儲能與新能源難題何解？ACCU-100 能源管理控制器給出方案
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在全球能源結(jié)構(gòu)加速調(diào)整的大背景下，我國積極推動能源體系向綠色低碳、智能高效方向轉(zhuǎn)型。
2、復雜局勢下的能源困境電網(wǎng)企業(yè)的挑戰(zhàn)：分布式光伏大規(guī)模興起，給電網(wǎng)消納帶來巨大壓力，許多地區(qū)因難以解決并網(wǎng)難題，導致大量清潔能源無法接入電網(wǎng)。在用電高峰期，臺區(qū)重載、過載現(xiàn)象頻發(fā)，而可調(diào)節(jié)資源的匱乏，使得電網(wǎng)穩(wěn)定運行面臨嚴峻考驗。此外，隨著電動汽車的普及，其不規(guī)律的充電負荷讓電力調(diào)度供需平衡預測變得極為困難。
綜合能源/虛擬電廠運營商的需求：聚合商急需先進技術(shù)手段提升服務水平，開展需量管理、能效提升以及新能源和儲能監(jiān)控等業(yè)務。用戶現(xiàn)場擁有豐富的可調(diào)資源，期望參與輔助服務等多元市場，但目前缺乏有效的整合與利用方式。同時，隨著政策調(diào)整，電網(wǎng)不再全額保障性消納光伏，這給運營商帶來了新的運營難題。
電力用戶的痛點：在兩部制電價體系下，電力用戶因負荷波動導致需量超標，電費支出大幅增加。分布式光伏應用后，由于電網(wǎng)消納能力有限，綠電資源被浪費，用戶利潤受損。而且，分布式新能源和新型負荷的快速增長，引發(fā)了無功增大、電壓超限、臺區(qū)重載和功率平衡等一系列問題，影響了用戶的正常用電。
3、微網(wǎng)運營管控的核心支撐——能源管理控制器ACCU-100能源管理控制器是一種應用于微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲能等領(lǐng)域的智能能源管理控制器。裝置滿足系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁等設(shè)備的接入，通過對微電網(wǎng)系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，并在此基礎(chǔ)上以安全經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，獲取控制策略進而對微電網(wǎng)實施調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)微電網(wǎng)分布式能源、儲能系統(tǒng)、負荷的實時動態(tài)調(diào)節(jié)功能，促進新能源就地化消納，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)微電網(wǎng)的需求管理，提高微電網(wǎng)運行效率、降低供電成本，保障微電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行。
4、產(chǎn)品特點ACCU-100能源管理控制器具備以下功能特點：
數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等設(shè)備接入；
通訊管理：支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約，可實現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維）、OTA升級、就地/遠程切換、本地人機交互（選配）；
邊緣計算：靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計算、邏輯控制、斷點續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由；
策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協(xié)調(diào)等，并支持策略定制;
系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計的用戶權(quán)限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標定與防篡改機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；
運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)運行安全預警預測。
5、多元策略，化解能源困局運行模式 | 控制邏輯 |
手動策略 | 支持手動進行微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換，分布式發(fā)電、儲能、可調(diào)設(shè)備指令下發(fā)等，進行遙控等動作。 |
計劃曲線 | 用戶依據(jù)當?shù)胤謺r電價自行配置電價模板，設(shè)定不同時段內(nèi)儲能的充放功率，組成削峰填谷策略模版;提供按日、按周配置策略模版的功能。適應多地區(qū)、多電價環(huán)境下策略運行模式。 |
需量控制 | 通過在總進線的變壓器低壓側(cè)接入總表實時采集需量值，當需量值達到限制值(可設(shè))時觸發(fā)需量控制，系統(tǒng)根據(jù)配置的參數(shù)進行對儲能做減小充電、放電、降低充電樁充電功率或者降低可調(diào)負荷用電功率等動作。 |
動態(tài)擴容 | 通過在總進線的變壓器低壓側(cè)接入總表實時采集變壓器負載率,當變壓器負載率達到限制值(可設(shè))時觸發(fā)保護，系統(tǒng)根據(jù)配置的參數(shù)進行對儲能做減小充電、放電、降低充電樁充電功率或者降低可調(diào)負荷用電功率等動作。 |
防逆流控制 | 通過在總進線的變壓器低壓側(cè)接入總表實時采集逆功率數(shù)據(jù),當出現(xiàn)反向功率且達到限制值(可設(shè))，系統(tǒng)根據(jù)配置的參數(shù)進行對儲能做靜置、減小放電、充電或者光伏降功率等動作。系統(tǒng)的防逆流策略實現(xiàn)是軟件保護，若需要實現(xiàn)響應更快、更靠譜的保護，則需要加上相應的逆功率保護裝置，檢測到逆流立即跳閘保護。 |
備電功能 | 在系統(tǒng)運行過程中，EMS協(xié)調(diào)控制執(zhí)行對儲能系統(tǒng)SOC保護，使儲能系統(tǒng)在設(shè)定的SOC范圍內(nèi)運行，并將一定的電量區(qū)間預留用于備電容量，備電容量可進行自定義設(shè)置，能在電網(wǎng)斷電時給負載緊急供電。 |
其他 | 可以根據(jù)客戶需求進行不同策略定制 |
6.1系統(tǒng)架構(gòu)
圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖
ACCU-100能源管理控制器：控制儲能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進行光儲置換，減少棄光。并與云端平臺進行交互，響應云端策略配置。
智慧能源管理云平臺EMS3.0：滿足跨站點，跨區(qū)域海量數(shù)據(jù)的接入，通過數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)各站點資源類、電量類、損耗類、指標類、維護類、貢獻類等指標計算與管控，并通過多樣化預測，分析發(fā)電與用電趨勢結(jié)合電價數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃、負荷需求，提供控制方案。同時提供遠程監(jiān)控與運維功能。
6.2技術(shù)標準
產(chǎn)品主要依據(jù)標準如下：
?GB/T13729-2002遠動終端設(shè)備
?GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變沖群抗擾度試驗
?GB/T15153.1遠動設(shè)備及系統(tǒng)第2部分:工作條件第1篇:電源和電磁兼容兼容性
?GB/T15153.2遠動設(shè)備及系統(tǒng)第2部分:工作條件第2篇:環(huán)境條件(氣候、機械和其他非電影響因素)
?GB/T4208-2008外殼防護等級(IP代碼)
?Q/GDW639-2011配電自動化終端設(shè)備檢測規(guī)程
?NB/T32015分布式電源接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定
?DL/T5843~110kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程
?DL/T721-2013配電網(wǎng)自動化遠方終端
?DL/T630-1997交流采樣遠動終端技術(shù)條件
?DB/T864-2012微電網(wǎng)接入10kV及以下配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范
?GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定
?GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
?GB/T36270-2018微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
?DL/T1864-2018獨立型微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
?T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負荷管理技術(shù)導則
?T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應技術(shù)要求
?T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負荷管理技術(shù)導則
6.3性能指標
表6-1ACCU-100能源管理控制器性能指標
6.4裝置接線
ACCU-100能源管理控制器，采用標準導軌安裝方式。裝置插上網(wǎng)線后LINK綠色燈會亮起，有數(shù)據(jù)時閃爍，SPEED黃色燈在100Mb/s時常亮，在10Mb/s時關(guān)閉；裝置有數(shù)據(jù)傳輸接收數(shù)據(jù)RX紅色燈閃爍，發(fā)送數(shù)據(jù)TX綠色燈閃爍。
后板及底板均可安裝導軌卡座。
6.5外觀尺寸
圖2裝置外觀尺寸
6.6通用要求
6.6.1.一般要求
采取屏蔽及相應抗干擾等措施，以防電磁干擾、雷電干擾造成設(shè)備損毀，確保裝置在規(guī)定的環(huán)境條件下能安全有效地運行。
6.6.2.包裝與運輸
1）設(shè)備的包裝應符合相關(guān)規(guī)定，并采取防雨、防潮、防銹、防震等措施，以免在運輸過程中由于振動和碰撞引起損壞。
2）包裝箱內(nèi)考慮好設(shè)備的支撐與固定，所有松散部件另包裝好放入箱內(nèi)。
3）每個包裝件都應有與該包裝件相符合的裝箱單，放置于包裝明顯位置，并使用防潮的密封袋包裝。包裝袋內(nèi)裝入的零部件應有明顯的標記或標簽，至少標明部件號、編號、名稱、數(shù)量等，并且相關(guān)信息要與裝箱單一致。
4）設(shè)備及附件應采取防潮、防銹蝕等措施，保證12個月內(nèi)不發(fā)生銹蝕和損壞。如果超過12個月，應進行檢查，并重新作防銹處理。
5）包裝件應符合運輸作業(yè)的規(guī)定，避免在運輸和裝卸時包裝件內(nèi)的部件產(chǎn)生滑動、撞擊和磨擦，造成部件的損壞。
6.7技術(shù)服務
1）及時向買方提供按合同規(guī)定的全部技術(shù)資料。
2）及時指導買方按供方的技術(shù)資料和圖紙要求進行安裝、分部與整套試運行及試生產(chǎn)。
3）按合同規(guī)定為買方安排有關(guān)設(shè)備安裝、調(diào)試、使用、維護技術(shù)的業(yè)務培訓。
4）嚴格執(zhí)行買賣雙方就有關(guān)重大問題召開會議的紀要或簽訂的協(xié)議。
5）做好售前、售中、售后服務。
6）隨時滿足買方對備品備件的要求。
6.8方案架構(gòu)
6.8主要功能
1)系統(tǒng)總覽：實現(xiàn)微電網(wǎng)光伏、風電、儲能、負荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警收益統(tǒng)計等功能。
2)設(shè)備監(jiān)控：實現(xiàn)光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁等設(shè)備的發(fā)電、用電、充放電的狀態(tài)監(jiān)控，并支持事件查詢、統(tǒng)計報表等功能。
3)功率預測：實現(xiàn)光伏短時和超短時功率預測，并經(jīng)進行誤差分析，同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負荷，基于歷史負荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預測負荷功率曲線。
4)優(yōu)化控制：協(xié)同光伏、風電、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(diào)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。
5)經(jīng)濟調(diào)度：根據(jù)光伏與負荷功率預測結(jié)果，結(jié)合分時電價電網(wǎng)交互功率、儲能狀態(tài)及約束條件，以用電成本低為目標，建立經(jīng)濟調(diào)度模型，采用深度學習算法解析微電網(wǎng)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。
6)能源分析：具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟運行分析、多維度電量分析，并為智能化運維提供依據(jù)。
安科瑞唐曉娟13774431042
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