光儲充一體微電網能量管理系統Acrel-2000MG的介紹

胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

風電| 光伏 | 儲能 | 充電樁 | 能量管理系統

充電現狀 充電需求增加

2022年我國充電基礎設施數量達到520萬臺，同比增長近100%。其中，公共充電基礎設施增長約65萬臺，累計數量達到180萬臺；私人充電基礎設施增長約190萬臺，累計數量超過340萬臺。

電動汽車充電量持續增長，2022年全年充電量超過400億千瓦時，同比增長85%以上。

充電現狀 充電帶來的挑戰

隨著全球能源危機、用能增加以及新能源技術的增加，新能源發電越來越廣，并逐步形成新型能源與電力市場，但新能源的能量密度普遍偏低，進行大功率發電還需要挑選適合的位置場地，因此屬于間歇式電源。而微電網技術的提出，為高效利用這些新能源電力提供了重要的技術方向。

政策環境：政策大力推動，制度標準持續完善

2015年7月國家能源局印發《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》

2017年7月能源局發布《推進并網型微電網建設試行辦法》

2018年2月國家標準《微電網接入配電網測試規范》

2021年9月國務院《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》

明確以消納可再生能源為主體的增量配電網、微電網和分布式電源的市場主體地位。

成本趨勢：技術進步促成本持續下行，裝機動能增強

據Bloomberg數據，預測到2025年光伏組件有望降至0.15美元/W，降幅達37%；鋰電池價格到2024年將降至94美元/kWh，2030年將降至62美元/kWh，電化

學儲能成本持續下降推動微電網經濟性持續提升。

發展意義：助力分布式新能源末端消納，保障國家能源安全

2022年3月發改委與能源局印發《“十四五"現代能源體系規劃》指出積極發展以消納新能源為主的智能微電網，實現與大電網兼容互補，保障國家能源安全。

2022年7月住建部和發改委印發的《“十四五"全國城市基礎設施建設規劃》指出有序推進主動配電網、微電網、交直流混合電網應用，推動供電服務向“供電+能效服務"延伸拓展。

包含微電網組成、微電網的運行模式、組成設備和應用場景等。

微電網系統組成：

由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。

分類：

并網型：既可以與外部電網連接運行，也支持離網獨立運行，以并網為主。

離網型：不與外部電網聯網，實現電能自發自用，功率平衡微電網。

力發電機組將風能轉換為交流電能，風力發電機輸出的幅值、頻率均不穩定的交流電，經過控制器整流成直流電后輸

出給逆變電源，由逆變電源轉換成幅值、頻率均穩定的交流電，經過電度表計量

后，直接饋入直流電逆變為 AC380V、

50Hz的三相交流電

（1）風力機組部分：捕獲風能并將風能轉化為交變電能；包括風力發電機組、塔架、地基、

線纜等。

（2）并網控制部分： 控制風機系統的安全正常運行，內置整流模塊輸出直流電能，并對輸出最高電壓進行限制，保護后端逆變器；包括并網控制器、泄荷器、線纜等。

（3）逆變部分：將控制器輸出的直流電逆變成交流電并將能量饋入電網，帶升壓變隔離；包括并網逆變器、線纜等。

（4）卸荷部分：實現智能控制風力發電機進行剎車停機，確保風力發電機在異常工況下的安全。

電化學儲能系統主要由電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統（BMS）、能量管理系統

（EMS）以及其他電氣設備構成。

電池組是儲能系統最主要的構成部分；

電池管理系統主要負責電池的監測、評估、保護以及均衡等；

儲能變流器可以控制儲能電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。

能量管理系統負責數據采集、網絡監控和能量調度等；

交流母線微電網--并網型

交流母線微電網--離網型

接入系統電壓等級

微電網宜采用單個并網點接入系統。當有兩個及以上與外部電網的并網點時，在并網運行時，應保證只有一個并網開關處于閉合狀態。

當高、低兩級電壓均具備接入條件時，可采用低電壓等級接入，但不應低于微電網內最高電壓等級。

微型：電壓等級：35kV及以下為主，系統容量：最大用電負荷原則上≤20MW

清潔：可再生能源裝機容量占比50%以上，系統綜合能源利用效率在70%以上

自治：具有獨立運行的控制系統；獨立運行時保障不低于2小時連續供電與外部電網年交換電量一般不超過年用電量的50%

友好：交換功率和交換時段具有可控性；

與并入電網實現備用、調峰、需

求側響應等雙向服務