安科瑞 劉邁

摘(zhāi)要：近年來新(xīn)能(néng)源(yuán)裝機容(róng)量迅速(sù)增(zēng)加，隨著大規模(mó)分布式(shì)光伏和(hé)儲能(néng)裝機(jī)並網，10kV及以下配電網也(yě)經(jīng)歷(lì)著(zhuó)越來(lái)越(yuè)嚴峻的考(kǎo)驗。分(fēn)布式光伏，工(gōng)商(shāng)業儲能和電動汽車(chē)充電樁構成的新(xīn)型電力(lì)係統正在不(bù)斷(duàn)衝(chōng)擊傳(chuán)統配電(diàn)網的運(yùn)行方(fāng)式(shì)。為(wéi)了促(cù)進新型電(diàn)力(lì)係(xì)統下(xià)城(chéng)鎮(zhèn)和農(nóng)村(cūn)配電網絡的(dí)健(jiàn)康可(kě)靠運行，2025年6月(yuè)1日實(shí)施的GB/T 45418-2025《配(pèi)電網(wǎng)通用技(jì)術導則》(以下(xià)簡稱導(dǎo)則(zé))為新型(xíng)配電網(wǎng)建(jiàn)設提(tí)供了標(biāo)準(zhǔn)規範。

1 新(xīn)型配電網對新能源(yuán)建設(shè)的(dí)要求

10kV配電網(wǎng)屬於負荷(hé)側，主要用於為工(gōng)商業(yè)用戶和(hé)大型(xíng)公共設(shè)施供電(diàn)。導則規定(dìng)了10kV及以下(xià)交(jiāo)流配電網(wǎng)在規劃，網架(jià)結(jié)構(gòu)與(yǔ)設(shè)備，建設與改(gǎi)造(zào)，運(yùn)維(wéi)檢修(xiū)，新能(néng)源接入(rù)，二次(cì)係統等方麵的(dí)技術(shù)要求，適(shì)用於(yú)城(chéng)鎮，農(nóng)村等地(dì)區(qū)配電網(wǎng)規劃(huá)，建(jiàn)設(shè)，改(gǎi)造和運(yùn)維。此外，導(dǎo)則對配電網適應新型電力係(xì)統(tǒng)做了要(yào)求，核(hé)心目(mù)的保(bǎo)障(zhàng)配電(diàn)網可靠(kào)供電，提(tí)升清(qīng)潔能源(yuán)接納能(néng)力，適應(yīng)多(duō)元負(fù)荷需求，推動(dòng)配(pèi)電網(wǎng)智(zhì)能化，綠(lǜ)色化發展(zhǎn)。

導則對(duì)分布式(shì)電(diàn)源(yuán)並網要(yào)求(qiú)：“9.3.2 分(fēn)布(bù)式電(diàn)源(yuán)並(bìng)網功率控製，電壓和頻(pín)率的適應性，防(fáng)孤島保護(hù)等應符合 GB/T33593的(dí)規定,通(tōng)過三(sān)相接入配(pèi)電(diàn)網的(dí)分(fēn)布式(shì)電(diàn)源應(yīng)具備功(gōng)率(shuài)控(kòng)製(zhì)和(hé)高，低電(diàn)壓(yā)穿(chuān)越能力(lì)。電(diàn)化(huà)學儲能裝置(zhì)接(jiē)入配電網(wǎng)應符合 GB/T36547的規(guī)定(dìng)。"

對新能(néng)源消納(nà)的要(yào)求(qiú)：“9.3.4 分布式電(diàn)源(yuán)應(yīng)就(jiù)近接入配電網。當配電(diàn)網(wǎng)承(chéng)載力(lì)不足時,宜采取必要(yào)的(dí)適應(yīng)性改造措(cuò)施,提高分布式電源就地消納能(néng)力。"

對(duì)電(diàn)動汽車充(chōng)換(huàn)電設施(shī)的(dí)要求(qiú)：“9.4.6 電(diàn)動汽(qì)車(chē)充電設(shè)施(shī)宜(yí)具(jù)備有(yǒu)序充(chōng)電功能,充換電設施宜具(jù)備雙(shuāng)向交換電能(néng)，車網互動等支持(chí)配電網(wǎng)功率調節(jié)的功能。"

對二(èr)次(cì)係統的(dí)要求(qiú)：“10.1.5 配電(diàn)網二次係統建(jiàn)設(shè)應滿足分布(bù)式(shì)電(diàn)源，儲(chǔ)能(néng)裝置以及電動汽車充換(huàn)電設(shè)施(shī)等(děng)接入和(hé)協(xié)調(tiáo)控製(zhì)需求。"

圖(tú)1 GB/T 45418-2025《配電(diàn)網通(tōng)用技(jì)術導則(zé)》2025年6月1日實施(shī)

2 安科瑞(ruì)新(xīn)能源配(pèi)套(tào)軟硬(yìng)件一(yī)體(tǐ)化方案(àn)

安科(kē)瑞為新(xīn)能源工程(chéng)包(bāo)括分布式光(guāng)伏(fú)，儲(chǔ)能，充電(diàn)站提供軟(ruǎn)硬件一體化解決方案，圖(tú)2為一個包含(hán)分布式光伏，儲能(néng)，汽車(chē)充(chōng)電(diàn)站和(hé)傳(chuán)統(tǒng)用電(diàn)負荷組成的(dí)新型10kV配(pèi)電(diàn)網，由10kV開閉所(suǒ)，10kV並網分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏係統，10kV並網儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)，電動汽(qì)車(chē)充(chōng)電(diàn)站(zhàn)以(yǐ)及其它負荷(hé)組成(chéng)。安科瑞(ruì)提供的解(jiě)決方(fāng)案(àn)包括：

l                      10kV分(fēn)布(bù)式光伏和儲能係統(tǒng)防孤島保(bǎo)護，電能(néng)質量監測，防逆流控製(zhì)以(yǐ)及新能源並(bìng)網的(dí)數據安全和調度對接(jiē)；

l                      交直流(liú)充電(diàn)樁以(yǐ)及有(yǒu)序充電解決(jué)方案(àn)；

l                      10kV配(pèi)電網(wǎng)繼電(diàn)保(bǎo)護(hù)，箱(xiāng)變測(cè)控，故(gù)障診斷以(yǐ)及電氣(qì)監(jiān)控；

l                      通過“雲(yún)-邊-端"協(xié)同為新(xīn)能(néng)源站(zhàn)點提供(gōng)新(xīn)能源消納(nà)，防逆(nì)流控(kòng)製等多種(zhǒng)能(néng)源(yuán)使用策(cè)略(lüè)；

l                      提(tí)供1+N運(yùn)維管(guǎn)理(lǐ)方案(àn)：1套(tào)雲(yún)平台(tái)，N個新(xīn)能(néng)源場(cháng)站運(yùn)維管理。

圖2  包含分布式(shì)光伏，儲(chǔ)能(néng)，充電樁(zhuāng)的(dí)10kV配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)

2.1 分(fēn)布(bù)式光伏解(jiě)決方案

10kV綫路(lù)接(jiē)入的(dí)光(guāng)伏電站(zhàn)容量範圍通常(cháng)在400kW~6MW，安科(kē)瑞Acrel-1000DP分布式光(guāng)伏發(fā)電監(jiān)控係(xì)統，可(kě)兼(jiān)容(róng)國產(chǎn)麒麟操(cāo)作係統，采(cǎi)集(jí)現場逆變器(qì)，箱(xiāng)變測(cè)控裝(zhuāng)置(zhì)，防孤島(dǎo)保護(hù)，防(fáng)逆流控製裝置(zhì)，計量(liáng)儀表(biǎo)，電(diàn)能(néng)質量(liáng)在(zài)綫監測裝置，直流(liú)屏等(děng)設備數據(jù)，本(běn)地實(shí)時(shí)顯(xiǎn)示(shì)和報(bào)警，提供遠程遙控操(cāo)作和(hé)調(tiáo)節(jié)，並(bìng)具備(bèi)光(guāng)功(gōng)率預測，有(yǒu)功/無功功率控(kòng)製，頻率電壓(yā)緊急(jí)控製等(děng)功能，此外，係(xì)統(tǒng)配(pèi)置網絡安全監(jiān)測(cè)，橫(héng)向(xiàng)隔(gé)離，縱向加密認(rèn)證裝(zhuāng)置以滿足(zú)電網數據安全要(yào)求，數據上傳調(tiáo)度(dù)係統以滿足並(bìng)網要(yào)求(qiú)，為(wéi)用(yòng)戶(hù)提(tí)供分(fēn)布(bù)式(shì)光伏(fú)監控和並(bìng)網方(fāng)案(àn)，保(bǎo)障(zhàng)光伏(fú)電(diàn)站(zhàn)運行穩定可靠性。

圖3 分布式光伏電(diàn)站綜合(hé)自(zì)動化係統(tǒng)結(jié)構

光(guāng)伏監控係統(tǒng)需要使(shǐ)用(yòng)相(xiāng)關保護，測(cè)控，穩(wěn)控(kòng)，分(fēn)析及數(shù)據安全和通(tōng)訊設備，典型(xíng)的分布(bù)式光伏(fú)電站並網係統需要用到的(dí)二(èr)次(cì)設備(bèi)如下(xià)表所示(shì)。

2.2 儲(chǔ)能係統(tǒng)解(jiě)決方(fāng)案(àn)

根(gēn)據(jù)GB/T 36547《電化學(xué)儲能係統接(jiē)入(rù)電(diàn)網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要(yào)求(qiú)，10kV並(bìng)網的儲能(néng)係(xì)統容量在(zài)500kW~5MW範圍內，儲能(néng)係(xì)統的微機(jī)保護配置要求(qiú)：儲(chǔ)能電(diàn)站並(bìng)網點(diǎn)配(pèi)置(zhì)AM5-IS防(fáng)孤(gū)島保護，非(fēi)計(jì)劃孤(gū)島(dǎo)時(shí)應(yīng)在2s動作(zuò)，將(jiāng)儲能(néng)電站(zhàn)與(yǔ)電(diàn)網斷(duàn)開。

儲(chǔ)能係統應(yīng)具備直(zhí)流(liú)絕緣(yuán)監測功(gōng)能，如(rú)果BMS或(huò)者(zhě)PCS不具(jù)備(bèi)絕緣監(jiān)測(cè)功能需單(dān)獨配置直(zhí)流絕緣監(jiān)測裝置(zhì)。

通(tōng)過(guò)10kV接入(rù)公用電網的儲(chǔ)能係(xì)統電能質(zhì)量(liáng)宜(yí)滿(mǎn)足GB/T19862要求的電(diàn)能(néng)質量(liáng)監測(cè)裝置(zhì)，並網(wǎng)點配置(zhì)電能(néng)質(zhì)量在(zài)綫監(jiān)測裝(zhuāng)置(zhì)。

Acrel-2000MG微電網能(néng)量(liáng)管理係統具有*的電(diàn)池管(guǎn)理功(gōng)能(néng)和(hé)豐(fēng)富的(dí)外部(bù)通信接(jiē)口，可實(shí)現對儲能係(xì)統(tǒng)，充電係(xì)統(tǒng)，光伏係統等智能(néng)設(shè)備(bèi)的運行信(xìn)息實時監控(kòng)，包括(kuò)對(duì)儲(chǔ)能係統內電(diàn)壓，電流(liú)，溫度，壓力，流量(liáng)等(děng)信息(xī)采(cǎi)集，實(shí)時監(jiān)視(shì)，優(yōu)化管理，智能(néng)維護及(jí)信息查詢功能。具備新能源消納，峰(fēng)穀套利(lì)，防(fáng)逆(nì)流，需量控製，柔(róu)性(xìng)擴容，限電模式等(děng)多(duō)種控製(zhì)策略(lüè)，保障儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)安(ān)全穩定，智(zhì)能運行(háng)。

2.2 有(yǒu)序(xù)充電(diàn)解(jiě)決(jué)方案

安(ān)科瑞(ruì)APSMS充電(diàn)運營管理平(píng)台是基(jī)於物(wù)聯網和(hé)大數據(jù)技術的有序(xù)充電管理(lǐ)係(xì)統，可以實現對企業(yè)變(biàn)壓(yā)器(qì)負荷(hé)率，負荷(hé)需(xū)求(qiú)結合(hé)充(chōng)電樁的監控，調度和管(guǎn)理，通過能源(yuán)策略控製(zhì)和峰(fēng)穀(gǔ)價格引導(dǎo)機製(zhì)實(shí)現(xiàn)有序充電(diàn)，提(tí)高(gāo)充電樁(zhuāng)的利用率和(hé)充電(diàn)效率。

3 AcrelEMS3.0智慧能源管理(lǐ)平台

AcrelEMS3.0智慧能源(yuán)管(guǎn)理平台采用B/S架(jià)構，滿(mǎn)足分布式電(diàn)源，儲能裝(zhuāng)置以及(jí)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充換(huàn)電(diàn)設施(shī)等接入(rù)和(hé)協調(tiáo)控(kòng)製需(xū)求。平(píng)台采用(yòng)“1+N"設(shè)計(jì)，可以接入數量(liáng)眾多(duō)的(dí)新能源場站(zhàn)數據(jù)，將分(fēn)布式(shì)電源(yuán)，儲能係統，可控(kòng)負荷(hé)，電動(dòng)汽(qì)車(chē)充電(diàn)樁(zhuāng)聚合在一(yī)起(qǐ)，結(jié)合(hé)發(fā)電預(yù)測(cè)，負荷預測(cè)，電價(jià)波(bō)動(dòng)，電網(wǎng)調(tiáo)度(dù)指令(líng)等情況，靈活調(tiáo)整(zhěng)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)控製(zhì)策略並(bìng)下(xià)發(fā)給儲能，可(kě)調負(fù)荷等係(xì)統，采用“雲(yún)-邊-端"協同策(cè)略控製，保(bǎo)障配(pèi)電網(wǎng)穩定(dìng)運行。

圖4 AcrelEMS3.0智慧能源(yuán)管理平(píng)台雲(yún)邊(biān)端策略(lüè)協同

終端設(shè)備控(kòng)製策略是(shì)現場(cháng)設備(bèi)在(zài)並(bìng)網，離網(wǎng)狀態下(xià)的(dí)運(yùn)行策(cè)略，包括(kuò)有(yǒu)功功率/無(wú)功功(gōng)率(shuài)控(kòng)製，電(diàn)壓/頻率控製，至大功率追蹤，虛擬(nǐ)同(tóng)步發(fā)電機慣(guàn)量模擬等多種(zhǒng)策(cè)略，由儲(chǔ)能變流(liú)器，光(guāng)伏逆變器(qì)，充(chōng)電樁(zhuāng)等(děng)設備提供；

邊端協(xié)調控製策略是本地(dì)ACCU-100協(xié)調控製器或Acrel-2000MG能(néng)量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統執(zhí)行的能源策(cè)略，包括新(xīn)能源消納，防逆流控(kòng)製，峰(fēng)穀(gǔ)套利，柔性擴(kuò)容，需(xū)量控(kòng)製(zhì)，限(xiàn)電模式(shì)等(děng)等(děng)，這些(xiē)策略可(kě)以在本地執行；

雲端優化控(kòng)製策略是AcrelEMS3.0平(píng)台(tái)基(jī)於發(fā)電(diàn)預(yù)測，負荷預測，電價波動以及(jí)虛擬電(diàn)廠平台(tái)的(dí)調度(dù)指令(líng)而(ér)做(zuò)出(chū)的策(cè)略優(yōu)化，這(zhè)些策(cè)略下發(fā)給本地協調控(kòng)製(zhì)器(qì)或能量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)來執行。

AcrelEMS3.0智慧能源(yuán)管(guǎn)理平台主要包含(hán)以下(xià)功(gōng)能(néng)：

圖5 AcrelEMS3.0智慧能(néng)源管理平台功(gōng)能(néng)界麵(miàn)

l                      綜合監(jiān)控(kòng)：實(shí)現配(pèi)電(diàn)網配(pèi)電室(shì)，光伏係(xì)統，儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)，負(fù)荷，充電樁(zhuāng)，環(huán)境數據(jù)的采(cǎi)集(jí)，監(jiān)測(cè)，可(kě)視(shì)化展示(shì)，異常(cháng)告警，事件(jiàn)查(chá)詢，報表(biǎo)統計(jì)等功能(néng)；

l                      智能(néng)控(kòng)製(zhì)：協同(tóng)光(guāng)伏，儲能，負(fù)載等(děng)多(duō)種能源主(zhǔ)體(tǐ)，動態(tài)規劃(huá)智(zhì)能(néng)策(cè)略，實現儲能(néng)，光(guāng)伏協調控(kòng)製(zhì)，比如計劃(huá)曲(qū)綫，削峰填(tián)穀(gǔ)，防逆流，新(xīn)能(néng)源(yuán)消納，需量控(kòng)製(zhì)等(děng)；

l                      能源分(fēn)析(xī)：具備微(wēi)電網(wǎng)能耗及(jí)效(xiào)益分析，微(wēi)電(diàn)網(wǎng)經濟(jì)運行(háng)分析(xī)，多維度(dù)電量分(fēn)析(xī)，並進行(háng)日，月，年能源報(bào)表(biǎo)統(tǒng)計(jì)；

l                      功率預(yù)測：以(yǐ)歷史(shǐ)光(guāng)伏輸出功(gōng)率和(hé)歷(lì)史(shǐ)數值(zhí)天(tiān)氣數據(jù)為基礎(chǔ)，結合數值(zhí)天氣預(yù)報(bào)數(shù)據和(hé)光(guāng)伏發電單元的(dí)地理位(wèi)置(zhì)，采用深度學習(xí)算(suàn)法(fǎ)建立(lì)預測模型庫，實現光伏(fú)發電的(dí)短(duǎn)時(shí)和超(chāo)短時功(gōng)率(shuài)預測，並經進行誤差分(fēn)析；同(tóng)時對微(wēi)電(diàn)網內所有(yǒu)負荷，基(jī)於歷(lì)史負(fù)荷(hé)數據，通過大數(shù)據分(fēn)析(xī)算法(fǎ)，預(yù)測負荷(hé)功(gōng)率曲(qū)綫(xiàn)。

l                      優(yōu)化調度(dù)：根據分布(bù)式能源發電(diàn)預測，負(fù)荷(hé)預測(cè)結果(guǒ)，並(bìng)結(jié)合(hé)分時電價，電網交(jiāo)互(hù)功率及儲能(néng)約(yuē)束條件等因(yīn)素，以用電成(chéng)本(běn)低或碳排放低為(wéi)目(mù)標(biāo)，建立優(yōu)化(huà)模型，采用(yòng)深(shēn)度學(xué)習(xí)算法(fǎ)解析(xī)微電網(wǎng)運行(háng)功(gōng)率(shuài)計劃，係(xì)統通過將功率計(jì)劃(huá)進行分解(jiě)，實(shí)現對光伏(fú)，儲(chǔ)能(néng)，充電(diàn)樁(zhuāng)的優(yōu)化控製。