安科瑞 王晶淼 咨詢家：Acrel-wjm

一、前言

在當前能源結構轉型與“雙碳”目標深入推進的背景下，企業能源管理正面臨巨大挑戰。電價攀升、峰谷價差拉大，持續推高用能成本；惡劣天氣與電網波動威脅生產連續性與供電安全；日趨嚴格的碳排放管控成為企業發展的重要約束；而傳統能源管理模式又存在系統分散、數據沉睡、運維低效等短板，難以統籌協調光伏、儲能等多元設備，無法充分挖掘節能降耗潛力。

針對上述痛點，Acrel-2000MG微電網能量管理系統應運而生。該系統以“監測-控制-優化-運維”為主線，通過靈活的拓撲結構與智能化的能量管理，實現源、網、荷、儲協同運行。它不僅能夠提升新能源消納率、增強供電可靠性，還可通過策略化調度降低用電成本，并為企業碳管理提供準確的數據支撐。

二、Acrel-2000MG微電網能量管理系統方案

1、系統拓撲類型

根據與公共電網的連接方式，本系統支持三種拓撲結構，以適應不同應用場景：

（1）并網型交流耦合

可在并網運行（優先）與離網獨立運行之間靈活切換，適用于工業園區、商業建筑等具備穩定并網條件的場景。核心設備包括光伏逆變器、風電變流器、儲能變流器及并網柜等。

（2）離網型交流耦合

不接入主電網，依靠光伏、風電等分布式電源，配合儲能及柴油發電機組成供電系統，適用于偏遠地區、海島等電網難以覆蓋的場景。系統通過能量管理系統（EMS）控制儲能荷電狀態（SOC），維持功率平衡，保障負荷穩定供電。

（3）直流耦合

采用直流母線整合光伏、風電、儲能等直流側設備，減少交直流轉換環節，提升整體效率，適用于數據中心、新能源場站等對供電能效要求較高的場景。

2、核心功能與技術優勢

系統圍繞“監測?控制?優化?運維”全流程，提供九大核心功能，切實解決企業能源管理中的關鍵問題。

（一）全景監控與數據采集

● 多維度監測

實時采集光伏、風電、儲能、負荷及充電樁等設備的運行數據，涵蓋發電功率、充放電量、儲能SOC、電壓、電流、功率因數等電氣參數，以及環境溫濕度、輻照度、風速等氣象信息。

● 可視化呈現

通過一次系統圖、功率曲線、歷史趨勢圖等多種界面，直觀展示微電網實時狀態，支持查看單臺設備的詳細數據（如逆變器效率、儲能健康狀態SOH），實現“無人值守，遠程可視”。

● 異常告警

對設備故障（如逆變器離線、儲能過溫）、運行越限（如并網功率逆流、電壓畸變率超標）等情況，實時觸發聲光、短信等多渠道告警，確保系統安全穩定運行。

（二）協同控制與策略執行

系統內置九類控制策略，動態協調源、網、荷、儲資源，提高系統經濟性與可靠性：

● 削峰填谷

在電價低谷時段控制儲能充電，高峰時段放電，降低市電采購成本，減少電費支出。

● 防逆流控制

監測并網點功率，當光伏出力超過負荷需求時，自動限制光伏輸出或啟動儲能充電，避免電力反送電網導致罰款。

● 并離網平滑切換

配置靜態轉換開關（STS），可在電網故障時100ms內切換至離網模式，由儲能與分布式電源為關鍵負荷持續供電；電網恢復后自動同步并網，全程實現無感知切換。

● 提高新能源消納

優先使用光伏、風電等清潔電力，余電存入儲能系統，不足部分由市電補充，系統新能源消納率或可達95%以上。

● 需量管理

基于月度用電需量預測，通過儲能調節及可中斷負荷控制，避免需量超標引發的額外費用，有效降低基本電費。

（三）智慧優化與預測調度

● 高精度預測

基于LSTM神經網絡算法，融合歷史數據與氣象預報，實現光伏/風電出力和負荷的超短期（4小時內，精度＞90%）與短期（72小時內，精度＞80%）預測，為調度決策提供可靠依據。

● 多目標優化調度

以用電成本低、新能源消納高、碳排放小為目標，自動生成儲能充放電計劃與光伏出力限值等優化方案。相比人工策略，可降低度電成本0.2?0.3元/kWh。

● 電能質量綜合治理

通過有源電力濾波器（ANAPF）、靜止無功發生器（ANSVG）等裝置，實時補償諧波與無功功率，將電壓畸變率控制在5%以內，提升供電質量，保護敏感設備。

（四）報表分析與運維管理

● 多維度報表

自動生成電能統計報表（日/月/年發用電量）、經濟收益報表（峰谷套利、補貼收益）與碳減排報表（累計減碳量、等效植樹量），支持Excel導出，便于合規管理與審計分析。

● 設備健康管理

持續監測儲能SOH、逆變器效率、變壓器負載率等關鍵健康指標，預測設備壽命并提供預防性維護建議，減少意外停機時間。

● 遠程智能運維

支持電腦端與移動端（小程序）遠程訪問，可實時查看數據、接收告警、調整策略，顯著提升運維效率（預計提升50%以上），降低現場維護成本。

三、場景適配：全行業覆蓋，匹配多元需求

Acrel-2000MG 具備很強的場景適配性，可覆蓋各類能源需求場景：

工業園區：針對能耗密集、碳排壓力大的特點，優化能源調度，降低整體能耗，提升能源利用效率；

商業建筑：優化能源分配，實現節能降耗，同步提升能源管理水平與經濟效益；

數據中心：保障能源供應穩定可靠，通過精細化管理降低運營能耗；

新能源場站：實現風光儲充一體化管理，優化分布式能源出力，保障場站穩定運行；

偏遠地區：提供獨立能源供應系統，解決無電或缺電問題，改善居民生活條件。

四、項目案例——江西某啤酒廠光伏防逆流項目

1、項目概況：3 臺 1250kVA 變壓器，16 臺 50kW 光伏逆變器，總裝機 800kW，需求“自發自用、余電不上網”。

2、解決方案：采用 “剛性控制 + 柔性調節” 策略，通過 Acrel-2000MG 系統監測并網功率，光伏出力超限時，先啟動儲能充電，仍超限則動態限制逆變器功率。

3、項目效果：該項目順利完成光伏防逆流控制，實現了余電不上網，提高經濟效益，避免電網考核和罰款。

審核編輯 黃宇