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1 智能配電與智能用電的意義
國網(wǎng)和南網(wǎng)每年在自動化、信息化領(lǐng)域百億級別的投資,大幅度提升了電網(wǎng)智能化水平。相對來說,電網(wǎng)的*后一公里,也就是用戶側(cè)的配電和用電智能化水平就比較低了。傳統(tǒng)電網(wǎng)用戶側(cè)只是電力的消耗者,智能化程度對電網(wǎng)影響不大,但是隨著雙碳政策的落實(shí)和新能源的高速發(fā)展,新型電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的占比越來越大,用戶側(cè)不光是消耗能源,越來越多的用戶也參與新能源發(fā)電,用戶側(cè)和電網(wǎng)的互動越來越頻繁和深入。新能源是不穩(wěn)定的能源,用戶側(cè)需要配置儲能或者配合電網(wǎng)需求響應(yīng)來促進(jìn)新能源的消納,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。這種情況下用戶側(cè)的智能配電和智能用電建設(shè)就顯得尤為重要,這也將是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)智能配電和智能用電管理,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)企業(yè)微電網(wǎng)中低壓電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì)量分析及治理、照明控制、主要負(fù)荷監(jiān)控、充電樁運(yùn)營管理、光伏發(fā)電監(jiān)控、儲能管理等功能,提高企業(yè)配電和用電智能化,滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電要求。
圖1 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2 智能配電應(yīng)用
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺通過配置微機(jī)保護(hù)裝置、智能儀表、電能質(zhì)量監(jiān)測和治理裝置、儲能系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)配電系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控、優(yōu)化控制和自動運(yùn)行,從而提高配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率、安全性和可靠性。
2.1 電力監(jiān)控
對企業(yè)高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和控制,監(jiān)測企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理,對故障及時處理并發(fā)出告警信息,提高企業(yè)供電可靠性。
圖2 電力監(jiān)控功能
2.2光伏發(fā)電監(jiān)控
監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況,包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制。
圖3 光伏發(fā)電監(jiān)控
2.3儲能管理
監(jiān)測儲能系統(tǒng)(EMS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)運(yùn)行模式、控制策略,監(jiān)測電池電流、溫度、SOC/SOH,檢測系統(tǒng)絕緣狀況,并根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動以及上級平臺指令設(shè)置儲能系統(tǒng)的充放電策略,控制儲能系統(tǒng)充放電,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,降低企業(yè)用電成本。
圖4 儲能系統(tǒng)監(jiān)控
2.4電能質(zhì)量監(jiān)測和治理
在新型的電力系統(tǒng)中由于整流、變頻、開關(guān)電源等設(shè)備大量使用,會產(chǎn)生大量的諧波,諧波污染嚴(yán)重可能導(dǎo)致電容器無法正常工作、電纜異常發(fā)熱、損壞精密電子設(shè)備。通過配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置和電能質(zhì)量治理裝置可以有效濾除配電系統(tǒng)中的諧波,改善電能質(zhì)量,提高功率因數(shù),保障配電系統(tǒng)安全運(yùn)行。
圖5 電能質(zhì)量監(jiān)測和治理
2.5智能配電設(shè)備選型
要實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能化管理,除了系統(tǒng)外還需要各種監(jiān)測和控制設(shè)備,具體包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量治理、交直流智能儀表、測溫裝置等等,見表1。
3 智能用電應(yīng)用
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺統(tǒng)計(jì)企業(yè)的能耗數(shù)據(jù),幫助企業(yè)制定節(jié)能降耗計(jì)劃,并通過平臺執(zhí)行優(yōu)化控制來降低企業(yè)碳排放,包括照明控制、空調(diào)控制、電機(jī)保護(hù)控制、充電樁運(yùn)營管理、需求響應(yīng)等等,讓企業(yè)有序、智慧用電。
3.1 能耗分析
采集企業(yè)電、水、燃?xì)獾饶茉聪?,進(jìn)行分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì),計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢,對標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷,計(jì)算企業(yè)碳排放,為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。
圖6 能耗分析功能
3.2 照明控制
智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時控制、光照感應(yīng)控制、場景控制、調(diào)光控制等,并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器,實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅,并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實(shí)現(xiàn)集中控制,為企業(yè)節(jié)約照明用電。
圖7 照明控制功能
3.3 充電樁運(yùn)營管理
監(jiān)測企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài),提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測功能,并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化調(diào)節(jié)充電樁功率,使企業(yè)微電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。
圖8 充電樁管理
3.4 需求管理
根據(jù)企業(yè)負(fù)荷波動數(shù)據(jù),再結(jié)合上級平臺的調(diào)度指令,決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應(yīng),平臺可通過給儲能系統(tǒng)下發(fā)控制策略,調(diào)整充發(fā)電時間。平臺在需求響應(yīng)時間段調(diào)整可控負(fù)荷功率,停止給可中斷負(fù)荷供電,并且可以根據(jù)企業(yè)可控負(fù)荷數(shù)據(jù)制定需求響應(yīng)控制策略,實(shí)現(xiàn)一鍵響應(yīng)。
圖9 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺需求響應(yīng)示意圖
3.5 智能用電設(shè)備選型
安科瑞智能用電設(shè)備包括各類智能電表、物聯(lián)網(wǎng)電表、照明控制傳感器、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等,可以為企業(yè)智能用電提供一站式服務(wù)能力,設(shè)備選型見表2。
表2 企業(yè)智能用電部分硬件設(shè)備
4 結(jié)束語
智能配電與智能用電是電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向,其核心在于通過先進(jìn)的信息通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)企業(yè)供配電系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控、優(yōu)化控制和自動運(yùn)行。智能配電與智能用電的發(fā)展將帶來電力市場、可再生能源接入、微電網(wǎng)與分布式能源、需求側(cè)管理、智能家居與建筑以及電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等方面的變革,為電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。在未來,智能配電與智能用電將成為電力系統(tǒng)的重要組成部分,電力產(chǎn)業(yè)邁向新的發(fā)展階段。
電瓶車充電樁、電動汽車充電樁禁止非法改裝!