新型电力系统重点实现的四个转变及建设方案的介绍

安科瑞虞佳豪

壹捌柒陆壹伍玖玖零玖叁

1.就在今年6月2日，国家能源局组织发布《新型电力系统发展蓝皮书》，全面阐述了新型电力系统的发展理念、内涵特征，制定“三步走”发展路径，并提出构建新型电力系统的总体架构和重点任务。

根据《蓝皮书》，新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为有力支撑，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统，是新型能源体系的重要组成部分和实现“双碳”目标的关键载体。

该文件指出，新型电力系统重点实现四个转变：（1）功能定位由服务经济社会发展向保障经济发展和引领产业升级转变；（2）供给结构以化石能源发电为主体向新能源提供可靠电力支撑转变；（3）系统形态由“源网荷”向“源网荷储”转变，电网多种新型技术形态并存；（4）调控运行模式由源随荷动向源网荷储多元智能互动转变。

 

图|新型电力系统建设“三步走”发展路径（来源：《新型电力系统发展蓝皮书》）

国盛证券指出，新型电力系统的主线任务是高比例新能源供给消纳体系建设，核心问题仍聚焦于电力保供和电力系统稳定运行、调节支撑能力，而这种挑战渗透在源、网、荷、储多方面，以及电力体制机制的改革深入。

2.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、有序用电要求。

3微电网数字化系统功能

3.1 电力监控

对企业35kV变电站至0.4kV配电涉及的变压器、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2 企业微电网数字化系统(EMS)电力监控

3.2 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3 企业微电网数字化系统(EMS)能耗分析

3.3 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、集中控制、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，为企业节约照明用电。

 

图4 企业微电网数字化系统(EMS)照明控制

3.4 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5 企业微电网数字化系统(EMS)光伏发电监测

3.5 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设置储能系统的充放电策略，控制储能系统充放电模式，实现削峰填谷，降低企业用电成本，见图6。

 

图6 储能管理

3.6 充电桩运营管理

监测企业微电网充电桩的运行状态，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7 充电桩管理

3.7 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8 企业微电网数字化系统需求响应示意图

4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，还包括了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。