微電網EMS如何破解并網收益與離網供電難題？

Acreltang

一、微電網系統(tǒng)概述

微電網是由分布式電源（如光伏、風電）、儲能裝置、負荷、能量轉換裝置及監(jiān)控保護系統(tǒng)組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，具備自我控制、保護和管理的自治能力。其核心目標是通過靈活調度本地能源，實現高效供電、提升可靠性，并支持與大電網的協(xié)同或獨立運行。

關鍵特征：

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：可脫離大電網獨立運行；

友好性：與大電網雙向互動，提供調頻、調峰等輔助服務。

二、并網與離網模式的定義及差異

1. 并網模式

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

優(yōu)勢：

- 參與電力市場交易，通過售電或需求響應獲取收益；

- 提升新能源消納率，減少棄光棄風；

- 作為可控電源或負荷，輔助大電網調頻調峰。

2. 離網模式

定義：微電網與大電網完全斷開，依賴本地電源（如光伏+儲能）獨立供電，適用于無電地區(qū)或大電網故障場景。

優(yōu)勢：

- 解決偏遠地區(qū)供電難題，替代柴油發(fā)電機；

- 保障關鍵負荷（如醫(yī)院、數據中心）的供電可靠性；

- 降低用電成本，尤其在柴油價格高位時優(yōu)勢顯著。

3. 并離網切換

- 微電網可在毫秒級內完成并網與離網的無縫切換，確保供電連續(xù)性。例如，當大電網故障時，微電網自動切換至離網模式，通過儲能和本地電源維持供電。

三、安科瑞微電網能量管理系統(tǒng)的應用場景與技術方案

1. 并網模式下的典型應用

方案：部署光伏+儲能系統(tǒng)，結合負荷預測算法優(yōu)化能源調度。例如，**集團微電網項目實現能源自給，電價成本降低。

收益：峰谷套利、綠電溢價、減少需量電費。

微電網能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。

（1）儲能監(jiān)控：

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

運行模式：峰谷模式、計劃曲線、需量控制等；

統(tǒng)計電量、收益等數據；

儲能系統(tǒng)功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握儲能系統(tǒng)的整體運行水平。

（2）光伏監(jiān)控

光伏系統(tǒng)總出力情況

逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警

逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析

并網柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計

電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計，識別低效發(fā)電電站；

發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網收益)

輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測

并網電能質量監(jiān)測及分析

（3）光伏預測

以海量發(fā)電和環(huán)境數據為根源；

以高精度數值氣象預報為基礎；

采用多維度同構異質BP、LSTM神經網絡光功率預測方法

時間分辨率：15min

超短期未來4h預測精度＞90%

短期未來72h預測精度＞80%

主要功能：

短期光伏功率預測

超短期光伏功率預測

數值天氣預報管理

誤差統(tǒng)計計算

實時數據管理

歷史數據管理

光伏功率預測數據人機界面

（4）風電監(jiān)測

風力發(fā)電系統(tǒng)總出力情況

逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警

逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析

并網柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計

電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計，識別低效發(fā)電電站；

發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網收益)

風力/風速/氣壓/環(huán)境溫濕度監(jiān)測

并網電能質量監(jiān)測及分析

（5）充電樁系統(tǒng)

實時監(jiān)測充電系統(tǒng)的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態(tài)；

統(tǒng)計各充電樁充電量、電費等；

針對異常信息進行故障告警；

根據用電負荷柔性調節(jié)充電功率。

（6）電能質量

對整個系統(tǒng)范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數據進行監(jiān)測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進行監(jiān)測。

2. 離網模式下的典型應用

方案：采用光伏+儲能+柴油發(fā)電機混合系統(tǒng)。例如，**島項目年棄光率從**%降至**%，儲能配置比例達**%。

優(yōu)勢：供電可靠性達99.99%，度電成本低于柴油發(fā)電。

系統(tǒng)首頁含系統(tǒng)主界面，包含微電網光伏、儲能及總體負荷情況，體現系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、告警信息、收益、環(huán)境等。

儲能監(jiān)控：對儲能PCS、BMS的電參量數據、充放電量數據、節(jié)能減排數據進行監(jiān)測；運行模式；統(tǒng)計電量、收益等數據；

光伏監(jiān)控對光伏整體及單臺逆變器發(fā)電狀態(tài)、交流側數據、發(fā)電量及收益進行監(jiān)測

系統(tǒng)配置對微電網系統(tǒng)組成、基礎參數、運行策略及統(tǒng)計值進行設置。

3. 關鍵技術支撐

儲能系統(tǒng)：包括電池組、儲能變流器（PCS）、能量管理系統(tǒng)（EMS），實現能量時移與系統(tǒng)穩(wěn)定。

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

多能互補：光儲氫一體化設計提升系統(tǒng)效率。

• 配套產品--監(jiān)測、保護、治理產品
  

四、結語

微電網系統(tǒng)通過并網與離網模式的靈活切換，為能源轉型提供了分布式、智能化的解決方案。無論是工業(yè)園區(qū)的高效用能，還是偏遠地區(qū)的電力普及，微電網均展現出強大的適應性與經濟性。未來，隨著政策支持、技術迭代與商業(yè)模式創(chuàng)新，微電網將成為構建零碳社會的核心單元，推動能源系統(tǒng)向自治化、可持續(xù)化邁進。