安科瑞 王晶淼 咨詢家：Acrel-wjm

一、前言

在當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn)的背景下，企業(yè)能源管理正面臨巨大挑戰(zhàn)。電價(jià)攀升、峰谷價(jià)差拉大，持續(xù)推高用能成本；惡劣天氣與電網(wǎng)波動(dòng)威脅生產(chǎn)連續(xù)性與供電安全；日趨嚴(yán)格的碳排放管控成為企業(yè)發(fā)展的重要約束；而傳統(tǒng)能源管理模式又存在系統(tǒng)分散、數(shù)據(jù)沉睡、運(yùn)維低效等短板，難以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)光伏、儲(chǔ)能等多元設(shè)備，無法充分挖掘節(jié)能降耗潛力。

針對(duì)上述痛點(diǎn)，Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)以“監(jiān)測(cè)-控制-優(yōu)化-運(yùn)維”為主線，通過靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與智能化的能量管理，實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)協(xié)同運(yùn)行。它不僅能夠提升新能源消納率、增強(qiáng)供電可靠性，還可通過策略化調(diào)度降低用電成本，并為企業(yè)碳管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

二、Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)方案

1、系統(tǒng)拓?fù)漕愋?/p>

根據(jù)與公共電網(wǎng)的連接方式，本系統(tǒng)支持三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）并網(wǎng)型交流耦合

可在并網(wǎng)運(yùn)行（優(yōu)先）與離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行之間靈活切換，適用于工業(yè)園區(qū)、商業(yè)建筑等具備穩(wěn)定并網(wǎng)條件的場(chǎng)景。核心設(shè)備包括光伏逆變器、風(fēng)電變流器、儲(chǔ)能變流器及并網(wǎng)柜等。

（2）離網(wǎng)型交流耦合

不接入主電網(wǎng)，依靠光伏、風(fēng)電等分布式電源，配合儲(chǔ)能及柴油發(fā)電機(jī)組成供電系統(tǒng)，適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等電網(wǎng)難以覆蓋的場(chǎng)景。系統(tǒng)通過能量管理系統(tǒng)（EMS）控制儲(chǔ)能荷電狀態(tài)（SOC），維持功率平衡，保障負(fù)荷穩(wěn)定供電。

（3）直流耦合

采用直流母線整合光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能等直流側(cè)設(shè)備，減少交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提升整體效率，適用于數(shù)據(jù)中心、新能源場(chǎng)站等對(duì)供電能效要求較高的場(chǎng)景。

2、核心功能與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)圍繞“監(jiān)測(cè)?控制?優(yōu)化?運(yùn)維”全流程，提供九大核心功能，切實(shí)解決企業(yè)能源管理中的關(guān)鍵問題。

（一）全景監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集

● 多維度監(jiān)測(cè)

實(shí)時(shí)采集光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷及充電樁等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，涵蓋發(fā)電功率、充放電量、儲(chǔ)能SOC、電壓、電流、功率因數(shù)等電氣參數(shù)，以及環(huán)境溫濕度、輻照度、風(fēng)速等氣象信息。

● 可視化呈現(xiàn)

通過一次系統(tǒng)圖、功率曲線、歷史趨勢(shì)圖等多種界面，直觀展示微電網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)，支持查看單臺(tái)設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù)（如逆變器效率、儲(chǔ)能健康狀態(tài)SOH），實(shí)現(xiàn)“無人值守，遠(yuǎn)程可視”。

● 異常告警

對(duì)設(shè)備故障（如逆變器離線、儲(chǔ)能過溫）、運(yùn)行越限（如并網(wǎng)功率逆流、電壓畸變率超標(biāo)）等情況，實(shí)時(shí)觸發(fā)聲光、短信等多渠道告警，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）協(xié)同控制與策略執(zhí)行

系統(tǒng)內(nèi)置九類控制策略，動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)資源，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性與可靠性：

● 削峰填谷

在電價(jià)低谷時(shí)段控制儲(chǔ)能充電，高峰時(shí)段放電，降低市電采購(gòu)成本，減少電費(fèi)支出。

● 防逆流控制

監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)功率，當(dāng)光伏出力超過負(fù)荷需求時(shí)，自動(dòng)限制光伏輸出或啟動(dòng)儲(chǔ)能充電，避免電力反送電網(wǎng)導(dǎo)致罰款。

● 并離網(wǎng)平滑切換

配置靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)（STS），可在電網(wǎng)故障時(shí)100ms內(nèi)切換至離網(wǎng)模式，由儲(chǔ)能與分布式電源為關(guān)鍵負(fù)荷持續(xù)供電；電網(wǎng)恢復(fù)后自動(dòng)同步并網(wǎng)，全程實(shí)現(xiàn)無感知切換。

● 提高新能源消納

優(yōu)先使用光伏、風(fēng)電等清潔電力，余電存入儲(chǔ)能系統(tǒng)，不足部分由市電補(bǔ)充，系統(tǒng)新能源消納率或可達(dá)95%以上。

● 需量管理

基于月度用電需量預(yù)測(cè)，通過儲(chǔ)能調(diào)節(jié)及可中斷負(fù)荷控制，避免需量超標(biāo)引發(fā)的額外費(fèi)用，有效降低基本電費(fèi)。

（三）智慧優(yōu)化與預(yù)測(cè)調(diào)度

● 高精度預(yù)測(cè)

基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，融合歷史數(shù)據(jù)與氣象預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)光伏/風(fēng)電出力和負(fù)荷的超短期（4小時(shí)內(nèi)，精度＞90%）與短期（72小時(shí)內(nèi)，精度＞80%）預(yù)測(cè)，為調(diào)度決策提供可靠依據(jù)。

● 多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度

以用電成本低、新能源消納高、碳排放小為目標(biāo)，自動(dòng)生成儲(chǔ)能充放電計(jì)劃與光伏出力限值等優(yōu)化方案。相比人工策略，可降低度電成本0.2?0.3元/kWh。

● 電能質(zhì)量綜合治理

通過有源電力濾波器（ANAPF）、靜止無功發(fā)生器（ANSVG）等裝置，實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波與無功功率，將電壓畸變率控制在5%以內(nèi)，提升供電質(zhì)量，保護(hù)敏感設(shè)備。

（四）報(bào)表分析與運(yùn)維管理

● 多維度報(bào)表

自動(dòng)生成電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表（日/月/年發(fā)用電量）、經(jīng)濟(jì)收益報(bào)表（峰谷套利、補(bǔ)貼收益）與碳減排報(bào)表（累計(jì)減碳量、等效植樹量），支持Excel導(dǎo)出，便于合規(guī)管理與審計(jì)分析。

● 設(shè)備健康管理

持續(xù)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能SOH、逆變器效率、變壓器負(fù)載率等關(guān)鍵健康指標(biāo)，預(yù)測(cè)設(shè)備壽命并提供預(yù)防性維護(hù)建議，減少意外停機(jī)時(shí)間。

● 遠(yuǎn)程智能運(yùn)維

支持電腦端與移動(dòng)端（小程序）遠(yuǎn)程訪問，可實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)、接收告警、調(diào)整策略，顯著提升運(yùn)維效率（預(yù)計(jì)提升50%以上），降低現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本。

三、場(chǎng)景適配：全行業(yè)覆蓋，匹配多元需求

Acrel-2000MG 具備很強(qiáng)的場(chǎng)景適配性，可覆蓋各類能源需求場(chǎng)景：

工業(yè)園區(qū)：針對(duì)能耗密集、碳排壓力大的特點(diǎn)，優(yōu)化能源調(diào)度，降低整體能耗，提升能源利用效率；

商業(yè)建筑：優(yōu)化能源分配，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，同步提升能源管理水平與經(jīng)濟(jì)效益；

數(shù)據(jù)中心：保障能源供應(yīng)穩(wěn)定可靠，通過精細(xì)化管理降低運(yùn)營(yíng)能耗；

新能源場(chǎng)站：實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)充一體化管理，優(yōu)化分布式能源出力，保障場(chǎng)站穩(wěn)定運(yùn)行；

偏遠(yuǎn)地區(qū)：提供獨(dú)立能源供應(yīng)系統(tǒng)，解決無電或缺電問題，改善居民生活條件。

四、項(xiàng)目案例——江西某啤酒廠光伏防逆流項(xiàng)目

1、項(xiàng)目概況：3 臺(tái) 1250kVA 變壓器，16 臺(tái) 50kW 光伏逆變器，總裝機(jī) 800kW，需求“自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)”。

2、解決方案：采用 “剛性控制 + 柔性調(diào)節(jié)” 策略，通過 Acrel-2000MG 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)功率，光伏出力超限時(shí)，先啟動(dòng)儲(chǔ)能充電，仍超限則動(dòng)態(tài)限制逆變器功率。

3、項(xiàng)目效果：該項(xiàng)目順利完成光伏防逆流控制，實(shí)現(xiàn)了余電不上網(wǎng)，提高經(jīng)濟(jì)效益，避免電網(wǎng)考核和罰款。

審核編輯 黃宇