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虛擬電廠智慧輸配電解決方案

更新時間:2024-05-16   點擊次數(shù):349次

標(biāo)題:虛擬電廠智慧輸配電解決方案

 

在能源領(lǐng)域,隨著可再生能源的快速發(fā)展,如何高效、智能地調(diào)配電力資源成為了一個亟待解決的問題。近年來,虛擬電廠作為一種新型的能源管理系統(tǒng),逐漸受到廣泛關(guān)注。虛擬電廠通過整合多種能源資源,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度,從而提高輸配電效率,降低能耗,助力能源轉(zhuǎn)型。本文將詳細介紹虛擬電廠智慧輸配電解決方案的內(nèi)涵、優(yōu)勢以及應(yīng)用案例。

 

一、虛擬電廠智慧輸配電解決方案的內(nèi)涵

 

虛擬電廠(Virtual Power Plant,VPP)是一種基于云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)的能源管理系統(tǒng)。它通過整合分布式能源資源,如風(fēng)電、光伏、儲能等,形成一個虛擬化的能源網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度和優(yōu)化運行。虛擬電廠的核心理念是將分散的能源資源進行聚合,形成一個虛擬的能源生產(chǎn)單元,以實現(xiàn)對電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)和優(yōu)化管理。

 

在虛擬電廠的智慧輸配電解決方案中,主要包括以下幾個方面:

 

1. 能源資源整合:通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將分散的能源資源(如風(fēng)電、光伏、儲能等)進行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)對能源資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

 

2. 智能化調(diào)度:利用人工智能技術(shù),對能源資源進行優(yōu)化調(diào)度,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時調(diào)節(jié)和優(yōu)化運行。例如,在用電高峰時段,通過儲能設(shè)施釋放能量,緩解電網(wǎng)壓力;在用電低谷時段,通過儲能設(shè)施充電,提高能源利用效率。

 

3. 需求側(cè)管理:通過需求響應(yīng)、峰谷電價等手段,引導(dǎo)用戶調(diào)整用電習(xí)慣,實現(xiàn)對電力需求的智能調(diào)控。

 

4. 電力市場交易:利用虛擬電廠平臺,實現(xiàn)電力資源的交易和市場化運作,提高電力系統(tǒng)的市場化程度和資源配置效率。

 

二、虛擬電廠智慧輸配電解決方案的優(yōu)勢

 

1. 提高輸配電效率:通過智能化調(diào)度,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時調(diào)節(jié)和優(yōu)化運行,提高輸配電效率,降低能耗。

 

2. 促進可再生能源消納:虛擬電廠可以有效整合可再生能源,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié),提高可再生能源的消納能力和利用率。

 

3. 降低電力系統(tǒng)投資成本:通過能源資源整合和智能化調(diào)度,降低電力系統(tǒng)建設(shè)投資成本,提高投資效益。

 

4. 提高電力系統(tǒng)安全可靠性:虛擬電廠可以實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患,提高電力系統(tǒng)的安全可靠性。

 

5. 助力能源轉(zhuǎn)型:虛擬電廠作為一種新型的能源管理系統(tǒng),有助于推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能源消費方式的轉(zhuǎn)變,助力我國能源轉(zhuǎn)型。

 

三、虛擬電廠智慧輸配電解決方案的應(yīng)用案例

 

1. 德國Energetic Management公司:通過虛擬電廠平臺,整合了德國數(shù)千個分布式能源資源,實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度,提高了輸配電效率。

 

2. 我國國家電網(wǎng)公司:在“十三五"期間,國家電網(wǎng)公司開展了虛擬電廠示范項目,實現(xiàn)了對分布式能源資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度,提高了可再生能源的消納能力。

 

3. 我國南方電網(wǎng)公司:在廣東、廣西等地開展了虛擬電廠試點項目,通過智能化調(diào)度,實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行,降低了能耗。

 

總之,虛擬電廠智慧輸配電解決方案作為一種新型的能源管理系統(tǒng),具有提高輸配電效率、促進可再生能源消納、降低電力系統(tǒng)投資成本等多方面的優(yōu)勢。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的不斷深入,虛擬電廠有望成為未來能源領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢,助力我國能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展。

安科瑞智慧能源管理平臺助力虛擬電廠快速發(fā)展

安科瑞智慧能源管理平臺

AcrelEMS 智慧能源管理平臺是針對企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺,對企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設(shè)施以及各類交直流負荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預(yù)測、動態(tài)調(diào)配,優(yōu)化策略,診斷告警,可調(diào)度源荷有序互動、能源全景分析,滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調(diào)整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求,完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟運行,為用戶降低能源成本,提高微電網(wǎng)運行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平臺可以接受虛擬電廠的調(diào)度指令和需求響應(yīng),是虛擬電廠平臺的企業(yè)級子系統(tǒng)。

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圖1 AcrelEMS 智慧能源管理平臺主界面

平臺結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲-充"各環(huán)節(jié),通過智能網(wǎng)關(guān)采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、

常規(guī)負荷數(shù)據(jù),根據(jù)負荷變化和電網(wǎng)調(diào)度進行優(yōu)化控制,促進新能源消納的同時降低對電網(wǎng)的*大需量,使之運行安全、高效。

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圖2 AcrelEMS 智慧能源管理平臺結(jié)構(gòu)

平臺功能

1.能源數(shù)字化展示

通過展示大屏實時顯示市電、光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁以及其它負荷數(shù)據(jù),快速了解能源運行情況。

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2.優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產(chǎn)及流向,包括市電、光伏、儲能充電及消耗過程,通過優(yōu)化控制儲能和可控負載提升新能源消納,削峰填谷,平滑系統(tǒng)出力,并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對比等。

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3.智能預(yù)測

結(jié)合氣象數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù)對光伏、風(fēng)力發(fā)電功率和負荷功率進行預(yù)測,并與實際功率進行對比分析,通過儲能系統(tǒng)和負荷控制實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度,降低需量和用電成本。

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4.能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質(zhì)消耗量,進行同環(huán)比比較,顯示能源流向,能耗對標(biāo),并折算標(biāo)煤或碳排放等。

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5.有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁,并根據(jù)企業(yè)負荷和變壓器容量,并和變壓器負荷率進行聯(lián)動控制,引導(dǎo)用戶有序充電,保障企業(yè)微電網(wǎng)運行安全。

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6.運維巡檢

系統(tǒng)支持任務(wù)管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理,并通過北斗定位跟蹤運維人員軌跡,實現(xiàn)運維流程閉環(huán)管理。

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設(shè)備選型

除了智慧能源管理平臺外,還具備現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,組成了完整的“云-邊-端"能源數(shù)字化體系,具體包括高低壓配電綜合保護和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等,可以為虛擬電廠企業(yè)級的能源管理系統(tǒng)提供一站式服務(wù)能力。

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

中高壓微機保護裝置

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AM6、AM5SE

實現(xiàn)110kV至10kV回路的保護、測量和自動控制功能

110kV、10kV回路斷路器

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

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APView500

集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監(jiān)測/電壓不平衡度監(jiān)測等穩(wěn)態(tài)監(jiān)測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態(tài)監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體,滿足電能質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn),能夠滿足110kV及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求。

110kV、35kV、10kV、0.4kV

防孤島保護裝置

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AM5SE-IS

防止分布式電源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非計劃持續(xù)孤島運行的繼電保護措施,防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)。裝置具有低電壓保護、過電壓保護、高頻保護、低頻保護、逆功率保護、檢同期、有壓合閘等保護功能。

110kV、35kV、10kV、0.4kV

動態(tài)諧波無功補償系統(tǒng)

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AnCos*/*-G Ⅰ型

同時具備諧波治理、無功功率線性補償與三相電流平衡治理和穩(wěn)定電壓的功能,響應(yīng)時間快,精度高、運行穩(wěn)定,能根據(jù)系統(tǒng)的無功特性自動調(diào)整輸出,動態(tài)補償功率因數(shù);

0.4kV電能質(zhì)量治理

多功能儀表

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APM520

全電力參數(shù)測量、復(fù)費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。

接口功能:帶有RS485/MODBUS協(xié)議

并網(wǎng)柜、進線柜、母聯(lián)柜以及重要回路

多功能儀表

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AEM96

具有全電量測量,諧波畸變率、分時電能統(tǒng)計,開關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出。

主要用于電能計量和監(jiān)測

電能表

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DTSD1352

具有全電量測量,電能統(tǒng)計,80A內(nèi)可直接接入,導(dǎo)軌安裝。

低壓配電箱

物聯(lián)網(wǎng)儀表

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ADW300W

主要用于計量中低壓配電的三相電氣參數(shù),采集狀態(tài)量并控制斷路器,可靈活安裝于配電箱內(nèi),自帶開口式互感器,可實現(xiàn)不停電安裝,具備RS485、4G、LoRaWan無線通信功能,適用于配電系統(tǒng)數(shù)字化改造。

微電網(wǎng)數(shù)字化改造

物聯(lián)網(wǎng)儀表

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ARCM300

三相交流電能計量、漏電電流測量、諧波分析、4路溫度采集功能,通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理,可采集狀態(tài)量或控制斷路器,具備RS485通訊或4G通訊功能。

微電網(wǎng)電氣消防和數(shù)字化改造

直流電能表

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DJSF1352-RN

可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等,配套霍爾傳感器(可選)。

直流計量

馬達保護

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ARD3M

電動機保護控制器,適用于額定電壓至 660V 的低壓電動機回路,集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行,強大的邏輯可編程功能可以滿足各種控制要求,多種可選配的通訊方式適應(yīng)現(xiàn)場不同的總線通訊需求。

電機保護控制

智慧斷路器

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ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G

三相智能微型斷路器,具備普通微斷保護和控制功能,同時具備電流、電壓、功率、電能測量功能,支持漏電保護和用電行為特征識別,支持遠程控制,4G通訊。

末端配電

防火限流式保護器

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ASCP200-63D

可實現(xiàn)短路限流滅弧保護、過載限流保護、過/欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測、內(nèi)部超溫限流保護等,電流0-63A,RS485通訊

末端配電保護

遙信遙控單元

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ARTU100

具備開關(guān)量采集和繼電器輸出控制功能,導(dǎo)軌式安裝,485通訊,可實現(xiàn)斷路器或接觸器的遠程控制和狀態(tài)量采集。

狀態(tài)量采集和控制輸出

電動汽車充電樁

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AEV200-DC60S

AEV200-DC80D

AEV200-DC120S

AEV200-DC160S

輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁,滿足快速充電的需要。

充電樁運營和充電控制

智能網(wǎng)關(guān)

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ANet-2E4SM

邊緣計算網(wǎng)關(guān),嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議

電能、環(huán)境等數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷

安科瑞系統(tǒng)解決方案還包含電力運維云平臺、能源綜合計費管理平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁運營管理云平臺、智慧消防云平臺、電力監(jiān)控系統(tǒng)、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、電氣消防系統(tǒng)、隔離電源絕緣監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案,覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)各個環(huán)節(jié),打造精準(zhǔn)感知、邊緣智能、智慧運行的企業(yè)微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)。

 

 


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