一.背景与需求
随着全球能源危机、用能增加以及新能源技术的增加,新能源发电越来越广,并逐步形成新型能源与电力市场,但新能源的能量密度普遍偏低,进行大功率发电还需要挑选适合的位置场地,因此属于间歇式电源。而微电网技术的提出,为高效利用这些新能源电力提供了重要的技术方向。
1.1 电价上涨
企业用电降本需求持续增强 :电力价格市场机制持续完善,代理购电价格上涨电力峰谷价差扩大、电价上涨.
1.2 电力改革
企业微电网盈利模式多样化 :新能源允许参与电力市场负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与现货市场交易,提升盈利能力.
1.3 电能紧张:
企业可靠用电需求持续提升:双碳下企业能耗管控严Ø 拉闸限电Ø 高温少雨极端天气Ø 负荷创新高Ø 主电网电力可靠性降低
1.4市场空间:
成长空间广阔,需求加速释放 :Ø 10kV及以上供电电压等级的工商业用户有200万户以上,有建设或改造微电网的潜力Ø 按照规模约1-2MW建设,潜在市场总空间可达20万亿元
1.5政策环境:
Ø政策大力推动,制度标准持续完善;Ø成本趋势:技术进步促成本持续下行,装机动能增强。
微电网——风电
风力发电机组将风能转换为交流电能 ,风力发电机输出的幅值、频率均不稳定的 交流电 ,经过控制器整流成直流电后输 出给逆变电源 , 由逆变电源转换成幅值、 频率均稳定的交流电 ,经过电度表计量后直接馈入直流电逆变为 AC380V、50Hz的三相交流电。
(1)风力机组部分 :捕获风能并将风能转化为交变电能;包括风力发电机组、塔架、地基、 线缆等。
(2)并网控制部分:控制风机系统的安全正常运行 , 内置整流模块输出直流电能 ,并对输出最 高电压进行限制 ,保护后端逆变器;包括并网控制器、泄荷器、线缆等。
(3)逆变部分:将控制器输出的直流电逆变成交流电并将能量馈入电网 ,带升压变隔离;包括并 网逆变器、线缆等。
(4)卸荷部分 :实现智能控制风力发电机进行刹车停机 ,确保风力发电机在异常工况下的安全。
微电网——储能
电化学储能系统主要由电池组、储能变流器(PCS) 、 电池管理系统(BMS) 、能量管理系统 (EMS) 以及其他电气设备构成。
电池组是储能系统主要的构成部分;
电池管理系统主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等;
储能变流器可以控制储能电池组的充电和放电过程 ,进行交直流的变换。
能量管理系统负责数据采集、 网络监控和能量调度等;
二. 微电网系统结构
交流母线微电网——并网型
交流母线微电网——离网型
直流母线微电网
三.微电网应用场景
四.安科瑞微电网能量管理系统
微电网能量管理系统 是一套具有发电优化调度、负荷管理、实时监测并自动实现微电网同步等功能的能量管理系统。
安科瑞微电网系统解决方案 通过在企业内部的源、网、荷、储、充的各个关键节点安装各类监测、分析、保护、治理装置;通过先进的控制计量通信等技术将分布式电源、储能系统可控负荷电动汽车 电能路由器聚合在一起;平台根据新的电网价格用电负荷 电网调度指令等情况,灵活调整微电网控制策略并下发给储能、充电桩、逆变器等系统与设备,保证企业微电网始 终安全可靠节约高效经济、低碳的运行。
2000MG微电网能量管理系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充 电负荷进行实时监控、诊断告警、全景 分析、有序管理和高级控制,满足微电 网运行监视全面化、安全分析智能化、调 整控制前瞻化、全景分析动态化的需求, 完成不同目标下光储充资源之间的灵活 互动与经济优化运行,实现能源效益、经 济效益和环境效益最大化。
主要功能:> 实时监测;> 能耗分析;> 智能预测;> 协调控制;> 经济调度;> 需求响应。
系统特点:> 平滑功率输出,提升绿电使用率;> 削峰填谷、谷电利用,提高经济性;> 降低充电设备对局部电网的冲击;> 降低站内配电变压器容量;> 实现源荷最高匹配效能。
核心功能:
多种协议:支持多种规约协议 ,包括:Modbus TCP/RTU、 DL/T645-07/97、 IEC60870-5- 101/103/104、 MQTT、 CDT、第三方协议定制等。
多种通讯方式:支持多种通信方式:串口、 网口、WIFI、4G。
通信管理:提供通信通道配置、通信参数设定、通信运行监视和管理等。提供规约调试的工具 ,可监视收发原码、报文解析、通道状态等。
智能策略:系统支持自定义控制策略 ,如削峰填谷、需量控制、动态扩容、后备电源、平抑波动、有序充电、逆功率保护等策略 ,保障用户的经济性与安全性。
全量监控:覆盖传统EMS盲区 ,可接入多种协议和不同厂家设备实现统一监制 ,实现环境、安防、消防、视频监控、 电能质量、计量、继电保护等多系统和设备的全量接入
微电网能量管理系统包括系统主界面 ,包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷情况 ,体现系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、 告警信息、 收益、环境等。
五.案例分享
审核编辑 黄宇
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