安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)在光伏儲能應(yīng)用概述

安科瑞 徐浩竣

江蘇安科瑞電器制造有限公司

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隨著全球能源需求的不斷增加和環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，可再生能源的開發(fā)和利用成為了當(dāng)前能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。光伏儲能系統(tǒng)作為可再生能源的一種重要形式，通過將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行儲存，為解決能源供應(yīng)不穩(wěn)定和環(huán)境污染問題提供了有效的解決方案。而微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（Micro-grid Energy Management System, MEMS）在這一領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了光伏儲能系統(tǒng)的效率和可靠性。

光伏儲能系統(tǒng)主要由光伏電池板、儲能設(shè)備和光伏逆變器組成。光伏電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并通過儲能設(shè)備（如電池組）進(jìn)行儲存。當(dāng)光照不足或無光照時，儲能設(shè)備可以釋放電能，為負(fù)載供電。這種系統(tǒng)不僅提高了能源利用效率，還降低了對電網(wǎng)的依賴。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是一套具有發(fā)電優(yōu)化調(diào)度、負(fù)荷管理、實(shí)時監(jiān)測并自動實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)同步等功能的能量管理軟件。其核心作用在于確保微電網(wǎng)高效穩(wěn)定地運(yùn)行，并通過智能控制和自動調(diào)度決策，優(yōu)化能源利用。

1. 發(fā)電優(yōu)化調(diào)度：MEMS根據(jù)實(shí)時負(fù)荷需求和可再生能源發(fā)電情況，優(yōu)化分布式電源的出力，以最小化系統(tǒng)網(wǎng)損和運(yùn)行費(fèi)用，最大化可再生能源的利用。

2. 負(fù)荷管理：MEMS通過需求側(cè)管理，包括切負(fù)荷和負(fù)荷恢復(fù)策略，確保系統(tǒng)的供電可靠性。

3. 實(shí)時監(jiān)測與同步：MEMS實(shí)時監(jiān)測微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，包括電壓、頻率、功率等參數(shù)，并自動實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)與主電網(wǎng)的同步運(yùn)行。

1. 提高能源利用效率

光伏儲能系統(tǒng)能夠儲存多余的電能并在需要時釋放，但這一過程需要高效的能量管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度和控制。MEMS通過實(shí)時監(jiān)測光伏電池板的發(fā)電情況和儲能設(shè)備的儲能狀態(tài)，優(yōu)化發(fā)電和儲能策略，減少能源的浪費(fèi)，提高可再生能源的利用率。

1. 增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性

光伏儲能系統(tǒng)可以作為電網(wǎng)的緩沖，通過快速響應(yīng)電網(wǎng)需求變化，提供調(diào)頻、調(diào)峰、緊急備用等服務(wù)。MEMS能夠?qū)崟r調(diào)整儲能設(shè)備的充放電策略，以應(yīng)對電網(wǎng)的波動和故障，增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。

1. 促進(jìn)新能源消納

隨著新能源發(fā)電比例的增加，如何有效消納這些能源成為一大挑戰(zhàn)。MEMS通過優(yōu)化調(diào)度策略，將光伏儲能系統(tǒng)與主電網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出和穩(wěn)定并網(wǎng)，提高新能源的消納比例。

1. 推動分布式能源發(fā)展

光伏儲能系統(tǒng)特別適合分布式能源系統(tǒng)，如家庭屋頂光伏、工業(yè)園區(qū)光伏等。MEMS能夠?qū)崿F(xiàn)對分布式能源系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控和控制，提高能源的自給自足和獨(dú)立運(yùn)行能力，降低對外部電網(wǎng)的依賴。

并網(wǎng)系統(tǒng)：

離網(wǎng)系統(tǒng)：

安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)功能：

1.實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警收益統(tǒng)計(jì)等功能。

2.實(shí)現(xiàn)光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁等設(shè)備的發(fā)電、用電、充放電的狀態(tài)監(jiān)控，并支持事件查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。

3.實(shí)現(xiàn)光伏短時和超短時功率預(yù)測，并經(jīng)進(jìn)行誤差分析，同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷，基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測負(fù)荷功率曲線。

4.協(xié)同光伏、風(fēng)電、儲能、負(fù)載等多種能源主體動態(tài)規(guī)劃智能策略，實(shí)現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)控制，比如計(jì)劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。

5.根據(jù)光伏與負(fù)荷功率預(yù)測結(jié)果，結(jié)合分時電價電網(wǎng)交互功率、儲能狀態(tài)及約束條件，以用電成本最低為目標(biāo)，建立經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運(yùn)行功率計(jì)劃，系統(tǒng)通過將功率計(jì)劃進(jìn)行分解，實(shí)現(xiàn)對光伏、儲能使用。

6.具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、多維度電量分析，并為智能化運(yùn)維提供依據(jù)。

5.安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)硬件配置：

在算法和模型（如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模型預(yù)測控制等）中不斷地摸索，以實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的智能化控制和優(yōu)化調(diào)度。這些智能控制算法能夠根據(jù)復(fù)雜多變的實(shí)際情況，快速準(zhǔn)確地做出決策和控制指令，以適應(yīng)不同的運(yùn)行場景和需求，并通過穩(wěn)定、快速、可靠的通信技術(shù)來確保能量管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取各設(shè)備狀態(tài)信息并下達(dá)控制指令的基礎(chǔ)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種新型通信技術(shù)不斷應(yīng)用于微電網(wǎng)領(lǐng)域，如5G通信技術(shù)，其低時延、高帶寬的特點(diǎn)能夠更好地滿足微電網(wǎng)對通信的要求，提高系統(tǒng)的實(shí)時性和可靠性。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)在光伏儲能行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊。未來，MEMS將更加注重智能化和自動化，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對能源的高效利用和優(yōu)化調(diào)度。同時，MEMS還將與智能電網(wǎng)、虛擬電廠等新型電力系統(tǒng)相結(jié)合，推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)的能源發(fā)展。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)在光伏儲能行業(yè)的應(yīng)用，不僅提高了能源利用效率，增強(qiáng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，還促進(jìn)了新能源的消納和分布式能源的發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，MEMS將在未來的能源領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。