源網(wǎng)荷儲一體化：能源革命的新篇章

0引言

隨著全球能源需求的持續(xù)增長和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，能源革命已成為全球共同關(guān)注的焦點。在這一背景下，源網(wǎng)荷儲一體化作為一種新興的能源系統(tǒng)解決方案，正逐漸嶄露頭角，成為推動能源革命的重要力量。本文將深入探討源網(wǎng)荷儲一體化的概念、意義及其應(yīng)用方案，以期為讀者帶來啟示和教育。

1 源網(wǎng)荷儲一體化的概念

源網(wǎng)荷儲一體化，簡稱“源荷儲”，是指將能源生產(chǎn)（源）、能源傳輸網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)）、能源消費（荷）以及能源存儲（儲）四個環(huán)節(jié)進行有機整合，形成一個高效、智能、可持續(xù)的能源系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，各個環(huán)節(jié)相互協(xié)同，共同實現(xiàn)能源的高效利用和環(huán)境保護。

2 源網(wǎng)荷儲一體化的意義

1）提高能源利用效率

源網(wǎng)荷儲一體化通過智能調(diào)度和優(yōu)化配置，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、消費和存儲的協(xié)同運行，從而提高能源利用效率。這不僅可以降低能源消耗，還可以減少能源浪費，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。

2）促進新能源消納

隨著新能源的快速發(fā)展，如何有效消納新能源成為了一個亟待解決的問題。源網(wǎng)荷儲一體化通過智能調(diào)度和優(yōu)化配置，實現(xiàn)新能源的優(yōu)先調(diào)度和消納，從而提高新能源的利用率，減少棄風(fēng)、棄光等現(xiàn)象的發(fā)生。

3）保障能源安全

源網(wǎng)荷儲一體化通過能源存儲技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了能源的多元化供應(yīng)和備份保障。在能源供應(yīng)緊張或突發(fā)事件發(fā)生時，可以通過能源存儲技術(shù)提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)，保障能源安全。

3 源網(wǎng)荷儲一體化的應(yīng)用方案

1）建設(shè)智能微電網(wǎng)

智能微電網(wǎng)是源網(wǎng)荷儲一體化的重要應(yīng)用之一。它通過在局部區(qū)域內(nèi)建設(shè)分布式能源系統(tǒng)，實現(xiàn)能源的自給自足和互濟互保。在智能微電網(wǎng)中，各種能源資源可以得到充分利用，能源利用效率得到提高，同時還可以通過能源存儲技術(shù)實現(xiàn)能源的備份保障。

2）發(fā)展綜合能源服務(wù)

綜合能源服務(wù)是源網(wǎng)荷儲一體化的另一重要應(yīng)用方向。它通過整合各種能源資源和服務(wù)資源，為用戶提供一站式能源解決方案。在綜合能源服務(wù)中，用戶可以享受到從能源生產(chǎn)、傳輸、消費到存儲的全流程服務(wù)，實現(xiàn)能源的智能化管理和優(yōu)化調(diào)度。

3）推廣電動汽車和智能充電設(shè)施

電動汽車和智能充電設(shè)施是源網(wǎng)荷儲一體化的重要載體。電動汽車作為一種新型能源消費方式，可以有效減少化石能源的使用和排放。同時，智能充電設(shè)施可以通過與電網(wǎng)的互動和調(diào)度，實現(xiàn)電動汽車的有序充電和放電，為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電力支持。

4 安科瑞Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，系我司深度契合新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控與能量管理需求，汲取國內(nèi)外研究生產(chǎn)之精髓，精心研發(fā)的企業(yè)級解決方案。該系統(tǒng)兼容光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，實施全天候的數(shù)據(jù)采集與分析，直接對光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁的運行狀態(tài)與健康狀況進行監(jiān)視。作為一款集監(jiān)控與能量管理于一體的綜合性系統(tǒng)，它在確保安全穩(wěn)定的前提下，以經(jīng)濟優(yōu)化運行為核心目標(biāo)，積極促進可再生能源的廣泛應(yīng)用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，并有效補償負荷波動。

此外，該系統(tǒng)還能精準(zhǔn)實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理，有效消除晝夜峰谷差，平滑負荷波動，從而提升電力設(shè)備的運行效率，降低供電成本，為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供了安全、可靠、經(jīng)濟的全新解決方案。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)采用了分層分布式架構(gòu)，整體在物理層面劃分為設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層三個層級。站級通信網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介支持光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等多種選擇。系統(tǒng)兼容并支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等多種通信規(guī)約，確保了系統(tǒng)的廣泛兼容性和高效運行。

4.2結(jié)構(gòu)

4.3功能

狀態(tài)與參數(shù)監(jiān)測

系統(tǒng)應(yīng)能夠精準(zhǔn)測量裝置的通信狀態(tài)。

監(jiān)測并記錄各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比以及正序、負序、零序電壓值。

同時，系統(tǒng)應(yīng)能夠計算并顯示三相電流不平衡度百分比以及正序、負序、零序電流值。

諧波分析功能

系統(tǒng)應(yīng)實時展示A/B/C三相電壓和電流的總諧波畸變率，包括奇次和偶次諧波。

提供柱狀圖展示2-63次諧波電壓與電流含有率，以及0.5～63.5次間諧波電壓與電流含有率。

電壓波動與閃變監(jiān)測

系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r監(jiān)測A/B/C三相電壓的波動值、短閃變值和長閃變值。

提供相應(yīng)的電壓波動曲線和閃變曲線，同時顯示電壓與頻率的偏差情況。

功率與電能計量

系統(tǒng)應(yīng)能夠精確顯示A/B/C三相的有功功率、無功功率和視在功率。

提供三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因數(shù)的統(tǒng)計與顯示。

提供日有功負荷曲線和年有功負荷曲線的展示。

電壓暫態(tài)監(jiān)測*

當(dāng)發(fā)生電能質(zhì)量暫態(tài)事件，如電壓暫升、暫降或短時中斷時，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出告警，并通過多種方式通知相關(guān)人員。

系統(tǒng)應(yīng)能夠展示暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

系統(tǒng)應(yīng)能實時統(tǒng)計并存儲1min至2h的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括均值、最小值、95%概率值和方均根值。

事件記錄查看功能

事件記錄應(yīng)包含完整的信息，如事件名稱、狀態(tài)、波形號、越限值、故障持續(xù)時間和發(fā)生時間。

遙控功能

系統(tǒng)應(yīng)支持對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作，遵循預(yù)設(shè)、返校、執(zhí)行的流程。

曲線查詢

用戶可在曲線查詢界面直接查看各電參量的曲線，包括電流、電壓、功率等。

統(tǒng)計報表

系統(tǒng)應(yīng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，提供任意時間段內(nèi)的用電情況報表，以及微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換的統(tǒng)計分析。

網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

系統(tǒng)應(yīng)支持實時監(jiān)視各設(shè)備的通信狀態(tài)，完整展示系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并具備在線診斷和設(shè)備通信狀態(tài)監(jiān)測功能。

通信管理

系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行全面管理、控制和實時監(jiān)測，支持多種通信規(guī)約。

用戶權(quán)限管理

系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置用戶權(quán)限管理功能，防止未經(jīng)授權(quán)的操作，確保系統(tǒng)運行、維護、管理的安全性。

故障錄波

系統(tǒng)應(yīng)能在故障發(fā)生時自動準(zhǔn)確記錄相關(guān)電氣量的變化情況，用于事故分析和處理。

事故追憶

系統(tǒng)應(yīng)能自動記錄事故前后一段時間內(nèi)的所有實時掃描數(shù)據(jù)，為事故分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

源網(wǎng)荷儲一體化作為能源革命的新篇章，具有深遠的意義和廣闊的應(yīng)用前景。我們應(yīng)該積極推廣和應(yīng)用源網(wǎng)荷儲一體化技術(shù)，為實現(xiàn)能源的高效利用、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。同時，我們也需要不斷探索和創(chuàng)新，為源網(wǎng)荷儲一體化的發(fā)展注入新的動力和活力。

審核編輯 黃宇