摘要

隨著“雙碳”目標深入推進，新型電力系統(tǒng)建設加速，配電網正迎來深刻變革。高比例分布式能源接入、電動汽車規(guī)?；潆?、用戶互動需求激增……傳統(tǒng)配電網管理模式面臨前*未有的挑戰(zhàn)：

分布式能源“看不住”：光伏、風電等波動性電源大量接入，局部過電壓、倒送功率等問題頻發(fā)。

海量負荷“管不住”：電動汽車無序充電、工商業(yè)負荷波動加劇，峰谷差拉大，配變重過載風險陡增。

源網荷儲“聯(lián)不動”：分散資源缺乏有效聚合協(xié)調，難以支撐電網安全穩(wěn)定運行與高效消納新能源。

精準調控“做不到”：傳統(tǒng)“被動響應”模式滯后，難以滿足新型配電網實時感知、快速決策、精準控制的要求。

破解困局，亟需一場“智慧”升級！

基于新型配電網的核心要求，我們推出新一代“靈犀”智慧能源管理平臺，以“全域感知、智能決策、柔性控制、價值聚合”為核心理念，為配電網注入強大的“數智基因”，賦能源網荷儲高效協(xié)同。

 1. 新型配電網對新能源建設的要求

10kV配電網屬于負荷側，主要用于為工商業(yè)用戶和大型公共設施供電。導則規(guī)定了10kV及以下交流配電網在規(guī)劃、網架結構與設備、建設與改造、運維檢修、新能源接入、二次系統(tǒng)等方面的技術要求，適用于城鎮(zhèn)、農村等地區(qū)配電網規(guī)劃、建設、改造和運維。此外，導則對配電網適應新型電力系統(tǒng)做了要求，核心目的保障配電網可靠供電、提升清潔能源接納能力、適應多元負荷需求，推動配電網智能化、綠色化發(fā)展。

導則對分布式電源并網要求：“9.3.2 分布式電源并網功率控制、電壓和頻率的適應性、防孤島保護等應符合 GB/T33593的規(guī)定,通過三相接入配電網的分布式電源應具備功率控制和高、低電壓穿越能力。電化學儲能裝置接入配電網應符合 GB/T36547的規(guī)定。”

對新能源消納的要求：“9.3.4 分布式電源應就近接入配電網。當配電網承載力不足時,宜采取必要的適應性改造措施,提高分布式電源就地消納能力。”

對電動汽車充換電設施的要求：“9.4.6 電動汽車充電設施宜具備有序充電功能,充換電設施宜具備雙向交換電能、車網互動等支持配電網功率調節(jié)的功能。”

對二次系統(tǒng)的要求：“10.1.5 配電網二次系統(tǒng)建設應滿足分布式電源、儲能裝置以及電動汽車充換電設施等接入和協(xié)調控制需求。”

2. 儲能物聯(lián)網系統(tǒng) 

智能化配電網絡，需要怎樣的“中樞大腦”？

AcrelEMS3.0該平臺基于“云邊端”協(xié)同理念，融合物聯(lián)網、大數據與AI預測算法，通過集中監(jiān)測、智能調控和經濟調度，實現(xiàn)新型配電網的全局感知、局部優(yōu)化與自主協(xié)同為新能源工程包括分布式光伏、儲能、充電站提供軟硬件一體化解決方案。

為一個包含分布式光伏、儲能、汽車充電站和傳統(tǒng)用電負荷組成的新型10kV配電網，由10kV開閉所、10kV并網分布式光伏系統(tǒng)、10kV并網儲能系統(tǒng)、電動汽車充電站以及其它負荷組成。安科瑞提供的解決方案包括： 

10kV分布式光伏和儲能系統(tǒng)防孤島保護、電能質量監(jiān)測、防逆流控制以及新能源并網的數據安全和調度對接；

交直流充電樁以及有序充電解決方案；

10kV配電網繼電保護、箱變測控、故障診斷以及電氣監(jiān)控；

通過“云-邊-端”協(xié)同為新能源站點提供新能源消納、防逆流控制等多種能源使用策略；

提供1+N運維管理方案：1套云平臺，N個新能源場站運維管理。

三大核心子系統(tǒng)，覆蓋光儲充場景全鏈條

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng) 

Acrel-1000DP系統(tǒng)支持與主流逆變器、箱變、電能質量監(jiān)測設備、功率控制器等設備通訊，具備本地遙控、告警聯(lián)動、有功無功調節(jié)、網絡安全防護等能力。支持頻率/電壓緊急控制，防孤島保護，適配新型操作系統(tǒng)，滿足調度平臺的數據對接與電網安全運行的技術要求。

10kV線路接入的光伏電站容量范圍通常在400kW~6MW，安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，可兼容國產麒麟操作系統(tǒng)，采集現(xiàn)場逆變器、箱變測控裝置、防孤島保護、防逆流控制裝置、計量儀表、電能質量在線監(jiān)測裝置、直流屏等設備數據，本地實時顯示和報警，提供遠程遙控操作和調節(jié)，并具備光功率預測、有功/無功功率控制、頻率電壓緊急控制等功能，此外，系統(tǒng)配置網絡安全監(jiān)測、橫向隔離、縱向加密認證裝置以滿足電網數據安全要求，數據上傳調度系統(tǒng)以滿足并網要求，為用戶提供分布式光伏監(jiān)控和并網方案，保障光伏電站運行穩(wěn)定可靠性。

光伏監(jiān)控系統(tǒng)需要使用相關保護、測控、穩(wěn)控、分析及數據安全和通訊設備，典型的分布式光伏電站并網系統(tǒng)需要用到的二次設備如下表所示。

儲能系統(tǒng)能量管理平臺

在10kV并網儲能系統(tǒng)中，安科瑞的解決方案支持對接BMS、PCS、電量儀表與消防環(huán)境監(jiān)測設備，具備直流絕緣監(jiān)測、電能質量分析、峰谷套利、防逆流控制等功能。Acrel2000MG能量管理系統(tǒng)可實施多種運行策略控制。

Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng)具有完善的電池管理功能和豐富的外部通信接口，可實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)等智能設備的運行信息實時監(jiān)控，包括對儲能系統(tǒng)內電壓、電流、溫度、壓力、流量等信息采集、實時監(jiān)視、優(yōu)化管理、智能維護及信息查詢功能。具備新能源消納、峰谷套利、防逆流、需量控制、柔性擴容、限電模式等多種控制策略，保障儲能系統(tǒng)安全穩(wěn)定、智能運行。

有序充電運營管理系統(tǒng)

針對充電樁負荷對配電變壓器的影響，Acrel開發(fā)了APSMS平臺，結合峰谷電價與負荷預測模型，實現(xiàn)充電樁的有序調控與柔性管理，提升變壓器負荷率的可控性，降低電能使用成本。

AcrelEMS3.0平臺采用分層控制策略：

端側控制：設備層執(zhí)行電壓/頻率控制、MAX功率點跟蹤等功能；

邊側調度：本地控制器實現(xiàn)新能源協(xié)調、負荷管理、防逆流策略等；

云端優(yōu)化：基于大數據分析進行功率預測、能源經濟性評估與策略下發(fā)。

平臺支持分布式站點的統(tǒng)一調度與管理，可通過“1套平臺+N個場站”的部署形式，靈活適應大型園區(qū)、工商業(yè)企業(yè)、光儲充一體站等復雜電力環(huán)境。“云邊端”三層策略協(xié)同：數據驅動能源優(yōu)化

終端設備控制策略是現(xiàn)場設備在并網、離網狀態(tài)下的運行策略，包括有功功率/無功功率控制、電壓/頻率控制/MA功率追蹤、虛擬同步發(fā)電機慣量控制等多種策略，由儲能變流器、光伏逆變器、充電樁等設備提供；

邊端協(xié)調控制策略是本地ACCU-100協(xié)調控制器或Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)執(zhí)行的能源策略，包括新能源消納、防逆流控制、峰谷套利、柔性擴容、需量控制、限電模式等等，這些策略可以在本地執(zhí)行；

云端優(yōu)化控制策略是AcrelEMS3.0平臺基于發(fā)電預測、負荷預測、電價波動以及虛擬電廠平臺的調度指令而做出的策略優(yōu)化，這些策略下發(fā)給本地協(xié)調控制器或能量管理系統(tǒng)來執(zhí)行。

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺主要包含以下功能：

綜合監(jiān)控：實現(xiàn)配電網配電室、光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、負荷、充電樁、環(huán)境數據的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統(tǒng)計等功能；

智能控制：協(xié)同光伏、儲能、負載等多種能源主體，動態(tài)規(guī)劃智能策略，實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等；

能源分析：具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析，并進行日、月、年能源報表統(tǒng)計；

功率預測：以歷史光伏輸出功率和歷史數值天氣數據為基礎，結合數值天氣預報數據和光伏發(fā)電單元的地理位置，采用深度學習算法建立預測模型庫，實現(xiàn)光伏發(fā)電的短時和超短時功率預測，并經進行誤差分析；同時對微電網內所有負荷，基于歷史負荷數據，通過大數據分析算法，預測負荷功率曲線。

優(yōu)化調度：根據分布式能源發(fā)電預測、負荷預測結果，并結合分時電價、電網交互功率及儲能約束條件等因素，以用電成本降低碳排放降低為目標，建立優(yōu)化模型，采用深度學習算法解析微電網運行功率計劃，系統(tǒng)通過將功率計劃進行分解，實現(xiàn)對光伏、儲能、充電樁的優(yōu)化控制。

智慧能源管理的核心價值在哪里？

運行安全：實現(xiàn)并網保護、電能質量控制、緊急功率調度等保障機制；

能源利用大化：提升新能源就地消納能力，支持協(xié)同運行；

能效與經濟優(yōu)化：通過發(fā)電與負荷預測、成本模型構建，實現(xiàn)節(jié)能與降本；

數字化運維：支持遠程監(jiān)控、異常告警、事件追溯與數據可視化運維。

結語

新型配電網是構建新型電力系統(tǒng)的關鍵一環(huán)，對能源管理提出了更高、更智能的要求。智慧能源管理平臺，正是應運而生的關鍵支撐工具。它以先進的數字化、智能化技術為核心，打通源網荷儲各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)高效協(xié)同與價值創(chuàng)造。