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零碳转型利器!安科瑞EMS3.0平台赋能智慧微电网规模化发展

更新时间:2025-12-30      浏览次数:9

一. 引言

源网荷储充智慧微电网目前正从单点示范迈向规模化、商业化与智能化的高速发展新阶段,其核心特征是聚合、互动与增效。智慧微电网的发展正步入以市场为导向、以智能为核心、以商业可持续为目标的规模化应用快车道。

二. 发展背景和趋势

2.1发展驱动力:政策与技术双轮驱动

A. “双碳"目标牵引:作为构建新型电力系统的关键“细胞单元",智慧微电网是实现高比例可再生能源就地消纳、支撑工业与园区零碳转型的核心路径,获得了国家与地方层面的重点政策支持。

B. 核心术成熟与成本下降

C. 光伏与储能:光伏组件与储能电池(尤其是锂电池)成本持续下降,使得“光储"基础配置的经济性显著提升。

D. 电力电子与数字化:更高效率、更低成本的逆变器、PCS等设备,以及物联网、边缘计算、AI算法的成熟,为系统实现毫秒级精准调控智能协同提供了可能。

E. 电力市场改革深化:现货市场、辅助服务市场和需求响应机制的逐步建立,为微电网作为独立主体参与市场交易、获取额外收益开辟了新空间。

2.2 . 新发展特征与趋势

  • 核心定位升级:从“自平衡"到“可调度资源"
    微电网不再仅是追求内部能源自给自足的“孤岛",而是被定位为可与大电网进行友好互动、并可被上级电网(或虚拟电厂平台)调度的“柔性可调资源"。这使其价值从单纯的节能降费,扩展到为电网提供调峰、调频等辅助服务,实现双重收益。

  • 系统形态演进:从“单一微网"到“集群聚合"
    发展重点正从建设单个微电网,转向将区域内多个、多类型的微电网、分布式电源和柔性负荷进行集群化聚合与协同调度。这类似于构建一个区域性的“虚拟电厂",通过统一智慧平台实现更大范围内的资源优化配置,提升整体运行效率和稳定性。

  • 智能化核心:AI与预测技术深度应用

  •  精准预测:利用AI算法进行超短期光伏/负荷功率预测(精度可达90%以上),是实现优化调度的基础。

  • 智能调度:基于预测数据、电价信号和运行约束,通过AI算法实时求解优经济调度策略,自动控制源、网、荷、储、充各元素的出力与用能。

2.3 商业与运营模式多元化

a. 多元化收益:收益来源由单一的“自发自用、余电上网"和峰谷套利,扩展为 “基础电费优化+峰谷套利+需求响应补贴+辅助服务收益+绿电/碳资产价值" 等复合模式。

b. 专业运营:涌现出“能源托管"、“合同能源管理"等模式,由专业能源服务公司投资、建设并运营微电网,用户享受节能效益分成,降低了用户的初始投资门槛和运维负担。

2.4 典型应用场景

(1)  零碳/低碳园区:成为标配,通过“光伏+储能+充电桩+智慧管理平台"一体化建设,满足园区绿色用能、降低用能成本和碳排放考核要求。

(2) 高可靠供电场景:数据中心、医院、制造等对供电连续性要求高的用户,通过微电网实现并离网无缝切换,保障关键负荷不间断运行。

(3) 偏远与孤网地区:在电网薄弱或无电地区,光储柴(油)微电网成为经济可靠的解决方案。

三. 安科瑞EMS3.0智慧能源管理平台

智慧能源管理平台是一种集成了现代信息技术(如物联网IoT、大数据、云计算和人工智能AI)的系统,用于监测、控制和优化能源使用,以提高效率并减少浪费。以电力系统监控数据为基础,可分系统、多维度展示微网运行状态,优化能源消纳效率,提高微电网系统经济、能源管理与智慧运维水平。以政策融合、资源聚合、技术联动、智慧运营为核心导向,围绕园区建立智慧零碳管理平台与持续优化机制,目标服务用户侧提升其智能化管理水平术,赋能资产运营能力,高质量绿色低碳发展。

3.1 平台架构

3.2 建立智慧源网荷储一体化平台与持续优化机制

  • 能源供给零碳化:推进能源结构优化与能效提升;

  • 能碳管理精细化:多平台协同促进能碳管理与成本控制;

  • 运行管理智慧化:园区管理智慧化、系统化升级;

  • 资产收益多元化:拓宽市场商业化机会,提升资产价值。


四. 安科瑞EMS3.0智慧能源管理平台功能界面

4.1 可视化大屏展示

4.1.1 能源驾驶舱

4.1.2 多站点大屏展示

4.1.3 场站能源综合概况

4.1.4 能量流图

4.1.5 “2.5D"全景展示

4.2 综合报表

主要分为:企业级能源报表、企业收益报表、光伏收益报表、充电桩首页报表、储能收益报表、风电收益报表)。

4.2.1 企业级能源报表

4.2.2 光伏收益报表

4.2.3 充电桩收益报表

4.2.4 储能收益报表


4.2.5 风电收益报表

4.3 光伏监控子平台

4.3.1 电站运行监控

4.3.2 逆变器运行状态

4.3.3 光伏电站配电图

4.3.4 逆变器运行曲线

4.4 分布式储能管理子平台


4.4.1 综合大屏展示

4.4.2 站点大屏展示

4.4.3 储能柜监测

4.4.4 储能设备监测

4.5 风力发电

4.6 充电桩管理子平台

4.6.1 充电桩综合看板

4.6.2 充电桩监视

4.7 策略管理

4.8 能耗管理子平台

能耗通同比分析,能耗环比分析

4.9 电力监控

4.9.1 变电所运行看板

4.9.2 变压器监测

4.9.3 局部放电监测

4.9.4 平均功率因数

4.10 电能质量

主要包含:综合看板、稳态监测、谐波频谱、稳志曲线、谐波曲线、负荷曲线、暂态分析、SOE事件、电能责量是分析、电能质量治理

4.10.1稳态监测

4.10.2 电能质量治理


4.11 设备档案

设备自定义,设备档案管理,设备保养报表

4.12 运维管理

巡检记录、缺陷记录、消警记录、抢修记录、通知工单

4.13 故障报警

遥信事件、遥测事件、报警分级、报警分析、短信日志

4.14 用户报告


4.15 系统运行

主要包含:仪表通讯状态、网关通讯状态、服务器运行状态、离线事件、操作日志、控制日志、在线用户监测、访客记录、通讯状态图···

4.16 碳排放管理

主要分为:温室气体盘查清册、温室气体盘查表、碳排报告、配额核算、碳排分析、配额考核、碳排报警。

4.16.1 碳配额核算

4.16.2 碳排分析

4.16.3 碳配考核

4.16.4  碳排报告

4.17 安科瑞配套硬件产品

监测计量治理类

微电网协调控制器

微电网控制箱

智慧储能产品

充电桩/充电堆


五. 典型案例

5.1 云南交投某服务区智慧能源管理项目

项目背景:为深入贯彻《云南交投集团数实融合三年行动工作方案(2023—2025 年)》精神要求,践行“数字、科技双赋能"行动,推动公司经营管理数字化转型,以市场化导向优化业务流程、促进业财融合,实现精细化高效管理与高质量发展。同时,在能源转型与我国 “双碳" 战略推动下,省交投新能源产业发展有限公司聚焦光伏发电、充换电站、储能等业务,积极探索“光、储、充"一体化模式,布局高速公路服务区绿色低碳产业链。项目以“架构重构、数据贯通、服务升级、智能调度"为核心开发多协议适配中间件和标准化数据中台,解决数据融合难题;建立多级协同优化模型,实现源网荷储智能调度。

用户“痛点":结构碎片化、场景多样、光-储-充策略缺失、缺失能耗分析

技术方案:

现场照片:

项目效果:

  •  光、储、充云边协同:通过平台和边缘计算设备对数百个新能源场站进行策略控制,提高新能源场站数字化和管理效率,每个站点使用不同的控制策略,并且不依赖于大平台的控制,可以通过本地化的协调控制器独立运行。

  • 降碳降本:通过充分消纳新能源发电帮助高速公路降低碳排放,为照明、充电等降低用电成本。

  • 为高速公路新能源利用探索更多经验:本项目将为高速公路充分利用新能源探索更多的应用和经验,有利于为高速公路碳达峰、碳中和路径提供建议。

5.2 河南高速源网荷储一体化项目

项目背景:河南省人民政府办公厅关于印发河南省加快推进源网荷储一体化实施方案的通知的发布成为

项目概况:在双碳目标及相关政策驱动下,河南交投新能源发展有限公司依托高速公路资产开展新能源百千万工程:在5年内建成投运绿色低碳服务区一百对以上、新增光伏装机容量一千兆瓦以上、充电车位一万个以上。一期投资7亿元,在省内沿途200多个服务区、收费站和独立站点建设智慧能源管理及优化控制系统,实现新能源消纳和防逆流控制,保障所有站点新能源安全可靠、绿色经济运行。

项目范围:本期工程完成266个站点的智慧能源管理改造:收费站78个,服务区37个,独立站点114个,其中包含分布式光伏发电站28个,光储一体化站点238个。通过各站点的光伏发电和储能柜以及可调负荷的智能调控实现低碳运行。各站点新能源配置和使用情况不同,因此能源控制策略也各不相同,主要策略包括新能源消纳、削峰填谷和防逆流控制。

技术方案:每个站点就地设置协调控制器,内置嵌入式系统,可接入微电网各组成单元,通过内置自适应协同控制算法,包括防逆流、峰谷套利、需量控制及其不同控制策略组合等,实现光储充站点能源的监测、分析、智能控制等功能。协调控制器数据可上传平台,形成“云-边-端"的三层架构。

平台界面展示:

现场照片展示:


5.3 某智慧能源管理

项目实施范围包括办公楼、实验室、食堂等共13栋建筑和车棚,实施内容包括电力监控、能耗、运维、智能照明、光伏、储能和充电桩,电能质量、电气安全和环境监测预留后续分期或者增补实施,其中变压器总容量17000kVA,光伏装机容量50kW,储能装机容量100kW/215kWh,39台10路电瓶车充电桩,59台7kW交流充电桩,2个240kW充电堆(第三方)

变电所改造

光伏改造

储能

光储充一体智慧场站与智慧能源管理后台

平台改造效果

项目收益和效果:降低电费成本、协同管理、互联互通;充电业务增值收益、为参与电力市场做支撑

5.4 宁夏某能源智慧能源项目

一期涉及光伏新建、充电桩新建、光伏并网;二期涉及楼层配电监测改造,主要对能耗及末端用电安全部分进一步进行监测。

技术方案:1、建立本地查看系统,查看光伏发电情况、消纳情况、市电使用情况、电能质量情况。2、充电桩接入运营平台,实现对外运营,实现互联互通、充电桩状态监测、收益核算,二代充电桩平台数据转发至EMS3.0平台。3、在并网柜配置防孤岛装置、电能质量在线监测装置,以满足并网要求。4、单站所采集的数据上传至EMS3.0平台,实现远程查看数据,平台可查看光伏站点收益情况、光伏接入前后用能成本变化情况、充电桩收益情况,并预留策略控制功能,为后续增加储能后的削峰填谷、需量控制等需求做准备。

5.5 太阳能某能源智慧能源项目

用户“ 痛点 ":

  • 产品多样:需兼容第三方设备,实现跨品牌设备统一管控;

  • 控制无序:控制方案单一,能源利用率低 ;

  • 人工参与:运维原始,需配电工手动处理 ;

  • 数据盲目: 缺乏数据统计、分析;很难发现异常;

  • 缺乏可视化: 源网荷储充缺乏直观展示,人员理解和决策难。


5.6 山东某能源智慧能源项目

每个站点就地配置ANET网关、协调控制器(或Acrel-2000MG),可接入微电网各组成单元,通过内置自适应协同控制算法,包括防逆流、峰谷套利、需量控制及其不同控制策略组合等,实现光储充站点能源的监测、分析、智能控制等功能。ANET网关通过4G将数据可上传EMS3.0平台,形成“云-边-端"的三层架构。

技术方案:

平台侧:EMS平台部署客户租赁云服务器,通4G网关采集各站点光伏、储能柜、充电桩遥测、遥信数据。EMS平台包括电力运维、光伏监测、储能监测、充电桩监测,控制策略(结合本地协调控制器)-含计划曲线、新能源消纳、防逆流、需量控制、动态扩容、力调控制。

网关侧:根据现场实际控制策略需求搭配公司ACCU控制器或2000MG系统,实现本地控制策略-含计划曲线、新能源消纳、防逆流、需量控制、动态扩容、力调控制,通过4G将数据传输至云平台。

设备侧:现场接入2000MG系统(本地协调控制器)的现场设备包括光伏逆变器、分布式储能柜、充电桩、电能质量在线监测装置、智能电表、防孤岛/防逆流保护装置等等。

项目效果:本项目最终通过AcrelEMS3.0智慧能源管理平台,将全国各地站点的光伏,储能,充电桩,电力运维等监控应用融合到一个大平台进行集中监控、统一管理,统一运维。

满足客户微电网能效管理数字化、源荷互动智能化、全景分析可视化的需求;同时搭配本地协调控制及2000MG系统实现业主用电优化调节,提高新能源的消纳比例,降低用电成本,帮助客户实现收益大大化。

六. 结 语

源网荷储充智慧微电网正迈向规模化、商业化、智能化新阶段,政策与技术双轮驱动其发展,核心定位升级为可调度资源,形态向集群聚合演进,商业运营模式多元化。安科瑞EMS3.0智慧能源管理平台依托优秀技术实力,构建一体化管理体系,具备多元功能,赋能能源供给零碳、管理精细等目标。多个典型项目实践验证了平台在云边协同、降碳降本等方面的显著成效,为智慧微电网规模化应用与零碳转型提供了有效支撑。



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