企業微電網數字化建設虛擬電廠

1 綜述

虛擬發電廠本質上是利用能源互聯網技術，整合數千家企業微電網分散的可控負荷、充電樁、分布式光伏、分布式儲能等，成為一定規模、可調節的負荷資源和發電容量。通過這個看不見的“發電廠"，我們可以配合大電網的需求響應，解決電網峰谷差異大、局部電力供應緊張等問題，同時盈利，這對電網和電力企業來說是一個雙贏的局面。今年以來，虛擬發電廠得到了政策的頻繁支持，在行業內掀起了一股發展熱潮。主要原因是中國電力峰谷差異日益突出，未來供給日益穩定。

虛擬發電廠在國外已經有了相對成熟的運行機制，但在現階段，國內虛擬發電廠實際實施的項目很少，而且大部分都是試點項目。正如俞慶先生所說，一方面，虛擬發電廠目前無法持續盈利；另一方面，虛擬發電廠的基礎設施，即大量企業的微電網數字化程度太低。在早期階段，需要投入更多的資源來實現企業微電網的數字化。企業微電網側低水平數字化已成為虛擬發電廠發展的最大制約因素之一。

2 如何建立企業微電網數字化？

企業的能源管理意識決定了企業電網的數字化水平。預測，下一步將有進一步的政策（如需求響應、能源雙重控制和碳排放約束）和價格激勵機制，以促進企業建立微電網數字化，為虛擬發電廠的推廣和發展建設基礎設施，提高企業的能源管理意識，通過數字能源管理為企業創造價值。企業如何建立自己的微電網數字化？

企業微電網數字系統(EMS)它包括安裝在現場的傳感器、智能網關和微電網數字軟件。傳感器用于監控和控制企業內部的負載設備和分布式發電設備（系統）。智能網關用于計算現場傳感器的數據接入邊緣。每個智能網關都可以被視為區域指揮部。收集連接到的傳感器數據，上傳EMS，并在協議轉換后轉發第三方系統。網關可以根據預設閾值或自動學習實施邏輯計算，并執行EMS指令。EMS可以被視為企業微電網的指揮部，根據智能網關上傳的數據生成各種圖表和控制策略

AcrelEMS企業微電網數字系統集電力監控、能耗統計、電能質量分析與管理、智能照明控制、主要能耗設備監控、充電樁運行管理、分布式光伏監控、儲能管理等功能于一體。用戶可以通過一個平臺對企業微電網進行集中監控、統一調度、統一運行維護，同時滿足企業可靠、安全、經濟、高效、有序的用電要求。

3 微電網數字系統功能

3.1 電力監控

變壓器、斷路器、DC屏幕、母排、無功補償柜、電纜等配電相關設備的電氣參數、運行狀態和觸點溫度實時監測和控制企業35kV變電站至0.4kV配電，監測和控制企業微電網主電路的電能質量，及時處理故障并發出報警信息，提高企業供電可靠性。

3.2 能耗分析

收集企業電、水、氣等能耗，分類分項統計能耗，計算單位面積或單位產品的能耗數據和趨勢，診斷主要能耗設備的能效，計算企業碳排放，為企業制定碳峰值和碳中和路線提供數據支持。

3.3 照明控制

智能照明控制功能可實現定時控制、照明感應控制、場景控制、集中控制、調光控制等。根據企業情況，并結合紅外傳感器和超聲波傳感器，實現人們的照明和照明熄滅，為企業節約照明用電。

3.4 分布式光伏監測

對逆變器運行數據、光伏發電效率分析、發電量和收益統計、光伏發電功率控制等企業分布式光伏電站的運行情況進行監控。

 3.5 儲能管理

監控儲能系統，電池管理系統(BMS)并且儲能變流器(PCS)運行模式、功率控制模式、功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、儲能系統的充放電策略是根據企業的峰谷特點和電價波動，控制儲能系統的充放電模式，實現峰峰填充，降低企業的用電成本，如圖6所示。

3.6 充電樁運行管理

監控企業微電網充電樁的運行狀態，提供充電樁收費管理和狀態監控功能，根據企業負荷率的變化和虛擬發電廠的調度指令調整充電樁的充電功率，使企業微電網穩定安全運行。

3.7 需求響應

根據企業負載波動數據，結合虛擬發電廠的調度指令，平臺可以通過向儲能系統發布控制策略來調整充電和發電時間，從而決定如何參與電網需求響應。平臺在需求響應期間調整可控負載功率，停止向可中斷負載供電。需求響應控制策略可根據企業可控負載數據制定，實現一鍵響應。

4 微電網數字化系統硬件設備

除軟件外，安科瑞還擁有現場傳感器、智能網關等設備，包括高低壓配電綜合保護和監測產品、電能質量在線監測裝置、電能質量控制、照明控制、新能源充電樁、電氣消防解決方案等，為企業微電網數字化提供一站式服務能力。

5 結束語

正如文章所說，“負荷側數字化的本質是提高管理意識"。企業微電網數字化建設是大勢所趨，是虛擬發電廠發展的必要條件，也是企業提高能源管理水平的必要手段。隨著雙碳政策和電力改革政策的推進，為了提高能源利用效率，解決電網峰谷差異較大的問題，越來越多的政策工具將不可避免地擺在桌面上，包括增加電價波動、擴大峰谷電價差異、雙重能耗控制等。在這種情況下，僅僅依靠人工管理是無法適應政策和電價變化的。提前建立和適應能源數字化管理的企業