程瑜 （187 0211 2087））安科瑞電氣股份有限公司 201801

2023年11月14日，由(you)國家電(dian)投統(tong)籌，山東總公司（山東院(yuan)）研究編制的《綜合(he)(he)(he)(he)(he)智(zhi)慧零(ling)碳(tan)(tan)(tan)電(dian)廠(chang)通則(ze)》在全國團體(ti)標(biao)準信息(xi)平(ping)臺正式發布(bu)，成為綜合(he)(he)(he)(he)(he)智(zhi)慧零(ling)碳(tan)(tan)(tan)電(dian)廠(chang)相關標(biao)準。《綜合(he)(he)(he)(he)(he)智(zhi)慧零(ling)碳(tan)(tan)(tan)電(dian)廠(chang)通則(ze)》提(ti)出(chu)了綜合(he)(he)(he)(he)(he)智(zhi)慧零(ling)碳(tan)(tan)(tan)電(dian)廠(chang)構(gou)建術(shu)語(yu)和定義(yi)、總則(ze)、技術(shu)方案架(jia)構(gou)、主要(yao)干系方、技術(shu)指標(biao)、核心價(jia)值和效用(yong)評(ping)價(jia)等9部(bu)分內(nei)容，探(tan)索以(yi)農村(cun)、鄉(xiang)鎮、園區、城市等場(chang)景(jing)為核心，聚合(he)(he)(he)(he)(he)分布(bu)式新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)、用(yong)戶側儲(chu)能(neng)、可(ke)調(diao)節負荷(he)等資源(yuan)(yuan)，構(gou)筑源(yuan)(yuan)網荷(he)儲(chu)一體(ti)自平(ping)衡體(ti)的有效路徑，為綜合(he)(he)(he)(he)(he)智(zhi)慧零(ling)碳(tan)(tan)(tan)電(dian)廠(chang)項目(mu)開發、設計、建設提(ti)供重要(yao)依據。

1 綜合智慧(hui)零碳電廠前景(jing)廣闊

2022年(nian)8月(yue)國(guo)家電(dian)(dian)投提出“雪炭N行動”，重點是(shi)(shi)打(da)造綜合智(zhi)慧零(ling)碳電(dian)(dian)廠，這是(shi)(shi)國(guo)家電(dian)(dian)投創新打(da)造的一種能源保(bao)供新模式(shi)。利用電(dian)(dian)力(li)網連接，通(tong)過協調(diao)控(kong)(kong)制、智(zhi)能計量以及信息通(tong)信等(deng)關鍵(jian)技術，將(jiang)相對分散的源、網、荷(he)、儲(chu)等(deng)元素通(tong)過智(zhi)慧電(dian)(dian)廠管(guan)理系統(tong)進行集成調(diao)控(kong)(kong)，構建對內協調(diao)平衡、對外與(yu)電(dian)(dian)網友好互(hu)助的“智(zhi)慧調(diao)控(kong)(kong)+用戶(hu)側可(ke)控(kong)(kong)負(fu)荷(he)/儲(chu)能/分布(bu)式(shi)電(dian)(dian)源”聚合體，在電(dian)(dian)力(li)保(bao)供中發揮(hui)積極作(zuo)用。2023年(nian)國(guo)電(dian)(dian)投已有36個“綜合智(zhi)慧零(ling)碳電(dian)(dian)廠”項目開(kai)工(gong)，其中風電(dian)(dian)規模95MW、儲(chu)能588MW/1600MWh、用戶(hu)側聚合可(ke)調(diao)負(fu)荷(he)304MW、能力(li)300MW、調(diao)峰能力(li)1050MW。

不光是國家(jia)電(dian)(dian)投這樣的央(yang)企進軍綜合智(zhi)慧(hui)零(ling)碳(tan)電(dian)(dian)廠領域(yu)，各地(di)相關部門也在紛(fen)紛(fen)出臺支持包(bao)括虛擬電(dian)(dian)廠在內的新(xin)能源(yuan)發(fa)展政策。雖然當(dang)前(qian)虛擬電(dian)(dian)廠在新(xin)型電(dian)(dian)網中所占比重很小，但(dan)是相信在不久的將來，綜合智(zhi)慧(hui)零(ling)碳(tan)電(dian)(dian)廠將為電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)削峰填(tian)谷、保供降碳(tan)起到重大(da)作用。

2 企業微電網(wang)能效(xiao)系統(tong)建設正(zheng)當時

2.1 企業微電(dian)網智能(neng)化(hua)是綜合智慧(hui)零碳(tan)電(dian)廠(chang)快速發展的基(ji)礎

綜(zong)合(he)智慧零碳(tan)電(dian)廠實際上是眾多用(yong)電(dian)企業微電(dian)網的聚合(he)體(ti)，包(bao)括企業分布式(shi)光伏(fu)、儲能系統、可調節負荷、汽車充電(dian)樁等(deng)，根據電(dian)網負荷波動(dong)進行需求(qiu)響(xiang)應來保障電(dian)網安全，降(jiang)低企業供用(yong)電(dian)成本。

目前綜合智慧(hui)零碳(tan)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)響應(ying)資(zi)源主(zhu)要是(shi)根據當地用電(dian)(dian)(dian)企業(ye)的負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)結構而定，比如上海市虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)是(shi)以商業(ye)樓(lou)宇、充電(dian)(dian)(dian)樁、分布式光伏和儲能為(wei)(wei)主(zhu)；嘉興市虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)管理平臺已接入涵蓋儲能、空調負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)、充電(dian)(dian)(dian)樁、光伏電(dian)(dian)(dian)站(zhan)、5G基站(zhan)等(deng)負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)資(zi)源4920MW。同時電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)公(gong)司也加強(qiang)力(li)度(du)組織調用虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)資(zi)源進行削峰(feng)填谷，立足“政(zheng)府主(zhu)導(dao)、電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)主(zhu)動(dong)、企業(ye)主(zhu)體”的建(jian)設(she)模式，進一步(bu)為(wei)(wei)虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)盈(ying)利(li)兌現(xian)創造條件，未來(lai)綜合智慧(hui)零碳(tan)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)快速發展必然離不開企業(ye)微電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的智能化改造。

2.2 新能源建(jian)設(she)成本大幅降(jiang)低

隨著電改走(zou)向深水區，從用(yong)電企業(ye)的(de)(de)角度(du)來(lai)(lai)看，如(ru)若不(bu)會(hui)(hui)合(he)理使用(yong)、調度(du)新能(neng)(neng)源(yuan)和企業(ye)內部(bu)的(de)(de)負荷資源(yuan)，企業(ye)的(de)(de)用(yong)電成本(ben)將可能(neng)(neng)不(bu)降(jiang)反升，對于(yu)高(gao)能(neng)(neng)耗(hao)企業(ye)來(lai)(lai)說，這(zhe)(zhe)也(ye)會(hui)(hui)進(jin)一(yi)步壓縮企業(ye)的(de)(de)利潤空間。2023年(nian)以來(lai)(lai)國內光伏(fu)、鋰(li)電池產能(neng)(neng)過剩導致(zhi)光伏(fu)組(zu)件、儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)價(jia)格(ge)(ge)大(da)幅下跌(die)。光伏(fu)組(zu)件價(jia)格(ge)(ge)出現了每(mei)瓦低于(yu)1元的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)，這(zhe)(zhe)個價(jia)格(ge)(ge)只有去年(nian)同(tong)期50%左右。儲(chu)能(neng)(neng)鋰(li)電池價(jia)格(ge)(ge)同(tong)樣大(da)幅下降(jiang)，儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)中標(biao)均價(jia)甚至低至0.9元/Wh，這(zhe)(zhe)和一(yi)年(nian)前2元/Wh左右的(de)(de)成本(ben)相比(bi)已經下降(jiang)50%以上(shang)，這(zhe)(zhe)也(ye)導致(zhi)投(tou)資光伏(fu)、儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)建設的(de)(de)度(du)電成本(ben)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)低，投(tou)資回報率越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高(gao)。這(zhe)(zhe)也(ye)導致(zhi)優質用(yong)電企業(ye)都是綜合(he)能(neng)(neng)源(yuan)投(tou)資的(de)(de)香餑(bo)餑(bo)，本(ben)著誰投(tou)資誰受益的(de)(de)原則，對企業(ye)來(lai)(lai)說現階段也(ye)是投(tou)資建立自身企業(ye)微電網能(neng)(neng)效(xiao)系(xi)統(tong)的(de)(de)*佳(jia)時(shi)機(ji)，這(zhe)(zhe)也(ye)將為(wei)企業(ye)在將來(lai)(lai)的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)變(bian)革中取得更(geng)大(da)的(de)(de)話語權和靈活性。

3 安科(ke)瑞企業(ye)微電網能效(xiao)系(xi)統解決方案

AcrelEMS企業(ye)微電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)能(neng)效(xiao)系統融合企業(ye)電(dian)(dian)(dian)力監(jian)(jian)控(kong)(kong)、能(neng)耗統計、電(dian)(dian)(dian)能(neng)質量分(fen)(fen)析及(ji)治(zhi)理(li)(li)、智(zhi)能(neng)照明(ming)控(kong)(kong)制、主要用(yong)能(neng)設備監(jian)(jian)控(kong)(kong)、充(chong)電(dian)(dian)(dian)樁(zhuang)運營管理(li)(li)、分(fen)(fen)布式光伏監(jian)(jian)控(kong)(kong)、儲能(neng)管理(li)(li)等功(gong)能(neng)，用(yong)戶通(tong)過一(yi)(yi)個平臺可(ke)全局、整(zheng)體的對企業(ye)微電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)進(jin)行(xing)進(jin)行(xing)集中監(jian)(jian)控(kong)(kong)、統一(yi)(yi)調度(du)、統一(yi)(yi)運維，幫(bang)助(zhu)企業(ye)提高供電(dian)(dian)(dian)可(ke)靠性(xing)，就地消納新能(neng)源發電(dian)(dian)(dian)，提高用(yong)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)率，降低用(yong)電(dian)(dian)(dian)成本，功(gong)能(neng)見圖1 所示。

圖(tu)1 企業微電網能效(xiao)系統功能示意圖(tu)

企(qi)(qi)業(ye)微電(dian)網(wang)(wang)能(neng)(neng)效系統包含安裝于現(xian)場(chang)的(de)電(dian)量(liang)傳感器、邊緣(yuan)(yuan)計算網(wang)(wang)關(guan)(guan)和能(neng)(neng)效管理軟(ruan)件。電(dian)量(liang)傳感器用于監測和控(kong)制(zhi)企(qi)(qi)業(ye)的(de)負荷設備和分(fen)布式發(fa)電(dian)設備，傳感器的(de)數據(ju)接入邊緣(yuan)(yuan)計算網(wang)(wang)關(guan)(guan)，每個網(wang)(wang)關(guan)(guan)可(ke)(ke)以看(kan)做是(shi)一個區(qu)域指(zhi)揮(hui)部，采(cai)集所(suo)接傳感器數據(ju)進行(xing)協(xie)議轉(zhuan)換后上(shang)傳AcrelEMS企(qi)(qi)業(ye)微電(dian)網(wang)(wang)能(neng)(neng)效管理軟(ruan)件或轉(zhuan)發(fa)第三方(fang)平(ping)臺，網(wang)(wang)關(guan)(guan)可(ke)(ke)以根據(ju)預設閾值或自動(dong)學習(xi)來執(zhi)行(xing)邏輯計算，并AcrelEMS執(zhi)行(xing)的(de)指(zhi)令。AcrelEMS可(ke)(ke)以看(kan)做是(shi)企(qi)(qi)業(ye)微電(dian)網(wang)(wang)的(de)指(zhi)揮(hui)部，根據(ju)網(wang)(wang)關(guan)(guan)上(shang)傳的(de)數據(ju)生成各類(lei)圖(tu)表、控(kong)制(zhi)策略(lve)和分(fen)析結論，并響應虛擬(ni)電(dian)廠的(de)調度指(zhi)令，系統架構(gou)圖(tu)如圖(tu)2所(suo)示。

圖2 企業(ye)微(wei)電網(wang)能效系統的網(wang)絡架構

3.1 企(qi)業(ye)微電(dian)網能(neng)效系(xi)統功能(neng)

電力監控

對企業(ye)高低(di)壓變配電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)變壓器、斷路器、直流屏(ping)、母排(pai)、無功補償柜及(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)等配電(dian)(dian)(dian)(dian)相關設備的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣參數、運行狀態、接(jie)點(dian)溫度進(jin)行實時(shi)監測和控制，監測企業(ye)微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)主要(yao)回路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)質量并(bing)進(jin)行治理，對故障及(ji)時(shi)處(chu)理并(bing)發出告警信息，提高企業(ye)供電(dian)(dian)(dian)(dian)可靠(kao)性。

能耗(hao)分析

采(cai)集企(qi)業(ye)電、水(shui)、燃(ran)氣等能(neng)(neng)(neng)源消耗，進行分類分項能(neng)(neng)(neng)耗統計，計算單位(wei)面(mian)積或單位(wei)產品的能(neng)(neng)(neng)耗數據(ju)以及趨勢，對標主要用能(neng)(neng)(neng)設備能(neng)(neng)(neng)效(xiao)進行能(neng)(neng)(neng)效(xiao)診斷，計算企(qi)業(ye)碳(tan)排放(fang)，為企(qi)業(ye)制(zhi)定碳(tan)達峰、碳(tan)中和路線提供(gong)數據(ju)支(zhi)持。

圖4 能(neng)耗分析功(gong)能(neng)

照(zhao)明控制

智能(neng)照(zhao)明控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)功能(neng)可以根據企業情況實(shi)現(xian)(xian)定時控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、光(guang)照(zhao)感(gan)(gan)應控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、場景控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、調光(guang)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)等(deng)，并結合紅外傳(chuan)感(gan)(gan)器、超(chao)聲波傳(chuan)感(gan)(gan)器，實(shi)現(xian)(xian)人(ren)來燈(deng)(deng)亮、人(ren)走燈(deng)(deng)滅，并可以根據系統的控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)策(ce)略實(shi)現(xian)(xian)集中(zhong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，為企業節(jie)約照(zhao)明用電。

圖5 照明控制功(gong)能(neng)

分布式光(guang)伏監控

監測企業(ye)分布式光伏(fu)電站運行(xing)情況，包括(kuo)逆變器運行(xing)數據(ju)、光伏(fu)發電效率分析、發電量(liang)及(ji)(ji)收(shou)益統計以及(ji)(ji)光伏(fu)發電功率控制。

圖6 分布式光伏發(fa)電監測

儲(chu)能(neng)管理

監測(ce)儲能系(xi)統、電(dian)(dian)池管理系(xi)統(BMS)和儲能變流器(PCS)運行，包括(kuo)運行模式、功(gong)(gong)率(lv)控制(zhi)模式，功(gong)(gong)率(lv)、電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、頻率(lv)等預(yu)定值信息、儲能電(dian)(dian)池充(chong)放電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、SOC、溫度，根據企業峰(feng)谷特點和電(dian)(dian)價波(bo)動以及(ji)上級平臺指令設置儲能系(xi)統的充(chong)放電(dian)(dian)策略，控制(zhi)儲能系(xi)統充(chong)放電(dian)(dian)，實現削峰(feng)填谷，降低(di)企業用電(dian)(dian)成本。f47edaa44e42742ca7831aa4a1469ff

充電(dian)樁運(yun)營管理 

監測企(qi)業充(chong)電樁(zhuang)的運行狀(zhuang)態，提(ti)供充(chong)電樁(zhuang)收(shou)費管理和(he)(he)狀(zhuang)態監測功(gong)能(neng)，并根據企(qi)業負(fu)荷率變化和(he)(he)虛(xu)擬電廠(chang)的調(diao)度指令調(diao)節(jie)充(chong)電樁(zhuang)的充(chong)電功(gong)率，使企(qi)業微電網穩定安全運行。

圖9 充電樁管理

需(xu)求(qiu)響應

根據企(qi)業負(fu)(fu)(fu)荷波動數據，再結(jie)合(he)虛擬電廠的調度指令，決定(ding)以(yi)何(he)種方式參與電網需(xu)(xu)求(qiu)響(xiang)(xiang)應，平臺(tai)可通(tong)過給(gei)儲(chu)能系統下發(fa)控(kong)(kong)制(zhi)策(ce)略(lve)，調整(zheng)充發(fa)電時間。平臺(tai)在需(xu)(xu)求(qiu)響(xiang)(xiang)應時間段調整(zheng)可控(kong)(kong)負(fu)(fu)(fu)荷功率，停止給(gei)可中(zhong)斷負(fu)(fu)(fu)荷供電，并且可以(yi)根據企(qi)業可控(kong)(kong)負(fu)(fu)(fu)荷數據制(zhi)定(ding)需(xu)(xu)求(qiu)響(xiang)(xiang)應控(kong)(kong)制(zhi)策(ce)略(lve)，實現一鍵(jian)響(xiang)(xiang)應。

此外，AcrelEMS還具(ju)備(bei)電能(neng)質量監測和治理、電氣安(an)全監測、電能(neng)預付(fu)費管理、設備(bei)臺賬、運維工(gong)單管理、3D建(jian)模等功能(neng)，幫助(zhu)用電企(qi)業實(shi)現供(gong)配電網(wang)絡的數字化管理。

3.2 企業微電網能效系統(tong)硬件(jian)設備

安科瑞(rui)針對企業(ye)微電(dian)網(wang)能(neng)(neng)效系統除(chu)了軟件(jian)外，還具(ju)備現(xian)場(chang)傳(chuan)感器、邊(bian)緣計(ji)算網(wang)關等設(she)(she)備，組成了完整的“云(yun)-邊(bian)-端”能(neng)(neng)源互聯網(wang)體系，具(ju)體包括高低壓配電(dian)綜合保護(hu)和監測(ce)產品(pin)、電(dian)能(neng)(neng)質(zhi)量(liang)在(zai)線監測(ce)裝置、電(dian)能(neng)(neng)質(zhi)量(liang)治理、照明控制、新能(neng)(neng)源充電(dian)樁、電(dian)氣消防類解決(jue)方案等，可以為(wei)企業(ye)微電(dian)網(wang)能(neng)(neng)效系統建(jian)設(she)(she)提供(gong)一站(zhan)式服務，部分設(she)(she)備見表1。

4 未(wei)來展望

面向(xiang)未(wei)來(lai)，AcrelEMS企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)能效系(xi)統(tong)將(jiang)結合行(xing)業(ye)(ye)(ye)特(te)點、服務企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)“雙碳”目標，積(ji)(ji)極(ji)利用(yong)安(an)科瑞“云(yun)-邊-端”的(de)(de)能效系(xi)統(tong)體系(xi)和(he)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)能效管理技術積(ji)(ji)累(lei)幫助企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)改造傳統(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)，推動企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)向(xiang)更(geng)加(jia)(jia)(jia)智慧(hui)、更(geng)加(jia)(jia)(jia)安(an)全(quan)、更(geng)加(jia)(jia)(jia)友好的(de)(de)智慧(hui)能源系(xi)統(tong)升(sheng)級。未(wei)來(lai)新型電(dian)(dian)(dian)(dian)力系(xi)統(tong)中(zhong)，眾多企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)將(jiang)通(tong)過綜(zong)合智慧(hui)零碳電(dian)(dian)(dian)(dian)廠調度平臺(tai)和(he)大電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)互動也(ye)會(hui)越來(lai)越頻繁，而提前(qian)建(jian)立和(he)適應了企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)能效系(xi)統(tong)的(de)(de)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)更(geng)有話語權。

6.結束語

從上(shang)述的情況(kuang)不難看(kan)出，沒有(you)的變(bian)電(dian)(dian)運(yun)維值(zhi)班(ban)方(fang)法，每(mei)種方(fang)法都有(you)其各自的優劣。各地(di)需根據自身實際(ji)，進行靈(ling)活的使(shi)用和創新，找到的方(fang)法，以便于使(shi)工作更為的順暢，促(cu)進電(dian)(dian)力系統(tong)運(yun)維水平的提升。

參考文獻

[1]周淑蕓.變(bian)電(dian)管理中變(bian)電(dian)運維一體化模式的應用(yong)[J].企業技術開發(fa)，2015.

[2]楊松偉.浙(zhe)江(jiang)省電力(li)檢修公司變電運維值班(ban)人員績效評估評價體系研(yan)究(jiu)[D].華北電力(li)大學(xue)，2014.

[3]郭飛飛.牛俊勇(yong).創新(xin)變(bian)電(dian)運維(wei)值班模式提升電(dian)力系統運維(wei)效率(lv).

[5]安科瑞(rui)企業微電網(wang)設(she)計與(yu)應用設(she)計,2022,05版.

作者簡介

程(cheng)瑜現任(ren)職安科(ke)瑞電氣(qi)股份有限公(gong)司(si)