簡(jiǎn)婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

01引言

  當(dāng)前，企業(yè)對(duì)能源的使用已從“用上電"轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝煤秒?。自發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能設(shè)施與新能源設(shè)備（如光伏、風(fēng)電）的接入，使得傳統(tǒng)用電系統(tǒng)向微電網(wǎng)架構(gòu)過(guò)渡。在這一背景下，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)多源、多負(fù)載、多模式運(yùn)行狀態(tài)的協(xié)調(diào)控制，成為企業(yè)能源管理的重要課題。微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器應(yīng)運(yùn)而生，其智能化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的特性成為現(xiàn)代能源管理體系的關(guān)鍵組成部分。

02能量分配的難點(diǎn)

  企業(yè)儲(chǔ)能能量調(diào)配雖然可以帶來(lái)削峰填谷、降低電費(fèi)、保障用電安全等多重好處，但在實(shí)際應(yīng)用中也面臨一些關(guān)鍵難點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1 負(fù)荷波動(dòng)

  大企業(yè)的用電負(fù)荷受生產(chǎn)計(jì)劃、天氣變化、設(shè)備運(yùn)行等多重因素影響，具有一定的波動(dòng)性。容易導(dǎo)致儲(chǔ)能調(diào)配策略失效，例如提前放電導(dǎo)致儲(chǔ)能耗盡，或錯(cuò)失充電時(shí)機(jī)等。

2.2 分時(shí)電價(jià)波動(dòng)復(fù)雜

  不同地區(qū)分時(shí)電價(jià)策略不一致，企業(yè)很難制定一套通用的能量管理策略。同時(shí)，電價(jià)可能存在臨時(shí)調(diào)整（如尖峰電價(jià)、錯(cuò)峰激勵(lì)等），增加了儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度的復(fù)雜性。

2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)容量有限

  儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電能力和電池容量存在物理限制。如果策略不合理，可能造成：電池“過(guò)充/過(guò)放"，影響壽命；關(guān)鍵時(shí)刻儲(chǔ)能電量不足；資源浪費(fèi)，如電價(jià)低時(shí)未及時(shí)充電。

2.4 多源協(xié)同調(diào)度難度

  大企業(yè)常常配有光伏、風(fēng)電、柴油發(fā)電機(jī)等多種電源設(shè)備，不同設(shè)備出力特性差異大，調(diào)配協(xié)調(diào)難度大。例如： 光伏不穩(wěn)定，受天氣影響明顯；儲(chǔ)能優(yōu)先級(jí)如何設(shè)置（應(yīng)急供電vs削峰填谷）；如何與有功/無(wú)功調(diào)節(jié)、電壓穩(wěn)定等電網(wǎng)側(cè)指標(biāo)匹配。

2.5 控制系統(tǒng)智能化水平不高

  若缺乏具備邊緣計(jì)算與智能策略控制能力的協(xié)調(diào)控制器，僅靠傳統(tǒng)手動(dòng)或簡(jiǎn)單定時(shí)策略，難以實(shí)現(xiàn)控制與動(dòng)態(tài)響應(yīng)，容易造成能量調(diào)配失效或效率低下。

2.6 防逆流與并網(wǎng)控制要求高

  在企業(yè)并網(wǎng)運(yùn)行的場(chǎng)景中，儲(chǔ)能調(diào)配還要滿足防逆流的要求，即不能將多余的電送回公用電網(wǎng)。這需要系統(tǒng)具備： 實(shí)時(shí)監(jiān)控逆功率；快速響應(yīng)策略調(diào)整；與保護(hù)裝置協(xié)同工作。

2.7 成本與收益難平衡

  儲(chǔ)能系統(tǒng)投資高昂，如果調(diào)配策略不優(yōu)化或使用率不高，周期會(huì)被拉長(zhǎng)，甚至可能出現(xiàn)“投而無(wú)效"的情況。企業(yè)必須通過(guò)精細(xì)化管理才能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)價(jià)值大化。

安科瑞ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器優(yōu)化能源分配，降低運(yùn)維成本

  安科瑞ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器：控制儲(chǔ)能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進(jìn)行光儲(chǔ)置換，減少棄光。并與云端平臺(tái)進(jìn)行交互，響應(yīng)云端策略配置。

在 “雙碳" 目標(biāo)背景下，儲(chǔ)能行業(yè)正迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇，成為能源領(lǐng)域的焦點(diǎn)。然而，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速擴(kuò)張，一系列痛點(diǎn)也逐漸浮現(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)高效、安全、經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能系統(tǒng)管理，成為亟待解決的問(wèn)題。

儲(chǔ)能行業(yè)熱點(diǎn)

  新能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐：隨著太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源發(fā)電的大規(guī)模接入電網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為解決新能源間歇性和波動(dòng)性問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)，其重要性日益凸顯。

  分布式儲(chǔ)能的發(fā)展趨勢(shì)：分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)因其靈活性和經(jīng)濟(jì)性，在用戶側(cè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。無(wú)論是工業(yè)用戶、商業(yè)用戶還是居民用戶，通過(guò)配置分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)削峰填谷、降低用電成本、提高供電可靠性等多種效益，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新突破：當(dāng)前，儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的態(tài)勢(shì)，除了傳統(tǒng)的鋰離子電池儲(chǔ)能，新型儲(chǔ)能技術(shù)如全釩液流電池、鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能等也在不斷取得創(chuàng)新突破，為儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展提供了更多的技術(shù)選擇和可能性。

儲(chǔ)能行業(yè)痛點(diǎn)

  能量管理效率低下：許多儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，由于缺乏有效的能量管理策略和先進(jìn)的控制技術(shù)，導(dǎo)致儲(chǔ)能設(shè)備的利用率不高，能量轉(zhuǎn)換效率低下，無(wú)法充分發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的潛在價(jià)值，影響了儲(chǔ)能項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

  系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)高：儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全問(wèn)題一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。電池過(guò)充過(guò)放、溫度過(guò)高、短路等故障可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，給人員和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大威脅。目前，儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全防護(hù)措施還不夠完善，缺乏有效的安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警機(jī)制，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。

  運(yùn)維成本高昂：儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)維涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)備巡檢、故障診斷、電池維護(hù)、軟件升級(jí)等，需要專業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備支持。由于儲(chǔ)能系統(tǒng)的復(fù)雜性和專業(yè)性，運(yùn)維成本往往較高，增加了儲(chǔ)能項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)。

1.ANet-ESCU儲(chǔ)能柜邏輯控制單元產(chǎn)品介紹

  ANet-ESCU 儲(chǔ)能控制單元是一種適用于儲(chǔ)能一體柜（箱）的 EMS 裝置，可用于磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池等儲(chǔ)能本體，快速對(duì)接市面上的電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲(chǔ)能逆變器（PCS）、電量計(jì)量、動(dòng)力環(huán)境、消防儲(chǔ)能柜內(nèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、存儲(chǔ)。其具備監(jiān)視控制、能量協(xié)調(diào)、聯(lián)動(dòng)保護(hù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化增效等功能。

  裝置通過(guò)對(duì)電源、儲(chǔ)能、用能、環(huán)控等設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)電能調(diào)度*優(yōu)控制，優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量利用效率，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。

其具備以下功能特點(diǎn)：

  數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等方式，只需配置即可兼容支持標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的各類設(shè)備；

  基礎(chǔ)運(yùn)維：多協(xié)議多接口數(shù)據(jù)采集與云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞儲(chǔ)能運(yùn)維云平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA 升級(jí)、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互（選配）；

  邊緣計(jì)算：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動(dòng)上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G 路由；

  系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計(jì)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(yàn)證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

  運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號(hào)與測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測(cè)；

  能量調(diào)度：計(jì)劃曲線、削峰填谷、防逆流、最大需量控制，并支持策略定制。

2.ANet-ESCU儲(chǔ)能柜邏輯控制單元配置參數(shù)

3.系統(tǒng)架構(gòu)

4.能量調(diào)度

5.外觀尺寸

單位：mm

系統(tǒng)安全與運(yùn)行安全

  ANet-ESCU 儲(chǔ)能控制單元在系統(tǒng)安全和運(yùn)行安全方面采取了多重保障措施。在系統(tǒng)安全方面，基于不可信模型設(shè)計(jì)的用戶權(quán)限管理，防止非法用戶侵入；采用數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的防篡改和可追溯，確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制指令和數(shù)據(jù)的安全性。在運(yùn)行安全方面，采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號(hào)與測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，采取相應(yīng)的保護(hù)措施，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

邊緣計(jì)算與智能控制

  具備邊緣計(jì)算能力的 ANet-ESCU 儲(chǔ)能控制單元，能夠靈活設(shè)置報(bào)警閾值，主動(dòng)上傳報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密等功能。通過(guò)邊緣計(jì)算，可以在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理和分析，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和實(shí)時(shí)性。同時(shí)，結(jié)合安科瑞儲(chǔ)能運(yùn)維云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同，支持 OTA 升級(jí)、就地 / 遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互等功能，為儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)維管理提供更加便捷、高效的方式。

產(chǎn)品參數(shù)與性能指標(biāo)

  ANet-ESCU 儲(chǔ)能控制單元在硬件配置上采用了高性能的 ARM Cortex-A7 處理器，具備 256MB DDR3 + 256MB NAND Flash 的內(nèi)存和存儲(chǔ)容量，能夠滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的需求。其電源電壓適應(yīng)范圍廣，AC/DC 220V（85 - 265V），頻率及功耗低，具備良好的穩(wěn)定性和節(jié)能性。在接口方面，配備了豐富的 RS485 串口、RJ45 網(wǎng)口、RS232 管理串口、USB2.0、SD Card 標(biāo)準(zhǔn)插槽、4G 接口等，方便與各類設(shè)備進(jìn)行通信和連接。

ANet-ESCU 儲(chǔ)能控制單元表現(xiàn)出色，遙測(cè)響應(yīng)時(shí)間、遙信變化響應(yīng)時(shí)間、遙控命令響應(yīng)時(shí)間均 ≤1s，遙測(cè)綜合誤差率、遙信正確率、遙控正確率均 ≥99.9%，系統(tǒng)可用性 ≥99.9%，對(duì)時(shí)精度、數(shù)據(jù)記錄時(shí)標(biāo)精度均 ≤1ms，能夠滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)高精度、高可靠性控制的要求。

安科瑞EMS3.0光儲(chǔ)充一體化智慧能源管理平臺(tái)：能源管理新紀(jì)元，打造安全高效微電網(wǎng)解決方案

安科瑞智慧能源管理平臺(tái)是一種集成了現(xiàn)代信息技術(shù) （如物聯(lián)網(wǎng)IoT 、大數(shù)據(jù)、 云計(jì)算和人工智能AI）的系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)、控制和優(yōu)化能源使用，以提高效率并減少浪費(fèi)。

安科瑞智慧能源整體解決方案可提供以下控制策略：

平臺(tái)功能：

系統(tǒng)總覽

• “源網(wǎng)荷儲(chǔ)"等全量運(yùn)行數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)展示、狀態(tài)檢測(cè)、運(yùn)行告警。

• 直觀展示微電網(wǎng)系統(tǒng)電量、碳排、成本、設(shè)備運(yùn)行等各類數(shù)據(jù)。

• 實(shí)時(shí)呈現(xiàn)微電網(wǎng)電力數(shù)據(jù)流向和設(shè)備安全情況。

優(yōu)化調(diào)度

• 基于能耗優(yōu)、成本低和碳排放少的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度；

• 考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運(yùn)行調(diào)度策略；

• 需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)互動(dòng)策略。