微電網(wǎng)EMS如何破解并網(wǎng)收益與離網(wǎng)供電難題？

Acreltang

一、微電網(wǎng)系統(tǒng)概述

微電網(wǎng)是由分布式電源（如光伏、風(fēng)電）、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷、能量轉(zhuǎn)換裝置及監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，具備自我控制、保護(hù)和管理的自治能力。其核心目標(biāo)是通過靈活調(diào)度本地能源，實(shí)現(xiàn)高效供電、提升可靠性，并支持與大電網(wǎng)的協(xié)同或獨(dú)立運(yùn)行。

關(guān)鍵特征：

微型化：覆蓋局部區(qū)域（如園區(qū)、社區(qū)、海島）；

清潔化：以可再生能源為主，降低碳排放；

自治性：可脫離大電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行；

友好性：與大電網(wǎng)雙向互動(dòng)，提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)。

二、并網(wǎng)與離網(wǎng)模式的定義及差異

1. 并網(wǎng)模式

定義：微電網(wǎng)與大電網(wǎng)連接，電能可雙向流動(dòng)。在并網(wǎng)狀態(tài)下，微電網(wǎng)既可向大電網(wǎng)輸送多余電力，也可從電網(wǎng)獲取電能以補(bǔ)充自身不足。

優(yōu)勢(shì)：

- 參與電力市場(chǎng)交易，通過售電或需求響應(yīng)獲取收益；

- 提升新能源消納率，減少棄光棄風(fēng)；

- 作為可控電源或負(fù)荷，輔助大電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰。

2. 離網(wǎng)模式

定義：微電網(wǎng)與大電網(wǎng)完全斷開，依賴本地電源（如光伏+儲(chǔ)能）獨(dú)立供電，適用于無(wú)電地區(qū)或大電網(wǎng)故障場(chǎng)景。

優(yōu)勢(shì)：

- 解決偏遠(yuǎn)地區(qū)供電難題，替代柴油發(fā)電機(jī)；

- 保障關(guān)鍵負(fù)荷（如醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心）的供電可靠性；

- 降低用電成本，尤其在柴油價(jià)格高位時(shí)優(yōu)勢(shì)顯著。

3. 并離網(wǎng)切換

- 微電網(wǎng)可在毫秒級(jí)內(nèi)完成并網(wǎng)與離網(wǎng)的無(wú)縫切換，確保供電連續(xù)性。例如，當(dāng)大電網(wǎng)故障時(shí)，微電網(wǎng)自動(dòng)切換至離網(wǎng)模式，通過儲(chǔ)能和本地電源維持供電。

三、安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景與技術(shù)方案

1. 并網(wǎng)模式下的典型應(yīng)用

方案：部署光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)，結(jié)合負(fù)荷預(yù)測(cè)算法優(yōu)化能源調(diào)度。例如，**集團(tuán)微電網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)能源自給，電價(jià)成本降低。

收益：峰谷套利、綠電溢價(jià)、減少需量電費(fèi)。

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。

（1）儲(chǔ)能監(jiān)控：

系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)：電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù)；

運(yùn)行模式：峰谷模式、計(jì)劃曲線、需量控制等；

統(tǒng)計(jì)電量、收益等數(shù)據(jù)；

儲(chǔ)能系統(tǒng)功率曲線、充放電量對(duì)比圖，實(shí)時(shí)掌握儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平。

（2）光伏監(jiān)控

光伏系統(tǒng)總出力情況

逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警

逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析

并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)

電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)，識(shí)別低效發(fā)電電站；

發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)(補(bǔ)貼收益、并網(wǎng)收益)

輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)

并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及分析

（3）光伏預(yù)測(cè)

以海量發(fā)電和環(huán)境數(shù)據(jù)為根源；

以高精度數(shù)值氣象預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)；

采用多維度同構(gòu)異質(zhì)BP、LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光功率預(yù)測(cè)方法

時(shí)間分辨率：15min

超短期未來(lái)4h預(yù)測(cè)精度＞90%

短期未來(lái)72h預(yù)測(cè)精度＞80%

主要功能：

短期光伏功率預(yù)測(cè)

超短期光伏功率預(yù)測(cè)

數(shù)值天氣預(yù)報(bào)管理

誤差統(tǒng)計(jì)計(jì)算

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理

歷史數(shù)據(jù)管理

光伏功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)人機(jī)界面

（4）風(fēng)電監(jiān)測(cè)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總出力情況

逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警

逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析

并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)

電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)，識(shí)別低效發(fā)電電站；

發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)(補(bǔ)貼收益、并網(wǎng)收益)

風(fēng)力/風(fēng)速/氣壓/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)

并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及分析

（5）充電樁系統(tǒng)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電系統(tǒng)的充電電壓、電流、功率及各充電樁運(yùn)行狀態(tài)；

統(tǒng)計(jì)各充電樁充電量、電費(fèi)等；

針對(duì)異常信息進(jìn)行故障告警；

根據(jù)用電負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)充電功率。

（6）電能質(zhì)量

對(duì)整個(gè)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)。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析及錄波展示，并對(duì)電壓、電流瞬變進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2. 離網(wǎng)模式下的典型應(yīng)用

方案：采用光伏+儲(chǔ)能+柴油發(fā)電機(jī)混合系統(tǒng)。例如，**島項(xiàng)目年棄光率從**%降至**%，儲(chǔ)能配置比例達(dá)**%。

優(yōu)勢(shì)：供電可靠性達(dá)99.99%，度電成本低于柴油發(fā)電。

系統(tǒng)首頁(yè)含系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、儲(chǔ)能及總體負(fù)荷情況，體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、告警信息、收益、環(huán)境等。

儲(chǔ)能監(jiān)控：對(duì)儲(chǔ)能PCS、BMS的電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；運(yùn)行模式；統(tǒng)計(jì)電量、收益等數(shù)據(jù)；

光伏監(jiān)控對(duì)光伏整體及單臺(tái)逆變器發(fā)電狀態(tài)、交流側(cè)數(shù)據(jù)、發(fā)電量及收益進(jìn)行監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)配置對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)組成、基礎(chǔ)參數(shù)、運(yùn)行策略及統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行設(shè)置。

3. 關(guān)鍵技術(shù)支撐

儲(chǔ)能系統(tǒng)：包括電池組、儲(chǔ)能變流器（PCS）、能量管理系統(tǒng)（EMS），實(shí)現(xiàn)能量時(shí)移與系統(tǒng)穩(wěn)定。

智能控制：AI算法優(yōu)化充放電策略，如陽(yáng)光電源PowMart平臺(tái)提升峰谷套利收益25%。

多能互補(bǔ)：光儲(chǔ)氫一體化設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)效率。

• 配套產(chǎn)品--監(jiān)測(cè)、保護(hù)、治理產(chǎn)品
  

四、結(jié)語(yǔ)

微電網(wǎng)系統(tǒng)通過并網(wǎng)與離網(wǎng)模式的靈活切換，為能源轉(zhuǎn)型提供了分布式、智能化的解決方案。無(wú)論是工業(yè)園區(qū)的高效用能，還是偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力普及，微電網(wǎng)均展現(xiàn)出強(qiáng)大的適應(yīng)性與經(jīng)濟(jì)性。未來(lái)，隨著政策支持、技術(shù)迭代與商業(yè)模式創(chuàng)新，微電網(wǎng)將成為構(gòu)建零碳社會(huì)的核心單元，推動(dòng)能源系統(tǒng)向自治化、可持續(xù)化邁進(jìn)。