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行业解决方案
新能源行业案例
最近能源圈有个很有意思的现象:很多做虚拟电厂的企业开始布局微电网业务了,纷纷将微电网作为核心赛道,这背后绝非偶然。虚拟电厂(VPP)数字大脑,须落地到实体微电网这个“躯体”,才能真正商业化落地、提高盈利能力。
虚拟电厂负责“聚合交易”,微电网负责“准确执行”,两者一软一硬、一虚一实,才是新型电力系统的答案。
一、虚拟电厂的天花板
虚拟电厂(VPP)很强,但它有三个绕不开的痛:
资源太散、可控性差:聚合千家万户零散光伏/储能,响应慢、精度低,调度像“拆盲盒”。
盈利模式太单一:比较依赖电网需求响应、调峰调频赚“辛苦钱”,越做越卷。
用户粘性弱:纯轻资产平台,用户说换就换,没有线下壁垒。
而微电网,正好把虚拟电厂的短板全补上,它是园区、公共建筑、企业内部等特定区域内的“小型电力系统”,整合了本地新能源发电、储能、可控负荷和能量管理系统,可以并/离网运行。它的价值在于资源高度集中、可控性强、稳定性高,是虚拟电厂的“资源单元”。
它是标准化能源单元,源网荷储高度集成,秒级响应、可靠性高;
它是本地收益底座:峰谷套利、绿电消纳、扩容降需、应急保供,盈利模式清晰;
它是线下护城河:建成可长期运营,客户粘性高,竞争力强。
虚拟电厂是大脑,微电网是躯体;没有躯体,大脑再聪明也无处发力,脱离了微电网布局,虚拟电厂很难实现盈利。谁能率先打通虚拟电厂与微电网的协同链路,谁能在微电网场景中打磨出成熟的运营模式,谁就能在新型电力系统的浪潮中,占据属于自己的核心位置。
图1 虚拟电厂和微电网
二、安科瑞的产品生态:虚拟电厂+微电网,一站式落地
安科瑞多年来构建了覆盖企业微电网与虚拟电厂的产品生态,以AcrelEMS3.0智慧能源管理平台为云端核心,联动Acrel-2000MG 微电网能量管理系统或ACCU1000L微电网协调控制器,搭配“源-网-荷-储-充”全系列硬件,形成依托微电网的“云-边-端”协同架构。该生态实现微电网一体化管控与虚拟电厂资源聚合调度,兼顾安全稳定与经济优化,助力企业实现绿电自用、峰谷套利,构建“微电网落地执行+虚拟电厂聚合调度”的良性闭环,赋能企业能源低碳转型与收益提升。
图2 安科瑞“源-网-荷-储-充”产品生态
1.AcrelEMS3.0微电网智慧能源管理平台
l 全域监控:变配电系统、光伏、储能、负荷、充电桩全景一张图监控;
l AI预测:风、光发电预测结合负荷预测,日前生成计划曲线;
l 优化策略:新能源消纳、削峰填谷、需量控制、防逆流、光储协同有序充电;
l 能碳一体:电/水/气/碳统一核算,绿色工厂/零碳园区有支撑;
l 对接电网:新能源合规并网,参与需求响应、现货市场、辅助服务,提高增值收益;
图3 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台
2.Acrel-2000MG微电网能量管理系统
l 集成电网运行监测、光伏发电监控、储能控制、负荷调控;
l 本地化部署,秒级控制,并网/离网无缝切换;
l 支持计划曲线、新能源消纳、需量控制、削峰填谷、有序充电,光储系统控制;
l 实时告警、故障记录、运行报表,运维无人化;
l 可直连AcrelEMS3.0智慧能源管理平台或第三方虚拟电厂平台,实现云边协同响应。
图4 Acrel-2000MG本地化能量管理系统
3.ACCU-1000L微电网协调控制器
如本地不需要人机界面,
l 可靠性高:嵌入式设计,内置Linux系统,长期运行无故障;
l 数据采集:支持串口、以太网等多通道实时运行,满足各类风电与光伏逆变器、储能系统以及各类保护测控等二次设备接入;
l 规约丰富:支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约,可实现云边协同;
l 边缘计算:灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、逻辑控制、断点续传、数据加密、4G路由;
l 策略管理:防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、有功/无功控制、光储协调等,并支持策略定制;
l 系统安全:基于不可信模型设计的用户权限,防止非法用户侵入;基于数据加密与数据安全验证技术,采用数据标定与防篡改机制,实现数据固证和可追溯;
l 降低成本:相对本地能量管理系统来说,可以大大降低建造成本。
图5 ACCU-1000L微电网协调控制器
4.从保护测量到控制,一站配齐
安科瑞为微电网系统提供防孤岛保护、电能质量在线监测、防逆流保护和调控以及电力调度对接功能,实现有功功率/无功功率控制、发电预测、频率电压紧急控制等等,实现分布式场站可观、可测、可调、可控“四可”要求,为微电网安全、合规运行提供系统保障。
名称 | 图片 | 型号 | 功能 | 应用 |
协调控制器 |
| ACCU-1000L | 数据采集、协议转换、数据存储、新能源策略控制功能等,嵌入式linux系统,可靠性高。 | 采集数据、策略控制 |
防孤岛 保护 | AM5SE-IS | 保护电力系统的稳定运行,电网停电时能迅速切断进线断路器,防止孤岛模式向电网反送电,保障电力设备和人员的安全。 | 光伏、储能 并网柜 | |
电能质量在线监测装置 | APView500PV | 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量,记录各类电能质量事件,记录事件发生前后的波形,辅助用户分析电能质量,满足A级电能质量监测 | 进线柜、10kV光伏、储能并网柜 | |
APView400 | 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量 | 0.4kV光伏、储能 并网柜 | ||
防逆流 保护 | AM5SE-IS | 对于余电不上网分布式光伏场站提供逆流检测和保护功能,当逆流功率达到设定值2s内切断光伏和储能并网柜,防止逆流,当逆流消除并满足条件后自动合闸并网柜。 | 进线柜 | |
主从防逆流装置 | AM6-PVM AM6-PVS | 分为防逆流主机和从机,主机安装在进线柜检测逆功率,通过光纤和从机通信,从机安装在并网点,接收主机命令合分光伏并网断路器实现防逆流。 | 进线柜、并网柜 | |
三合一箱变测控装置 | AM6-PWC | 集变压器差动保护/过流保护/温度等非电量保护、变压器温度测量/4-20mA变送输出等测控功能、通讯管理机功能、交换机功能于一体。 | 升压箱变 | |
多功能 计量仪表 | ADL400 | 三相电流、电压、分时电能,复费率设置,适用多个时段费率,内置分断开关,可分断80A以内三相电流。 | 馈线柜 | |
DTSD352 | ||||
多功能 仪表 | ADW300 | 主要用于计量三相电气参数,采集状态量并控制断路器,可灵活安装于配电箱内,自带开口式互感器,可实现不停电安装,具备RS485、4G、LoRaWan无线通信功能,适用于改造安装。 | 进/馈线 | |
多功能 仪表 |
| APM520 | 具有全电量测量,谐波畸变率、电压合格率统计、分时电能统计,开关量输入输出,模拟量输入输出。 | 进/馈线 |
输入输出单元 | ARTU100 | ARTU100系列远程终端单元提供开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出,能够将采集到的信号通过RS485串口、RJ45以太网接口、Lora、4G无线通讯将数据传输至后台。 | 状态采集和控制 |
三、微电网典型应用场景
1 工业园区:自用、降需、保供、交易
工业园区是微电网的核心应用场景。园区打造“光伏+储能”微电网系统,一方面满足园区企业的绿电自用、降需降本需求;另一方面通过微电网的富余容量接入VPP,参与调峰调频、现货交易;同时,微电网还能作为应急电源,保障园区停电时的关键设备运行,一举实现降本、增收、保供三重价值。
对内:降电费、降需量、保关键负荷、不停产;
对外:富余电量参与VPP调峰调频,获取增值收益。
图6 工业园区微电网系统示意图
2 商业/校园/医院:节能降费、提升绿建评价、安全一步到位
商业综合体/校园/医院等公共建筑对供电稳定性和能耗控制要求较高,不少地区对此类建筑也有绿建评星要求。微电网整合屋顶光伏、储能设备,不仅能降低电费支出,还能通过绿电认证提升绿建评价,吸引绿色消费客群。同时,微电网通过空调、照明灯可控负荷调控可参与电网需求响应,为用户额外创造收益。
图7 公共建筑微电网系统示意图
四、下一个黄金赛道:“VPP+微电网”
虚拟电厂的未来,在成千上万的企业微电网里。不再是纯线上轻资产,而是虚实结合、软硬一体、可管可控、可持续盈利。安科瑞以AcrelEMS3.0做云端智慧能源管理大脑,Acrel-2000MG或ACCU-1000L微电网协调控制器做微电网本地管家,全系列新能源保护、测控、计量硬件做坚实底座,为用户打造可落地、可盈利、可复制的标准化微电网智慧能源管理一体化方案,推动传统电力系统向新型电力系统转型。