安(ān)科(kē)瑞(ruì) 劉(liú)邁(mài)

　　作為典型的(dí)人口聚(jù)集，負荷(hé)密(mì)集區域(yù)，上海市(shì)具(jù)有外(wài)來電(diàn)比例(lì)高(gāo)，本(běn)地(dì)資源(yuán)稟(bǐng)賦(fù)不足的特點(diǎn)。從(cóng)發電側(cè)角度(dù)來(lái)看，近年來上(shàng)海風(fēng)，光(guāng)等新能(néng)源發電(diàn)裝機比(bǐ)例逐年提升，傳(chuán)統的火(huǒ)電(diàn)逐(zhú)漸成(chéng)為(wéi)調節性(xìng)發電(diàn)資源(yuán)
；從負(fù)荷側角度來看(kàn)上海以(yǐ)第三產業為(wéi)主，夏冬(dōng)兩季(jì)負(fù)荷(hé)峰穀差逐(zhú)年拉(lā)大，峰穀差至(zhì)高(gāo)可(kě)達48.5%（1312萬(wàn)kW）。與(yǔ)此(cǐ)同時上海(hǎi)商(shāng)業建築密集，可調(tiáo)節(jié)負(fù)荷資源(yuán)超(chāo)過8760MW，其中(zhōng)包(bāo)括(kuò)工業負荷(hé)1230MW，商業(yè)負荷2160MW，電(diàn)動汽車負(fù)荷1000MW等，加(jiā)之上海的(dí)企(qǐ)業微(wēi)電網數字化程度(dù)比(bǐ)較(jiào)高，所以虛擬電廠在上海有得天獨厚(hòu)的(dí)發展條(tiáo)件(jiàn)，上海市也成(chéng)為(wéi)建(jiàn)設(shè)虛擬(nǐ)電廠的城市之(zhī)一，並且(qiě)目前已取(qǔ)得一定的成效。安科瑞(ruì)微電網能(néng)效(xiào)平台(tái)打造(zào)虛(xū)擬電(diàn)廠

　　(本(běn)文部(bù)分資(zī)料(liào)來(lái)源於微信公眾號(hào)：電(diàn)氣思享(xiǎng)《虛(xū)擬(nǐ)電(diàn)廠在(zài)上(shàng)海的實踐探索(suǒ)》)

　　上海黃浦區商業建築(zhù)虛(xū)擬(nǐ)電廠示範項目

　　2020年(nián)上(shàng)海市(shì)公共建築(zhù)能(néng)耗(hào)分(fēn)析(xī)報告(gào)中指(zhǐ)出(chū)，在上(shàng)海(hǎi)市建(jiàn)築(zhù)的分項用電(diàn)數據中，空調設備(bèi)與(yǔ)照(zhào)明類電(diàn)器設(shè)備(bèi)在用電總(zǒng)量占據(jù)份額超過整體的70%。在以空(kōng)調負荷，照明(míng)負(fù)荷(hé)為主(zhǔ)的(dí)負荷體係下，商業建(jiàn)築(zhù)中的(dí)負(fù)荷具(jù)有靈(líng)活可調(tiáo)的(dí)性能(néng)，能(néng)夠在(zài)電(diàn)力市場中發(fā)揮巨(jù)大(dà)的調峰(fēng)作用和經(jīng)濟價值(zhí)。

　　黃(huáng)浦區(qū)作為(wéi)上海(hǎi)市商(shāng)業建築的密(mì)集(jí)聚集(jí)區(qū)，擁(yōng)有超過200幢(chuáng)大(dà)型(xíng)商業建(jiàn)築(zhù)，並且很重要(yào)的一點是在原有建(jiàn)築中配備能耗監(jiān)測(cè)裝(zhuāng)置，有(yǒu)完備(bèi)的數字(zì)化基礎條件(jiàn)實施需(xū)求(qiú)響應(yīng)項(xiàng)目。目前黃(huáng)浦(pǔ)區(qū)內(nèi)約(yuē)50%的商業(yè)建(jiàn)築(zhù)接(jiē)入了(liǎo)虛(xū)擬電(diàn)廠(chǎng)平(píng)台。根(gēn)據(jù)用(yòng)戶參與情況(kuàng)，對資源開(kāi)展(zhǎn)自(zì)動需求改造(zào)，采(cǎi)用(yòng)自(zì)動需求(qiú)響應技術(shù)實現對(duì)用(yòng)戶(hù)側設(shè)備(bèi)的調控。截止(zhǐ)2021年(nián)，上(shàng)海市(shì)黃(huáng)浦(pǔ)區(qū)智(zhì)慧(huì)虛擬電廠(chǎng)平台已(yǐ)納(nà)入黃浦(pǔ)區商業樓宇(yǔ)130幢(chuáng)，注(zhù)冊響(xiǎng)應資源(yuán)約(yuē)60MW商業(yè)建築需求響應(yīng)資源，包(bāo)含(hán)了冷水機(jī)組(zǔ)，風冷熱(rè)泵，電熱(rè)鍋(guō)爐(lú)，動(dòng)力(lì)照明，充電(diàn)樁(zhuāng)等大量可控用電(diàn)設備(bèi)。黃(huáng)浦(pǔ)區(qū)虛(xū)擬電(diàn)廠實現(xiàn)了在(zài)不降(jiàng)低用戶(hù)用(yòng)能體驗(yàn)的(dí)前(qián)提(tí)下，針(zhēn)對(duì)用(yòng)戶的一樓(lóu)一策個(gè)性化(huà)定(dìng)製(zhì)。安(ān)科瑞微電網能(néng)效(xiào)平台打造(zào)虛(xū)擬(nǐ)電廠(chǎng)

　　上海嘉定(dìng)區泛(fàn)在(zài)電力(lì)物聯(lián)網智(zhì)慧充放(fàng)電(diàn)示範(fàn)試(shì)點項目(mù)

　　嘉定(dìng)是上海汽車產業(yè)聚集地，嘉定(dìng)供電(diàn)公(gōng)司與國(guó)網電動(dòng)汽(qì)車(chē)服務有限(xiàn)公司合作開展泛在電(diàn)力物聯(lián)網智慧充(chōng)放電示範試點項目(mù)，應用V2G技術(shù)和(hé)有(yǒu)序充電技術(shù)，統(tǒng)籌協(xié)調電動汽車與電網(wǎng)電(diàn)力(lì)電量平(píng)衡，有(yǒu)效(xiào)地(dì)提(tí)高電動汽(qì)車與(yǔ)電網協調運(yùn)行的(dí)有(yǒu)序性(xìng)，可靠(kào)性，經(jīng)濟性(xìng)，實現電動汽車(chē)，儲(chǔ)能，分(fēn)布(bù)式電源(yuán)，微電網等新(xīn)型用能設(shè)備的即插即用，數據感(gǎn)知，采集(jí)和(hé)控(kòng)製，統(tǒng)一(yī)協調(tiáo)，有序運行(háng)。智(zhì)慧(huì)有(yǒu)序(xù)充電建設通過(guò)對用戶(hù)充電行為，用能行(háng)為的(dí)靈(líng)活(huó)引導(dǎo)與主動(dòng)調(tiáo)控(kòng)，降低(dī)配(pèi)變(biàn)峰(fēng)值負荷(hé)超(chāo)過30%，將80%充電(diàn)量優化調整到了配(pèi)變負荷低穀時段，使(shǐ)配(pèi)變接納充電(diàn)樁能(néng)力提(tí)高(gāo)4倍，顯(xiǎn)著提(tí)升(shēng)配(pèi)電(diàn)網(wǎng)資(zī)源(yuán)利用(yòng)率，實(shí)現(xiàn)削峰填穀。

　　企(qǐ)業微電(diàn)網數(shù)字化(huà)是(shì)虛擬電(diàn)廠(chǎng)的基(jī)礎(chǔ)建(jiàn)設(shè)

　　從黃浦區(qū)的商業建築虛擬電廠示(shì)範(fàn)試(shì)點項(xiàng)目和(hé)嘉(jiā)定(dìng)區(qū)泛(fàn)在電力物聯網智慧(huì)充放電(diàn)示(shì)範試點項目來看(kàn)，虛擬電(diàn)廠的建(jiàn)設對電網(wǎng)調(tiáo)峰(fēng)填穀，利(lì)用(yòng)新能(néng)源(yuán)的提升作用是巨(jù)大(dà)的，帶(dài)來的經(jīng)濟效益(yì)也(yě)非(fēi)常(cháng)明(míng)顯。

　　上海之所以(yǐ)成為建(jiàn)設虛擬電(diàn)廠(chǎng)的(dí)城市之(zhī)一，並且能(néng)快速取得成(chéng)效(xiào)的主(zhǔ)要(yào)原因有以下(xià)幾點：一(yī)是上(shàng)海(hǎi)是(shì)商業(yè)非常(cháng)發達的大(dà)都市，同時也是(shì)電動汽(qì)車存量很(hěn)高的(dí)城市(shì)，用(yòng)戶(hù)負荷(hé)中(zhōng)空調，照明和(hé)充(chōng)電樁所(suǒ)占比例比(bǐ)較大，季(jì)節因素(sù)容易導(dǎo)致(zhì)峰穀(gǔ)差(chà)大，需(xū)要有一定的(dí)調(tiáo)峰(fēng)填穀手段(duàn)來促(cù)進充分消(xiāo)納新能源，維持電網穩(wěn)定運行
；二是以(yǐ)空(kōng)調(tiáo)，照(zhào)明和(hé)充電樁為主的(dí)商(shāng)業(yè)負荷具有(yǒu)靈(líng)活(huó)可調的特點，大(dà)規模的可控(kòng)負(fù)荷聚合是(shì)虛擬電廠的必要(yào)條件
；三(sān)是上海(hǎi)的商業建築基本(běn)都(dū)配備能耗監測裝置(zhì)和(hé)能(néng)源(yuán)管理係統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現了(liǎo)建(jiàn)築能源的數字化(huà)管理，有完(wán)備的數字化基礎(chǔ)建(jiàn)設實(shí)施虛擬電(diàn)廠的(dí)需(xū)求響(xiǎng)應(yīng)，這樣便(biàn)能以較快的(dí)速(sù)度和(hé)較(jiào)少的(dí)成本(běn)實(shí)現虛擬(nǐ)電(diàn)廠的搭建和運(yùn)行，不存在(zài)很多地區企業微電(diàn)網數字化(huà)水平低的瓶頸製約(yuē)。

　　怎麼(mó)建立企(qǐ)業(yè)微電(diàn)網(wǎng)數字(zì)化

　　安科瑞(ruì)在上海參與(yǔ)了眾多(duō)的企業微電(diàn)網(wǎng)數(shù)字(zì)化建(jiàn)設項(xiàng)目，比如(rú)上海某區(qū)191棟商(shāng)業辦公建築的能耗數(shù)字化管(guǎn)理係統(見圖1)，嘉定區140多所學校(xiào)的配電(diàn)數字化(huà)運維係(xì)統(見(jiàn)圖2)，張(zhāng)江園區31棟建(jiàn)築的用電管理係統等，數量眾多的微電網數字化(huà)係(xì)統匯(huì)聚成了(liǎo)上(shàng)海虛(xū)擬電(diàn)廠建(jiàn)設的基(jī)礎(chǔ)。

圖(tú)1 191棟(dòng)商(shāng)業辦公建築(zhù)能(néng)耗(hào)數字化管理係統

圖(tú)2 嘉(jiā)定區140所學(xué)校配(pèi)電數字(zì)化(huà)運維(wéi)係統

　　企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)的數(shù)字化係統(EMS)包含安(ān)裝於現場(cháng)的(dí)傳感(gǎn)器(qì)，智能網關和(hé)微(wēi)電網(wǎng)數字(zì)化軟(ruǎn)件。傳感(gǎn)器用於監(jiān)測和控(kòng)製建(jiàn)築的負荷設備和(hé)分布式(shì)發(fā)電設備(係統)，現場(cháng)傳(chuán)感器(qì)的數據接入邊(biān)緣(yuán)計(jì)算智能網(wǎng)關，每個(gè)智能網關(guān)可(kě)以看(kàn)做是(shì)一個區域指(zhǐ)揮部，采集所接(jiē)傳感(gǎn)器數據(jù)進(jìn)行(háng)協(xié)議(yì)轉(zhuǎn)換後上(shàng)傳EMS或(huò)轉發第三方(fāng)平(píng)台，網關可以根據預(yù)設(shè)閾(yù)值(zhí)或自動(dòng)學習來執(zhí)行邏(luó)輯(jí)計算，並執(zhí)行(háng)EMS的指令(líng)。EMS可以看(kàn)做是(shì)企業(yè)微電網(wǎng)的指(zhǐ)揮部，根據(jù)智(zhì)能網關(guān)上傳的數據(jù)生(shēng)成各(gè)類圖(tú)表(biǎo)，控製(zhì)策略(lüè)和(hé)分析(xī)結論，並(bìng)響應虛(xū)擬(nǐ)電廠的調度指令(líng)，係(xì)統架(jià)構(gòu)圖如(rú)圖(tú)3所(suǒ)示(shì)。

圖3 企業微電(diàn)網(wǎng)數字化係(xì)統(EMS)網絡(luò)架構

　　AcrelEMS企業(yè)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)數字化係統(tǒng)融合(hé)企業(yè)負荷側(cè)的電力監控，能(néng)耗統計(jì)，電(diàn)能(néng)質量分析及治理，智(zhì)能照明控(kòng)製，主要(yào)用(yòng)能設備監控，充電樁運營(yíng)管理，分布式光伏(fú)監(jiān)控，儲(chǔ)能管理(lǐ)等(děng)功(gōng)能，用戶通(tōng)過一個平(píng)台即(jí)可(kě)全局，整體(tǐ)的對企(qǐ)業(yè)微電網(wǎng)進行(háng)進行(háng)集中(zhōng)監(jiān)控，統一調(tiáo)度，統一運維(wéi)，同時滿足企(qǐ)業用電(diàn)可靠，安(ān)全(quán)，節(jié)約(yuē)，有序(xù)用電(diàn)要求(qiú)。

　　微(wēi)電(diàn)網數(shù)字化(huà)係(xì)統功能

　　5.1 電力(lì)監控

　　對企(qǐ)業高低壓(yā)變(biàn)配電係統的(dí)變壓(yā)器(qì)，斷路(lù)器，直流(liú)屏，母排，無(wú)功補償(cháng)櫃及電(diàn)纜等配電(diàn)相關設(shè)備的電氣(qì)參(cān)數(shù)，運行狀(zhuàng)態(tài)，接點溫(wēn)度進(jìn)行(háng)實時監測(cè)和控製(zhì)，監測企(qǐ)業(yè)微電網主(zhǔ)要(yào)回(huí)路的(dí)電(diàn)能(néng)質量並進(jìn)行治理，對故障及時(shí)處理並發(fā)出告警信息，提高(gāo)企業(yè)供電可靠(kào)性。

圖(tú)4 電(diàn)力(lì)監控功(gōng)能

　　5.2 能(néng)耗(hào)分(fēn)析(xī)

　　采(cǎi)集(jí)企業電，水，燃氣(qì)等能(néng)源消(xiāo)耗(hào)，進行(háng)分(fēn)類分(fēn)項能耗(hào)統計，計算單(dān)位(wèi)麵積或單(dān)位產品的(dí)能(néng)耗(hào)數據(jù)以(yǐ)及趨勢，對標主(zhǔ)要(yào)用能設(shè)備(bèi)能(néng)效進行能(néng)效診斷，計算企(qǐ)業(yè)碳排放，為(wéi)企(qǐ)業(yè)製定(dìng)碳達(dá)峰(fēng)，碳(tàn)中和路(lù)綫(xiàn)提供(gōng)數(shù)據(jù)支持。

圖5 能(néng)耗分析功能(néng)

　　5.3 照(zhào)明(míng)控製

　　智能(néng)照(zhào)明(míng)控(kòng)製(zhì)功(gōng)能(néng)可(kě)以根(gēn)據(jù)企業情況實現(xiàn)定(dìng)時控(kòng)製(zhì)，光照感(gǎn)應(yīng)控製(zhì)，場(cháng)景控(kòng)製，調光控製(zhì)等，並結合(hé)紅(hóng)外傳(chuán)感器，超(chāo)聲波(bō)傳感器，實現人來燈(dēng)亮，人(rén)走燈滅，並可以(yǐ)根(gēn)據係統(tǒng)的控製(zhì)策(cè)略(lüè)實現集中(zhōng)控製，為企業節(jié)約(yuē)照(zhào)明用電(diàn)。

圖6 照(zhào)明(míng)控(kòng)製功能(néng)

　　5.4 分布(bù)式(shì)光(guāng)伏監(jiān)控

　　監測(cè)企業(yè)分(fēn)布式光伏(fú)電站運(yùn)行(háng)情況(kuàng)，包括(kuò)逆變器運行數(shù)據，光伏(fú)發(fā)電效率(shuài)分析(xī)，發(fā)電(diàn)量(liáng)及收(shōu)益統(tǒng)計(jì)以(yǐ)及(jí)光伏發(fā)電功率(shuài)控(kòng)製(zhì)。

圖7 分(fēn)布式光伏發電(diàn)監(jiān)測(cè)

　　5.5 儲能管理

　　監測(cè)儲能(néng)係統，電池管理(lǐ)係統(BMS)和(hé)儲能(néng)變流(liú)器(qì)(PCS)運行(háng)，包括(kuò)運行(háng)模式，功率控製(zhì)模式，功率(shuài)，電(diàn)壓，電(diàn)流，頻率等預定值(zhí)信息，儲能(néng)電池(chí)充(chōng)放電電(diàn)壓，電流，SOC，溫(wēn)度，根據企業峰穀(gǔ)特(tè)點和(hé)電價(jià)波動以及上級(jí)平(píng)台指(zhǐ)令(líng)設置(zhì)儲能係統(tǒng)的(dí)充放(fàng)電(diàn)策(cè)略(lüè)，控(kòng)製儲能係(xì)統充(chōng)放電(diàn)，實現(xiàn)削(xiāo)峰填穀，降低企業用電(diàn)成本。

圖8 儲(chǔ)能(néng)管理(lǐ)

　　5.6 充(chōng)電樁(zhuāng)運營(yíng)管理

　　監測(cè)企業充(chōng)電樁的(dí)運行(háng)狀態，提供充(chōng)電樁收(shōu)費管(guǎn)理和狀態監(jiān)測功(gōng)能，並根據企業負荷率變化和虛擬電廠的調度指(zhǐ)令調節(jié)充電(diàn)樁的充電(diàn)功率(shuài)，使(shǐ)企業微(wēi)電網穩定安全(quán)運(yùn)行。

圖9 充電(diàn)樁(zhuāng)管理

　　5.7 需(xū)求響應

　　根(gēn)據(jù)企(qǐ)業負荷波動(dòng)數據(jù)，再(zài)結合虛(xū)擬(nǐ)電廠(chǎng)的調度(dù)指令，決(jué)定以何種(zhǒng)方式參與電(diàn)網(wǎng)需求響應，平台可通(tōng)過(guò)給儲能(néng)係統下發控(kòng)製策略，調整(zhěng)充發(fā)電時(shí)間。平台在需(xū)求(qiú)響(xiǎng)應時(shí)間段(duàn)調整可(kě)控(kòng)負(fù)荷功(gōng)率，停止(zhǐ)給(gěi)可(kě)中(zhōng)斷負荷(hé)供電(diàn)，並且可以(yǐ)根據企(qǐ)業可(kě)控(kòng)負(fù)荷(hé)數(shù)據製定需求響應(yīng)控製策(cè)略，實(shí)現一(yī)鍵響應(yīng)。

圖10 企業微(wēi)電網數字化(huà)係統(tǒng)需求響應(yīng)示意(yì)圖(tú)

　　微(wēi)電網數(shù)字(zì)化係(xì)統(tǒng)硬件設備

　　安科(kē)瑞針對(duì)企業微(wēi)電網(wǎng)數字化(huà)係統除(chú)了(liǎo)軟(ruǎn)件(jiàn)外(wài)，還具備現場(cháng)傳感器，智(zhì)能網關等設(shè)備，組(zǔ)成了(liǎo)完整的(dí)“雲-邊-端(duān)"數字化體係，具(jù)體包括(kuò)高低(dī)壓配電綜合(hé)保護和(hé)監(jiān)測產品(pǐn)，電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)在綫(xiàn)監(jiān)測裝置，電(diàn)能質量(liáng)治理，照(zhào)明(míng)控(kòng)製，新能源(yuán)充電(diàn)樁，電(diàn)氣消防類(lèi)解決方案等，可以為企(qǐ)業(yè)微電(diàn)網數字化(huà)提供一站式服務能(néng)力，部(bù)分(fēn)設備見(jiàn)表1。

表1 企業(yè)微電網數(shù)字化(huà)建設(shè)部分硬(yìng)件設備

　　結(jié)束語

　　麵向(xiàng)未來，AcrelEMS企業(yè)微電(diàn)網數字化平台(tái)將(jiāng)結(jié)合行(háng)業(yè)特點(diǎn)，服務“雙碳(tàn)"目(mù)標(biāo)，積極利(lì)用安科瑞(ruì)“雲-邊-端"的產(chǎn)品(pǐn)體(tǐ)係和企業微(wēi)電(diàn)網數字(zì)化技術(shù)積累幫(bāng)助企(qǐ)業改造傳(chuán)統(tǒng)電(diàn)網，加(jiā)快推動企業微電(diàn)網向更加智慧，更加(jiā)安(ān)全，更加(jiā)友好的(dí)能源數字化(huà)升級，為(wéi)促(cù)進(jìn)區域虛(xū)擬(nǐ)電廠(chǎng)建(jiàn)設作出(chū)持續(xù)貢獻。同時安(ān)科瑞已經建(jiàn)設(shè)的(dí)數以千計(jì)的企(qǐ)業微電(diàn)網數字(zì)化(huà)係(xì)統可(kě)能也(yě)將(jiāng)根據(jù)企業意願成為匯聚(jù)成虛(xū)擬(nǐ)電廠(chǎng)的(dí)涓涓細(xì)流(liú)。