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浙江分布式光伏 ----绿色能耗 --------- 能源综合数据采集网关

更新时间:2023-04-27   点击次数:211次

安科瑞依据《**用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》研发了**能耗在线监测平台,帮助企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益。

各**用能单位、牵头部门和相关建设单位要严格按照相关技术标准规范和进度要求推进接入端系统建设,及时将数据接入省级平台或地区平台并实现每日上传,确保上传数据质量。**用能单位接入端系统要满足地区相关技术规范的接口协议和安全要求,基础软硬件选择**符合地区在安全可控方面的要求,接入端系统在线监测数据要确保来源于准确**的能源计量器具。

上传的数据应包括**用能单位消耗的石油、煤炭、电力、气、热力等主要能源品种的数据,个别不具备条件的**用能单位,经省级相关主管部门同意后,在2020年底前确保实现用电数据的在线监测和数据上传的情况下,可逐步接入其他能源品种数据。鼓励**用能单位本着集约建设、互联互通的原则,开展覆盖全部资源消耗的综合监测管控系统建设,整合已有信息化管理系统或控制系统,为本单位节能挖潜、降本增效提供支撑。各地区应加强能耗在线监测系统数据的分析和应用,切实发挥系统作用。

浙江**能耗在线监测平台

**用能单位能耗在线监测系统通过在用能单位部署采集端设备获取能耗数据,通过互联网将数据上传至**平台,实现对企业能耗的在线监测与分析。介绍了**单位能耗在线监测的现场数据采集、储存、分析、数据应用展示、数据上传等功能。有利于减少能源管理环节,优化管理流程提高用能单位的竞争力和经济效益。

《**用能单位节能管理办法》规定,**用能单位包括年综合能源消费量 1 万吨标准煤以上 (含1 万吨)的用能单位以及各省、自治区、直辖市有关部门的年综合能源消费量 5000 吨标准煤以上(含 5000 吨)、不足 1 万吨标准煤的用能单位。目前在该范围内的**用能单位全国约 17 000 家,能源消费量占全国能源消费总量的 60%,是节能工作的**对象。

浙江**能耗在线监测平台

智能电网是当前国内新技术和新产业发展热点。根据智能电网研究框架体系,智能电网建设主要抓住发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节。“配用电"环节即为电网的用户端,包括建筑楼宇、工矿企业、基础设施等。用户端消耗着整个电网80%的电能,用户端智能化用电管理对用户**、安全、节约用电有十分重要的意义。构建智能用电服务体系,全面推广智能仪表、智能用电管理终端等设备,实现电网与用户的双向良性互动。用户端急需解决的研究内容主要包括:的表计,智能楼宇、智能电器、增值服务、客户用电管理系统、需求侧管理等课题。

Acrel-3000电能管理系统和Acrel-5000能源管理与能耗分析系统正是针对以上课题而研发的用户端能源管理分析系统。Acrel-5000能源管理与能耗分析系统在Acrel-3000电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析,通过对用户端所有能耗进行细分和统计,以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况,便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯,有效节约能源,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。

浙江**能耗在线监测平台

**能耗在线监测数据处理及存储

数据统计转换:依据业务需求,对数据进行统计,转换数据格式、类型及量纲,得到规范中要求的数据;数据汇总计算:对能耗数据汇总计算,可将多项能耗数据合并成一个汇总的能耗数据。支持数据累加、相减、乘除、积分等逻辑计算功能。包括如下几种运算规则:a)利用加法原则,从多个支路汇总某项能耗数据; b)利用减法原则,从总能耗中除去不相关支路数据得到某项能 耗数据;数据验证:依据各行业数据采集技术指南的相关数据验证要求,对接入数据进行验证,判断能耗数据是否正确合理;数据存储:本地历史数据应存储6个月以上,并可以方便导出

**能耗在线监测数据上传

按照**用能单位能耗在线监测系统技术规范定义的系统平台接口协议规范的要求,将用能企业的基础信息、计量器具信息、用能数据及能效数据上传至省级或地区平台,上传数据经过HTTPS协议加密传输。如果数据传输失败或时(网络故障),将重发数据,直至接收成功反馈消息。

4 怎么建立企业微电网数字化

安科瑞在上海参与了众多的企业微电网数字化建设项目,比如上海某区191栋商业办公建筑的能耗数字化管理系统(见图1)、嘉定区140多所学校的配电数字化运维系统(见图2)、张江园区31栋建筑的用电管理系统等,数量众多的微电网数字化系统汇聚成了上海虚拟电厂建设的基础。

图1 191栋商业办公建筑能耗数字化管理系统

图2 嘉定区140所学校配电数字化运维系统

企业微电网的数字化系统(EMS)包含安装于现场的传感器、智能网关和微电网数字化软件。传感器用于监测和控制建筑的负荷设备和分布式发电设备(系统),现场传感器的数据接入边缘计算智能网关,每个智能网关可以看做是一个区域指挥部,采集所接传感器数据进行协议转换后上传EMS或转发第三方平台,网关可以根据预设阈值或自动学习来执行逻辑计算,并执行EMS的指令。EMS可以看做是企业微电网的指挥部,根据智能网关上传的数据生成各类图表、控制策略和分析结论,并响应虚拟电厂的调度指令,系统架构图如图3所示。

图3 企业微电网数字化系统(EMS)网络架构

AcrelEMS企业微电网数字化系统融合企业负荷侧的电力监控、能耗统计、电能质量分析及治理、智能照明控制、主要用能设备监控、充电桩运营管理、分布式光伏监控、储能管理等功能,用户通过一个平台即可全局、整体的对企业微电网进行进行集中监控、统一调度、统一运维,同时满足企业用电可靠、安全、节约、高效、有序用电要求。

5 微电网数字化系统功能

5.1 电力监控

对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制,监测企业微电网主要回路的电能质量并进行治理,对故障及时处理并发出告警信息,提高企业供电可靠性。

图4 电力监控功能

5.2 能耗分析

采集企业电、水、燃气等能源消耗,进行分类分项能耗统计,计算单位面积或单位产品的能耗数据以及趋势,对标主要用能设备能效进行能效诊断,计算企业碳排放,为企业制定碳达峰、碳中和路线提供数据支持。

图5 能耗分析功能

5.3 照明控制

智能照明控制功能可以根据企业情况实现定时控制、光照感应控制、场景控制、调光控制等,并结合红外传感器、超声波传感器,实现人来灯亮、人走灯灭,并可以根据系统的控制策略实现集中控制,为企业节约照明用电。

图6 照明控制功能

5.4 分布式光伏监控

监测企业分布式光伏电站运行情况,包括逆变器运行数据、光伏发电效率分析、发电量及收益统计以及光伏发电功率控制。

图7 分布式光伏发电监测

5.5 储能管理

监测储能系统、电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)运行,包括运行模式、功率控制模式,功率、电压、电流、频率等预定值信息、储能电池充放电电压、电流、SOC、温度,根据企业峰谷特点和电价波动以及上级平台指令设置储能系统的充放电策略,控制储能系统充放电,实现削峰填谷,降低企业用电成本。

图8 储能管理

5.6 充电桩运营管理

监测企业充电桩的运行状态,提供充电桩收费管理和状态监测功能,并根据企业负荷率变化和虚拟电厂的调度指令调节充电桩的充电功率,使企业微电网稳定安全运行。

图9 充电桩管理

5.7 需求响应

根据企业负荷波动数据,再结合虚拟电厂的调度指令,决定以何种方式参与电网需求响应,平台可通过给储能系统下发控制策略,调整充发电时间。平台在需求响应时间段调整可控负荷功率,停止给可中断负荷供电,并且可以根据企业可控负荷数据制定需求响应控制策略,实现一键响应。

图10 企业微电网数字化系统需求响应示意图

6 微电网数字化系统硬件设备

安科瑞针对企业微电网数字化系统除了软件外,还具备现场传感器、智能网关等设备,组成了完整的“云-边-端"数字化体系,具体包括高低压配电综合保护和监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量治理、照明控制、新能源充电桩、电气消防类解决方案等,可以为企业微电网数字化提供一站式服务能力,部分设备见表1。

表1 企业微电网数字化建设部分硬件设备

7 结束语

面向未来,AcrelEMS企业微电网数字化平台将结合行业特点、服务“双碳"目标,积极利用安科瑞“云-边-端"的产品体系和企业微电网数字化技术积累帮助企业改造传统电网,加快推动企业微电网向更加智慧、更加安全、更加友好的能源数字化升级,为促进区域虚拟电厂建设作出持续贡献。同时安科瑞已经建设的数以千计的企业微电网数字化系统可能也将根据企业意愿成为汇聚成虚拟电厂的涓涓细流。