聯動

11) 電氣綜合管理、集中監控、統一運維

7. 企業微電網實現步驟

a. 自動化及數字化

按照國家標準規范完成對企業內部供配電的自動化、數字化改造，為企業提供電力監控、電氣安全、能耗監測、光伏、儲能、充電樁等子系統。全面的數字化是今后各子系統互通互動的前提。

b. 互聯、互通、互運

雙碳背景下，按照“源、網、荷、儲、充”規劃企業微電網，滿足未來企業對全面的用電管理的需求。通過集成了多通訊端口、多通訊協議的邊緣計算網關將分散的各個子系統融合到一個大平臺。

c. 智慧自主運行

通過先進的控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起，平臺根據最新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、電能

路由器等系統，保證企業微電網始終高效、穩定運行，降低企業用電成本，實現微電網的協調優化運行。

自動化及數字化是前提，互聯互通互動是基礎，智慧自主運行是最終目標，三個階段是逐級遞進的過程，不可能一步到位、跨階段發展。每一步都是越來越貼近用戶需求，越來越提高用戶的滿意度。