1.企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化是虛擬電廠的基礎(chǔ)建設(shè)

從黃浦區(qū)的商業(yè)建筑虛擬電廠示范試點(diǎn)項(xiàng)目和嘉定區(qū)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智慧充放電示范試點(diǎn)項(xiàng)目來看，虛擬電廠的建設(shè)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰填谷、利用新能源的提升作用是巨大的，帶來的經(jīng)濟(jì)效益也非常明顯。

上海之所以成為全國(guó)首批建設(shè)虛擬電廠的城市之一，并且能快速取得成效的主要原因有以下幾點(diǎn)：一是上海是商業(yè)非常發(fā)達(dá)的大都市，同時(shí)也是電動(dòng)汽車存量很高的城市，用戶負(fù)荷中空調(diào)、照明和充電樁所占比例比較大，季節(jié)因素容易導(dǎo)致峰谷差大，需要有一定的調(diào)峰填谷手段來促進(jìn)充分消納新能源，維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行；二是以空調(diào)、照明和充電樁為主的商業(yè)負(fù)荷具有靈活可調(diào)的特點(diǎn)，大規(guī)模的可控負(fù)荷聚合是虛擬電廠的必要條件；三是上海的商業(yè)建筑基本都配備能耗監(jiān)測(cè)裝置和能源管理系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了建筑能源的數(shù)字化管理，有完備的數(shù)字化基礎(chǔ)建設(shè)實(shí)施虛擬電廠的需求響應(yīng)，這樣便能以較快的速度和較少的成本實(shí)現(xiàn)虛擬電廠的搭建和運(yùn)行，不存在很多地區(qū)企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化水平低的瓶頸制約。

2.微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)功能

2.1 電力監(jiān)控

對(duì)企業(yè)高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，監(jiān)測(cè)企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理，對(duì)故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息，提高企業(yè)供電可靠性。

圖4 電力監(jiān)控功能

2.2 能耗分析

采集企業(yè)電、水、燃?xì)獾饶茉聪?，進(jìn)行分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)，計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢(shì)，對(duì)標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷，計(jì)算企業(yè)碳排放，為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。

圖5 能耗分析功能

2.3 照明控制

智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制、光照感應(yīng)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等，并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器，實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實(shí)現(xiàn)集中控制，為企業(yè)節(jié)約照明用電。

圖6 照明控制功能

2.4 分布式光伏監(jiān)控

監(jiān)測(cè)企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況，包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制。

圖7 分布式光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)

2.5 儲(chǔ)能管理

監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS)運(yùn)行，包括運(yùn)行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預(yù)定值信息、儲(chǔ)能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級(jí)平臺(tái)指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本。

圖8 儲(chǔ)能管理

2.6 充電樁運(yùn)營(yíng)管理

監(jiān)測(cè)企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài)，提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化和虛擬電廠的調(diào)度指令調(diào)節(jié)充電樁的充電功率，使企業(yè)微電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

圖9 充電樁管理

2.7 需求響應(yīng)

根據(jù)企業(yè)負(fù)荷波動(dòng)數(shù)據(jù)，再結(jié)合虛擬電廠的調(diào)度指令，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，平臺(tái)可通過給儲(chǔ)能系統(tǒng)下發(fā)控制策略，調(diào)整充發(fā)電時(shí)間。平臺(tái)在需求響應(yīng)時(shí)間段調(diào)整可控負(fù)荷功率，停止給可中斷負(fù)荷供電，并且可以根據(jù)企業(yè)可控負(fù)荷數(shù)據(jù)制定需求響應(yīng)控制策略，實(shí)現(xiàn)一鍵響應(yīng)。

圖10 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)需求響應(yīng)示意圖

3微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)硬件設(shè)備

安科瑞針對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)除了軟件外，還具備現(xiàn)場(chǎng)傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，組成了完整的“云-邊-端”數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、電能質(zhì)量治理、照明控制、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化提供一站式服務(wù)能力，部分設(shè)備見表1。

表1 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)部分硬件設(shè)備

審核編輯黃宇