安科瑞电气股份有限公司杭州分公司

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801摘要：现阶段由于充电站内的电费计量模块不能接入电网公司电表系统，电网公司需额外加装电表获取充电数据。设计了一种基于储能电表的充电站，整合电表与充电站的重复功能模块。利用STM32F103C8T6微控制器结合控制器局域网络总线完成充电站与储能电表之间的电气连接和交互控制，并进行了样机开发验证。结果表明相较于传统充电站，基于储能电表的充电站可以简化充电站结构，降低充电站制造、安装成本，更好地实现电动汽车和电网间的互联。关键词：电动汽车；储能电表；充电站；样机开发0、引言 近年来我国电动汽车(ElectricVehicle，EV)销量持续猛增，根据预测2021年中国新能源汽车销量或将超过180万辆，相较2020年销量同比增长明显。一方面持续增长的EV充电负荷会产生新的充电高峰，对电网运行造成冲击，另一方面，EV充电负荷有很强的时空灵活性和储能特性，可作为电网的后备电源。这就对电网的优化调度和EV的配套充电设施性能提出了更高的要求。为充分发挥EV移动储能特性，缓解EV充电对电网的不利影响，电网公司需要掌握EV的实时充电信息。 现有的充电站内部虽然有独立的电费计量模块，但是由于电网公司对其计量结果并不完全认可，因此未接入到电网公司电表系统，使得电网公司无法直接获取准确的EV充电数据。现有的解决方案是在充电站端口额外加装一块电网公司电表。由于加装电表和充电站在电费计量功能的重复性，这种方案不仅增加了充电设施体积还增加了充电设施制造、安装成本。 针对此问题，考虑到储能电表以智能芯片为核心，具有电能计量、自动控制、信息交互等功能的特点，本文设计了一种基于储能电表的充电站，对现有储能电表进行改装，拓展充电站控制功能，完成充电站和电表的有机结合。首先在储能电表中加入充电控制模块，然后使用控制器局域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)总线连接电表和充电枪等器件，通过储能电表的控制模块对充电过程进行控制，并加装漏电保护装置、急停按钮以及防护外壳等器件。将储能电表拓展为一个完整的充电站。本文介绍了基于储能电表的充电站硬件组成部分，随后进行样机开发验证，之后总结现有方案的不足，展望了技术发展方向。1、基于储能电表的充电站硬件设计 电动汽车要完整的实现充电流程，离不开电能输送装置和电能计量装置。现有的充电站和加装在其端口的电网公司电表有很多相同功能模块，具体如图1所示。 相同的功能模块不仅使充电设施整体结构更加复杂，更增加了制造成本。在设计过程中考虑基于可接入电网公司系统的储能电表进行拓展，使其具备充电站控制功能，将充电站和电表进行整合。基于储能电表的充电站主要包括储能电表、充电站和前端断路器三部分，其结构如图2所示。从电网侧引入的火线和零线依次接入储能电表和充电站，以便储能电表对于通过火线和零线输入的电能进行采样和计量及充电站向EV输出电能。1.1储能电表部分 基于DDSY1352型单相储能智能电能表进行设计开发，储能电表的主控单元采用STM32F103C8T6微控制器作为核心控制器件，控制RS485通信模块、电源模块、液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)、采样模块以及充电站完成相应功能。主控单元组成结构如图3所示。 电源模块采用MC33063ADR2G电源芯片，经过内置降压器降压后，为其他各功能模块提供电能，其主要电路如图4所示。 通信模块方面，在大数据时代背景下为了设备间的通信，选用无线传输距离更远、传输速率更高、支持多站通信的RS485通信模块。储能电表中的采样模块经过分压电阻、采样电阻、电流互感器获得电压信号、火线电流信号和零线电流信号用于电能计量。LCD屏可显示充电费用、充电时长、充电电量、充电状态等内容。时钟复位电路用以保证时间的准确性。对于电表和充电站之间的连接及控制问题，使用实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强的CAN总线连接实现。此外储能电表内部还设有一组继电器，微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)可通过控制继电器的开合来控制充电站输出电能。在实际应用过程中，MCU根据卡片感应信号、电能电量计量信号以及按键信号等信号，综合判断是否满足设定的充电电量、充电时长、充电费用等结束充电条件或者判断充电站是否出现异常状态。MCU根据判断结果控制继电器的开合。1.2充电站部分 充电站主要包括充电枪、读卡器、蜂鸣器以及数据传输单元(DataTransferUnit，DTU)四部分。储能电表控制模块中MCU通过相互独立地电连接并控制充电枪和读卡器进而完成对充电站的控制。充电枪的输入端通过线束连接储能电表采样模块输出端的火线和零线，充电枪的输出端(枪头)可插入EV的充电接口。读卡器用于读写用户卡片的卡片感应信息，并且将卡片感应信息转换为相应的卡片感应信号并传输至MCU控制器。充电站还设有一个蜂鸣器用于提示充电站运行状态。基于储能电表的充电站分为单机版和网络版两种版本，其中网络版为了完成数据的无线传输，设有DTU转换器，可插入SIM(SubscriberIdentityModule)卡进而接入无线网络，实现充电站与客户端、服务端的互联。1.3前端断路器 为了用电的安全性，基于储能电表的充电站设置一个前端断路器。考虑到直流充电站的应用越来越广泛，选择对直流电和交流电都起保护作用，保护范围更*的A型断路器。2、样机开发验证2.1样机介绍 基于储能电表的充电站电表部分相较于普通电表，设置了双层防护壳以及漏电保护器，进一步提升了安全防护能力。其中*层防护壳带有物理锁，工作人员可使用钥匙开锁打开*层防护壳操作漏电保护器，*层防护壳使用螺丝固定。电表的LCD显示屏具有两种显示模式，即自动循环显示模式和按键触发显示模式。当按键被触发时，形成按键信号的同时背光灯自动启动，便于操作人员进行操作。在用户操作时，蜂鸣器根据用户不同的操作状态、充电站运行状态下发出不同的蜂鸣声。在电表侧面设置一个急停装置，在紧急情况下可按下红色按钮直接断开充电站与电网的连接，及时停止充电，保护用户生命、财产安全，避免事故进一步恶化。在上述经过改装的储能电表基础上采用CAN总线连接充电线枪等器件*终构成完整的充电站，具体如图5所示。2.2样机测试 在样机开发后，为验证基于储能电表的充电站安全性，对其进行过压保护、过流保护、短路保护、漏电保护等项目测试，具体测试要求如表1所示。测试结果显示基于储能电表的充电站具备良好的安全性能，可以稳定地为EV充电。3、实际应用 在实际应用中，单机版基于储能电表的充电站为即插即用式。用户将充电枪插入EV，充电站开始为EV充电直至电满后自动断开。用户可在电表的LCD屏上查询充电状态、充电时间、充电电压、充电电流等具体充电信息。网络版基于储能电表的充电站配备客户端支持用户设定充电需求、查看充电详细信息，用户在充电前需下载相应APP(Application)，其使用流程如图6所示。 用户需要充电时，首先在客户端查看附近可用充电站具体位置。用户到达相应位置后，首先将充电枪插入EV，然后使用APP扫描充电站身二维码设定充电需求，充电APP界面如图7所示，并将启动命令发送至云端服务器。4 Acrel-2000MG充电站微电网能量管理系统4.1平台概述 Acrel-2000MG微电网能量管理系统，是我司根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求，总结国内外的研究和生产的先进经验，专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电站的接入，*进行数据采集分析，直接监视光伏、风能、储能系统、充电站运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。 微电网能量管理系统应采用分层分布式结构，整个能量管理系统在物理上分为三个层：设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。4.2平台适用场合 系统可应用于城市、高速公路、工业园区、工商业区、居民区、智能建筑、海岛、无电地区可再生能源系统监控和能量管理需求。4.3系统架构 本平台采用分层分布式结构进行设计，即站控层、网络层和设备层，详细拓扑结构如下：5 充电站微电网能量管理系统解决方案5.1实时监测 微电网能量管理系统人机界面友好，应能够以系统一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态，实时监测光伏、风电、储能、充电站等各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中，各子系统回路电参量主要有：相电压、线电压、三相电流、有功/无功功率、视在功率、功率因数、频率、有功/无功电度、频率和正向有功电能累计值；状态参数主要有：开关状态、断路器故障脱扣告警等。 系统应可以对分布式电源、储能系统进行发电管理，使管理人员实时掌握发电单元的出力信息、收益信息、储能荷电状态及发电单元与储能单元运行功率设置等。 系统应可以对储能系统进行状态管理，能够根据储能系统的荷电状态进行及时告警，并支持定期的电池维护。 微电网能量管理系统的监控系统界面包括系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电站及总体负荷组成情况，包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求，也可将充电，储能及光伏系统信息进行显示。图1系统主界面子界面主要包括系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电站信息、通讯状况及一些统计列表等。5.1.1光伏界面图2光伏系统界面 本界面用来展示对光伏系统信息，主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。5.1.2储能界面图3储能系统界面 本界面主要用来展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。图4储能系统PCS参数设置界面 本界面主要用来展示对PCS的参数进行设置，包括开关机、运行模式、功率设定以及电压、电流的限值。图5储能系统BMS参数设置界面 本界面用来展示对BMS的参数进行设置，主要包括电芯电压、温度保护限值、电池组电压、电流、温度限值等。图6储能系统PCS电网侧数据界面 本界面用来展示对PCS电网侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数等。图7储能系统PCS交流侧数据界面 本界面用来展示对PCS交流侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数、温度值等。同时针对交流侧的异常信息进行告警。图8储能系统PCS直流侧数据界面 本界面用来展示对PCS直流侧数据，主要包括电压、电流、功率、电量等。同时针对直流侧的异常信息进行告警。图9储能系统PCS状态界面 本界面用来展示对PCS状态信息，主要包括通讯状态、运行状态、STS运行状态及STS故障告警等。图10储能电池状态界面 本界面用来展示对BMS状态信息，主要包括储能电池的运行状态、系统信息、数据信息以及告警信息等，同时展示当前储能电池的SOC信息。图11储能电池簇运行数据界面 本界面用来展示对电池簇信息，主要包括储能各模组的电芯电压与温度，并展示当前电芯的电压、温度值及所对应的位置。5.1.3风电界面图12风电系统界面本界面用来展示对风电系统信息，主要包括逆变控制一体机直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、风速/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。5.1.4充电站界面图13充电站界面 本界面用来展示对充电站系统信息，主要包括充电站用电总功率、交直流充电站的功率、电量、电量费用，变化曲线、各个充电站的运行数据等。5.1.5视频监控界面图14微电网视频监控界面 本界面主要展示系统所接入的视频画面，且通过不同的配置，实现预览、回放、管理与控制等。5.1.6发电预测 系统应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据，对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划，便于用户对该系统新能源发电的集中管控。图15光伏预测界面5.1.7策略配置 系统应可以根据发电数据、储能系统容量、负荷需求及分时电价信息，进行系统运行模式的设置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期计划、需量控制、防逆流、有序充电、动态扩容等。 具体策略根据项目实际情况（如储能柜数量、负载功率、光伏系统能力等）进行接口适配和策略调整，同时支持定制化需求。图16策略配置界面5.1.8运行报表 应能查询各子系统、回路或设备*时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能、尖峰平谷时段电量等。图17运行报表5.1.9实时报警 应具有实时报警功能，系统能够对各子系统中的逆变器、双向变流器的启动和关闭等遥信变位，及设备内部的保护动作或事故跳闸时应能发出告警，应能实时显示告警事件或跳闸事件，包括保护事件名称、保护动作时刻；并应能以弹窗、声音、短信和电话等形式通知相关人员。图18实时告警5.1.10历史事件查询 应能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数、电芯温度（锂离子电池）、压力（液流电池）、光照、风速、气压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。图19历史事件查询5.1.11电能质量监测 应可以对整个微电网系统的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测，使管理人员实时掌握供电系统电能质量情况，以便及时发现和消除供电不稳定因素。1）在供电系统主界面上应能实时显示各电能质量监测点的监测装置通信状态、各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度*和正序/负序/零序电压值、三相电流不平衡度*和正序/负序/零序电流值；2）谐波分析功能：系统应能实时显示A/B/C三相电压总谐波畸变率、A/B/C三相电流总谐波畸变率、奇次谐波电压总畸变率、奇次谐波电流总畸变率、偶次谐波电压总畸变率、偶次谐波电流总畸变率；应能以柱状图展示2-63次谐波电压含有率、2-63次谐波电压含有率、0.5～63.5次间谐波电压含有率、0.5～63.5次间谐波电流含有率；3）电压波动与闪变：系统应能显示A/B/C三相电压波动值、A/B/C三相电压短闪变值、A/B/C三相电压长闪变值；应能提供A/B/C三相电压波动曲线、短闪变曲线和长闪变曲线；应能显示电压偏差与频率偏差；4）功率与电能计量：系统应能显示A/B/C三相有功功率、无功功率和视在功率；应能显示三相总有功功率、总无功功率、总视在功率和总功率因素；应能提供有功负荷曲线，包括日有功负荷曲线（折线型）和年有功负荷曲线（折线型）；5）电压暂态监测：在电能质量暂态事件如电压暂升、电压暂降、短时中断发生时，系统应能产生告警，事件能以弹窗、闪烁、声音、短信、电话等形式通知相关人员；系统应能查看相应暂态事件发生前后的波形。6）电能质量数据统计：系统应能显示1min统计整2h存储的统计数据，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。7）事件记录查看功能：事件记录应包含事件名称、状态（动作或返回）、波形号、越限值、故障持续时间、事件发生的时间。图20微电网系统电能质量界面5.1.12遥控功能 应可以对整个微电网系统范围内的设备进行远程遥控操作。系统维护人员可以通过管理系统的主界面完成遥控操作，并遵循遥控预置、遥控返校、遥控执行的操作顺序，可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。图21遥控功能5.1.13曲线查询 应可在曲线查询界面，可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、SOC、SOH、充放电量变化等曲线。图22曲线查询5.1.14统计报表 具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的发电、用电、充放电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。对微电网与外部系统间电能量交换进行统计分析；对系统运行的节能、收益等分析；具备对微电网供电可靠性分析，包括年停电时间、年停电次数等分析；具备对并网型微电网的并网点进行电能质量分析。图23统计报表5.1.15网络拓扑图 系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。图24微电网系统拓扑界面 本界面主要展示微电网系统拓扑，包括系统的组成内容、电网连接方式、断路器、表计等信息。5.1.16通信管理 可以对整个微电网系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。系统维护人员可以通过管理系统的主程序右键打开通信管理程序，然后选择通信控制启动所有端口或某个端口，快速查看某设备的通信和数据情况。通信应支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。图25通信管理5.1.17用户权限管理 应具备设置用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控操作，运行参数修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。图26用户权限5.1.18故障录波 应可以在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各相关电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。其中故障录波共可记录16条，每条录波可触发6段录波，每次录波可记录故障前8个周波、故障后4个周波波形，总录波时间共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。图27故障录波5.1.19事故追忆 可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。 用户可自定义事故追忆的启动事件，当每个事件发生时，存储事故前10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户随意修改。6结束语 本文所提出的基于储能电表的充电站可以有效减小充电站体积，减少充电站安装、制造成本，促进车网间有效互联。此方案在应用测试中取得了很好的示范作用，具有很大的推广价值。电网可以通过基于储能电表的充电站直接和EV建立通信获取充电数据，为EV有序充电、V2G(Vehicle-toGrid)等技术的应用打下了基础。在未来的研究中，将进一步优化电路提高该新型充电站性能，研究一个电表连接多个充电站的形式改善结构。【参考文献】【1】王超.周竹菁.张嘉昊.基于储能电表的充电站研究与应用.【2】冯玉婷.2020年全球电动汽车销量突破300万辆[J].新能源科技，2021(3)：15-18.【3】杨玮婷.基于阶梯储能的单相智能电表设计[D].包头：内蒙古科技大学，2020.【4】安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版.【5】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.作者简介周颖，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事宿舍安全用电研究发展。手机：18721095851（同微信号）；QQ：2880956070；邮箱2880956070@qq.com

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801摘要：随着社会生产力的不断提高，对不可再生资源的大量消耗，人们已经意识到发展可再生能源的重要性，因此微电网技术作为再生能源利用的有效形式被快速发展。蓄电池容量无限大是传统光储微电网混合储能系统控制策略一种理想形式，但实际上蓄电池的容量是有限度的，传统控制策略在蓄电池剩余电量达到阖值时将无法正常使用，由此提出了光储微电网混合储能系统的新型控制策略，又结合实际情况，对开关进行了改进，利用开关与二极管并联，使其拥有四种工作状态，当储能元件剩余电量达到阈值时，可自动恢复电量降低成本，提高并输出电池电能质量。关键词：光储微电网；控制策略；开关优化0、前言 在微电网运行过程中，光储能系统可以使系统中的能量进行缓冲，是微电网运行中不可缺少的环节，由于经济原因光储能设备的配置不应太高，在选择储能系统容量与额定功率时要结合实际情况，选用合适的设备配置，提高微电网安全经济的运行。目前市场上储能功率容量大小，没有统一的规定，这是由于混合储系统中储能介质之间功率分配及容量优化所导致的，因此需要对此进行深入的研究，笔者在独立微电网到并网微电网，从单一储能到混合储能，做了较为立体的研究，在开关优化方面也做了一些相关的介绍，并得到了一些有意义的结论。1、光储微电网混合储能系统 独立型微电网：结合仿真实验，在满足供电可靠的前提下，弃置部分过剩能量可以使得所需的储能容量维持在较低水平，克服了传统的储能容量在运行中逐渐增加的缺陷。如何减小储能容量，通过实验发现选用光伏发电院与风力发电混合比例可以达到。通过提高微电网发电充裕度，可以降低微电网对储能的需求，并对光伏发电和风力发电的最优比例混合产生影响。 储能系统与微电网：等效微电网的调度效果是利用储能系统补偿，可再生能源发电预测性误差所产生的，它是针对可再生能源发电系统中微电网与储能系统配合发电的运行机制。通过分析，可再生能源发电预测误差的概率分布，运用区间估计和概率理论的方法大致获得储能系统的容量和功率，在此基础上可以预测储能配置与准确性的关系，能够进一步得出微电网中储能分散配置与集中配置对储存能量的影响，通过实验结果可以得出，充分利用各个装置的可用容量减小微电网系统的容量，从这一角度而言，集中配置好于分散配置。 能装置分析：通过科学实验比较以锂电池为代表的能量型储能装置和超级电容为代表的功率型储能装置，在平滑能量波动方面的特性，得出结果表明功率型储能装置可以平滑短时功率波动，但对常识功率波动表现不佳，能量型储能装置可以平滑，小浮动功率波动，特别在平滑常识波动过洞中最能发挥其优势，却难以适应大幅波动情况。 混合储能系统分析：考虑到单一功率型和能量型储存装置在平滑功率时的波动局限性，可以将两者有机的结合到一起组成混合储能系统，从而发挥其各自长处，通过控制理论功率优化分配法，可以降低混合系统的总成本。通过运用遗传算法使各储能间的充放电功率约束荷电状态，满足平滑目标的柔性约束，达到混合系统最优配置。通过实验仿真结果表明，功率优化分配方法可以充分发挥两种介质的优点，了解的状态设定的范围内并有效的减少能量的储能充电次数，并在柔性约束优化问题中，采用遗传算法求解，能够使用优化问题收敛至最优解。另外通过仿真结果表明适当的放松充电次数，可以有效的减少混合储能系统的容量与功率，可以结合实际成本，进行混合储能的系统配。 储能元件保护开关优化：在故障发生或极端天气的情况下，原件的保护开关发挥着重要作用，为防止储能元件过充与过放，在储能元件soc达到阈值时将其从电网断开。传统的保护开关只有断开和闭合的功能。这就使开关在断开后，需要独立的充放电路，将储能元件soc恢复到正常水平，才能在接入电网；其过程非常繁琐，并且成本也很高，针对这种情况，笔者对保护电路进行改造，通过两个开关，两个二极管并联组成，使保护电路形成四种不同的工作状态，当储能元件Soc到达上限时，一个开关导通，一个开关断开，储能原件只放电，并且防止原件同时自动恢复电量独立放电电路，从而降低成本，soc下线时同里，改进保护开关结合上文中的改进控制策略就可以实现储能原件恢复电量的同时，平抑光伏输入功率波动平滑，并网输出功率，提高并网电能质量。2、光储微电网混合储能系统发展展望在对独立性微电网储能系统控制策略研究时，从储能容量最小方向进行研究的，仿真结果表明储能放电效率对光伏风电优化比例及储能容量存在一定的影响，具体产生的原因，本文中没有进一步讨论。 在比较能量型储能与功率型储能在平华可再生能源功率波动方面性能差异时，只是在投资成本相同的前提下额定容量和额定功率，这之间未考虑想用速度方面的影响。另外，不同的储能戒指成本也不是随着额定容量和额定功率现金增长的因素，也未能考虑。3、Acrel-2000MG微电网能量管理系统概述3.1概述 Acrel-2000MG微电网能量管理系统，是我司根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求，总结国内外的研究和生产的先进经验，专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，全天候进行数据采集分析，直接监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。 微电网能量管理系统应采用分层分布式结构，整个能量管理系统在物理上分为三个层：设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。3.2技术标准本方案遵循的国家标准有：本技术规范书提供的设备应满足以下规定、法规和行业标准：GB/T26802.1-2011工业控制计算机系统通用规范第1部分：通用要求GB/T26806.2-2011工业控制计算机系统工业控制计算机基本平台第2部分：性能评定方法GB/T26802.5-2011工业控制计算机系统通用规范第5部分：场地安全要求GB/T26802.6-2011工业控制计算机系统通用规范第6部分：验收大纲GB/T2887-2011计算机场地通用规范GB/T20270-2006信息安全技术网络基础安全技术要求GB50174-2018电子信息系统机房设计规范DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分:传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-网络访问101GB/T33589-2017微电网接入电力系统技术规定GB/T36274-2018微电网能量管理系统技术规范GB/T51341-2018微电网工程设计标准GB/T36270-2018微电网监控系统技术规范DL/T1864-2018独立型微电网监控系统技术规范T/CEC182-2018微电网并网调度运行规范T/CEC150-2018低压微电网并网一体化装置技术规范T/CEC151-2018并网型交直流混合微电网运行与控制技术规范T/CEC152-2018并网型微电网需求响应技术要求T/CEC153-2018并网型微电网负荷管理技术导则T/CEC182-2018微电网并网调度运行规范T/CEC5005-2018微电网工程设计规范NB/T10148-2019微电网第1部分：微电网规划设计导则NB/T10149-2019微电网第2部分：微电网运行导则3.3适用场合 系统可应用于城市、高速公路、工业园区、工商业区、居民区、智能建筑、海岛、无电地区可再生能源系统监控和能量管理需求。3.4型号说明3.5系统配置3.5.1系统架构 本平台采用分层分布式结构进行设计，即站控层、网络层和设备层，详细拓扑结构如下：3.6系统功能3.6.1实时监测 微电网能量管理系统人机界面友好，应能够以系统一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中，各子系统回路电参量主要有：三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值；状态参数主要有：开关状态、断路器故障脱扣告警等。 系统应可以对分布式电源、储能系统进行发电管理，使管理人员实时掌握发电单元的出力信息、收益信息、储能荷电状态及发电单元与储能单元运行功率设置等。 系统应可以对储能系统进行状态管理，能够根据储能系统的荷电状态进行及时告警，并支持定期的电池维护。 微电网能量管理系统的监控系统界面包括系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷组成情况，包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求，也可将充电，储能及光伏系统信息进行显示。图2系统主界面 子界面主要包括系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、通讯状况及一些统计列表等。3.6.1.1光伏界面图3光伏系统界面 本界面用来展示对光伏系统信息，主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。3.6.1.2储能界面图4储能系统界面 本界面主要用来展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。图5储能系统PCS参数设置界面 本界面主要用来展示对PCS的参数进行设置，包括开关机、运行模式、功率设定以及电压、电流的限值。图6储能系统BMS参数设置界面 本界面用来展示对BMS的参数进行设置，主要包括电芯电压、温度保护限值、电池组电压、电流、温度限值等。图7储能系统PCS电网侧数据界面 本界面用来展示对PCS电网侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数等。图8储能系统PCS交流侧数据界面 本界面用来展示对PCS交流侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数、温度值等。同时针对交流侧的异常信息进行告警。图9储能系统PCS直流侧数据界面 本界面用来展示对PCS直流侧数据，主要包括电压、电流、功率、电量等。同时针对直流侧的异常信息进行告警。图10储能系统PCS状态界面 本界面用来展示对PCS状态信息，主要包括通讯状态、运行状态、STS运行状态及STS故障告警等。图11储能电池状态界面 本界面用来展示对BMS状态信息，主要包括储能电池的运行状态、系统信息、数据信息以及告警信息等，同时展示当前储能电池的SOC信息。图12储能电池簇运行数据界面 本界面用来展示对电池簇信息，主要包括储能各模组的电芯电压与温度，并展示当前电芯的最大、最小电压、温度值及所对应的位置。3.6.1.3风电界面图13风电系统界面 本界面用来展示对风电系统信息，主要包括逆变控制一体机直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、风速/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。3.6.1.4充电桩界面图14充电桩界面 本界面用来展示对充电桩系统信息，主要包括充电桩用电总功率、交直流充电桩的功率、电量、电量费用，变化曲线、各个充电桩的运行数据等。3.6.1.5视频监控界面图15微电网视频监控界面 本界面主要展示系统所接入的视频画面，且通过不同的配置，实现预览、回放、管理与控制等。3.6.2发电预测 系统应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据，对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划，便于用户对该系统新能源发电的集中管控。图16光伏预测界面3.6.3策略配置 系统应可以根据发电数据、储能系统容量、负荷需求及分时电价信息，进行系统运行模式的设置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期计划、需量控制、有序充电、动态扩容等。图17策略配置界面3.6.4运行报表 应能查询各子系统、回路或设备指定时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。图18运行报表3.6.5实时报警 应具有实时报警功能，系统能够对各子系统中的逆变器、双向变流器的启动和关闭等遥信变位，及设备内部的保护动作或事故跳闸时应能发出告警，应能实时显示告警事件或跳闸事件，包括保护事件名称、保护动作时刻；并应能以弹窗、声音、短信和电话等形式通知相关人员。图19实时告警3.6.6历史事件查询 应能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数、电芯温度（锂离子电池）、压力（液流电池）、光照、风速、气压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。图20历史事件查询3.6.7电能质量监测 应可以对整个微电网系统的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测，使管理人员实时掌握供电系统电能质量情况，以便及时发现和消除供电不稳定因素。1）在供电系统主界面上应能实时显示各电能质量监测点的监测装置通信状态、各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度百分百和正序/负序/零序电压值、三相电流不平衡度百分百和正序/负序/零序电流值；2）谐波分析功能：系统应能实时显示A/B/C三相电压总谐波畸变率、A/B/C三相电流总谐波畸变率、奇次谐波电压总畸变率、奇次谐波电流总畸变率、偶次谐波电压总畸变率、偶次谐波电流总畸变率；应能以柱状图展示2-63次谐波电压含有率、2-63次谐波电压含有率、0.5～63.5次间谐波电压含有率、0.5～63.5次间谐波电流含有率；3）电压波动与闪变：系统应能显示A/B/C三相电压波动值、A/B/C三相电压短闪变值、A/B/C三相电压长闪变值；应能提供A/B/C三相电压波动曲线、短闪变曲线和长闪变曲线；应能显示电压偏差与频率偏差；4）功率与电能计量：系统应能显示A/B/C三相有功功率、无功功率和视在功率；应能显示三相总有功功率、总无功功率、总视在功率和总功率因素；应能提供有功负荷曲线，包括日有功负荷曲线（折线型）和年有功负荷曲线（折线型）；5）电压暂态监测：在电能质量暂态事件如电压暂升、电压暂降、短时中断发生时，系统应能产生告警，事件能以弹窗、闪烁、声音、短信、电话等形式通知相关人员；系统应能查看相应暂态事件发生前后的波形。6）电能质量数据统计：系统应能显示1min统计整2h存储的统计数据，包括均值、最大值、最小值、95%概率值、方均根值。7）事件记录查看功能：事件记录应包含事件名称、状态（动作或返回）、波形号、越限值、故障持续时间、事件发生的时间。图21微电网系统电能质量界面3.6.8遥控功能 应可以对整个微电网系统范围内的设备进行远程遥控操作。系统维护人员可以通过管理系统的主界面完成遥控操作，并遵循遥控预置、遥控返校、遥控执行的操作顺序，可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。图22遥控功能3.6.9曲线查询 应可在曲线查询界面，可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、SOC、SOH、充放电量变化等曲线。3.6.10统计报表 具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。对微电网与外部系统间电能量交换进行统计分析；对系统运行的节能、收益等分析；具备对微电网供电可靠性分析，包括年停电时间、年停电次数等分析；具备对并网型微电网的并网点进行电能质量分析。图24统计报表3.6.11网络拓扑图 系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。图25微电网系统拓扑界面 本界面主要展示微电网系统拓扑，包括系统的组成内容、电网连接方式、断路器、表计等信息。3.6.12通信管理 可以对整个微电网系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。系统维护人员可以通过管理系统的主程序右键打开通信管理程序，然后选择通信控制启动所有端口或某个端口，快速查看某设备的通信和数据情况。通信应支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。3.6.13用户权限管理 应具备设置用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控操作，运行参数修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。3.6.14故障录波 应可以在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各相关电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。其中故障录波共可记录16条，每条录波可触发6段录波，每次录波可记录故障前8个周波、故障后4个周波波形，总录波时间共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。3.6.15事故追忆 可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。 用户可自定义事故追忆的启动事件，当每个事件发生时，存储事故前10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户指定和随意修改。图29事故追忆4、结语 通过对光储微电网混合系统控制策略及开关优化方面的分析，能够合理的选择出额定功率和额定容量的配置，从而保障微电网的经济运行。参考文献[1]杨湛晔，毛建容，马红伟，等.微电网多级保护与控制的实现及优化分析[J].电力系统及其自动化学报，2012（02）.[2]廉超，宋腾，李鹏，等.微电网及其控制技术研究[A].中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（下册）[C].2008.[3]黎鹏，于建成，迟福建，等.基于注入边界约束的风、光、储微电网系统储能容量选取方法[A].2012年电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C].2013.[4]楼书氢,李青锋,许化强,等.国外微电网的研究概况及其在我国的应用前景[J].华中电力，2009（03）.[5]赵亮.光储微电网混合储能系统的控制策略及开关优化[C].2019[6]安科瑞企业微电网设计与应用设计,2022,05作者简介周颖，女，现任职安科瑞电气股份有限公司，手机：18721095851（微信同号）

周颖江苏安科瑞微电网研究院有限公司 江苏江阴 214432摘要：在工业自动化领域，低压电动机广泛应用于各种机械设备，例如传动系统、生产线和泵。为了保证这些设备的正常运行，对低压电动机进行必要的保护至关重要。本文将详细介绍低压电动机的七种保护方式，包括过载保护、短路保护、欠压保护、过电压保护、缺相保护、堵转保护和漏电保护。关键词：低压电动机；电动机保护器；马达保护器；电气安全0、引言 我们都知道发热现象在电动机的运行过程中是一种很常见的状况，据有关报道，大约70%左右的电动机损坏的主要因素就是发热。除此之外，在电动机的运行中，其他故障的发生通常也会造成电动机发热致使其烧毁的现象，使得生产线被迫停线，以至于带给企业很大的经济损失。因此，给电动机加装保护装置就显得尤为必要。当前社会飞速进步，科技也快速发展，有了很多先进且新型的电动机保护装置，很大的程度上这些装置在电动机的运行中都起到了很重要的作用。下面就针对此给大家简单谈一下低压电动机保护控制器还有它在电气控制系统中的一些作用。1、低压电动机的保护控制器性能 低压电动机是当今科技飞速进步的产物之一，他和其他一些传统的电动机比较，无论在安全性还是在运行效率等诸多方面有了很大的提高，但是对电气控制系统的要求也更高。电气控制系统它所使用的技术是通过低压电动机的保护控制器运用网络通信技术和软启动器、接触器、塑壳断路器等相匹配的一套装置，这使得低压电动机有了一整套的控制、集测量、保护功能、通信以及计量于一身的相对专业化的控制系统，因此使得新型的低压交流电动机取代了剩余电流动作保护器、热保护器、热继电器等诸多相对独立的保护器，同时，还逐步将取代电流互感器、测量仪表、辅助继电器、中间继电器、变送器、指示灯等诸多电气元件，在那些传统的电动机的基础之上做的这些提高改善，使低压电动机现在成了智能化的动力设备优先的选择性搭配。2、电动机在电气控制系统中保护环节起到的作用1. 过载保护 过载保护是保护电动机免受过载电流损害的一种装置。当电动机的电流超过额定值时，过载保护器会迅速切断电源，避免电动机因过热而损坏。过载保护通常利用双金属片或电流互感器等元件检测电流，当电流超过设定值时触发保护动作。2. 短路保护 短路保护是防止电动机内部短路的一种措施。当电动机发生短路时，电流会急剧增加，此时短路保护器会迅速切断电源，防止设备损坏和火灾事故发生。短路保护通常利用熔断器或断路器等元件实现。3. 欠压保护 欠压保护是防止电动机欠压运行的一种保护措施。当电动机的电压低于额定值时，欠压保护器会切断电源，避免电动机因欠压运行而导致性能下降或损坏。欠压保护通常利用接触器、继电器或电压互感器等元件实现。4. 过电压保护 过电压保护是防止电动机过电压运行的一种保护措施。当电动机的电压超过额定值时，过电压保护器会切断电源，避免电动机因过电压运行而导致绝缘损坏或部件损坏。过电压保护通常利用避雷器、压敏电阻等元件实现。5. 缺相保护 缺相保护是防止电动机缺相运行的一种保护措施。当电动机的三相电源缺少一相或两相时，缺相保护器会迅速切断电源，避免电动机因缺相运行而导致损坏。缺相保护通常利用热继电器或电子式保护器等元件实现。6. 堵转保护 堵转保护是防止电动机因负载过大而堵转的一种保护措施。当电动机因负载过大而无法转动时，堵转保护器会迅速切断电源，避免电动机因长时间堵转而导致损坏。堵转保护通常利用电流传感器或转速传感器等元件实现。7. 漏电保护 漏电保护是保障人身安全和设备正常运行的重要措施。当电动机的绝缘层破损或设备漏电时，漏电保护器会迅速切断电源，避免设备漏电而导致人员触电事故发生。漏电保护通常利用零序电流互感器等元件实现。3产品功能及选型4、结束语 在电气控制系统中，为了使设备能够正常的运转，必须要采取一定的安全防护措施，这一点非常重要。电气控制系统的安全在天然气处理厂的管理之中一直都占据着很重要的地位，它直接地关系着广大员工生命以及财产的安全。所以，我们更应该对电气控制系统的安全问题加以重视。在对电气控制系统安全的设计里，需要考虑的不能只有简单的一点，我们需要综合多种因素进行考虑，只有这样我们才能预防一些设备安全事故的发生。在电气控制系统中，可以安装的各种安全防错装置有：短路保护、失电压保护、过电流保护、弱磁保护以及过热载保护等诸多保护的措施，有了这些防护措施，从而达到对电气控制系统中的低压电动机的保护。【参考文献】[1]高纲.电气控制系统中低压电动机的常用保护环节探析[J].机电信息，2011.[2]陈胜利,雷俄日才让.刍议电气控制系统中低压电动机的保护措施分析[J].机械与自动化,2013.[3]宋雷.电气控制系统中电动机保护环节的研究[J] .工业技术,2012.[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2023.07月版作者介绍：周颖，女 现任职于江苏安科瑞电器制造有限公司，主要研究方向为电能计量管理与保护。手机:18721095851（微信同号），QQ：2880956070，邮箱:2880956070@qq.com

虚拟电厂是什么 虚拟电厂是什么：分布式资源的聚合与优化 虚拟电厂概念起源于1997年《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术与竞争力》一书中对虚拟公共设施的定义， 虚拟公共设施即通过独立且以市场为驱动的实体间开展灵活合作，参与合作的实体无需拥有相应资产便可为消费者提供 所需服务，虚拟电厂便是在此概念基础上进行拓展延伸。 根据《虚拟电厂的概念和发展》一文，虚拟电 厂（virtual power plant，简称VPP）是通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式电 源、储能系统、可控负荷、电动汽车、充电桩等分布式能源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂并不是真实存在的电厂，而是一种智能电网技术，应用分布式电力管理系统参与电网运行调度，实现“源-荷-网”聚合优化。虚拟电厂是什么：结构——可调节性是资源层的核心 资源层的调节能力和质量决定虚拟电厂完成调度指令的能力，工商业储能作为优质的调节资源之一，是虚拟电厂大发展的重要前提条件。 源：目前接入资源以分布式光伏为代表，自身不具备调节能力，可和工商业负荷视为整体，构成一个可调节负荷。 荷：可调节负荷各有自身能力限制，工业负荷往往受生产计划强制约，且响应速度慢；空调负荷在时间维度不可平移，基本没有填谷能力，且受用户体验和天气等因素限制，可调节范围有限；充电桩作为直接面向C端的负荷，其调节能力不可预测性较强。 储：可调节能力、响应速度和可靠性都较为优质的调节资源，同时具备削峰和填谷能力，虚拟电厂进行高频次大幅度响应的必备资源。为什么需要虚拟电厂 为什么需要虚拟电厂：风光快速增加带来的填谷需求 风光装机快速增长，加剧电力系统不可控性。截至2023H1，我国风电装机389.21GW，太阳能装机470.67GW，风光合计占总装机的31.76%。其中，2023年H1我国风电新增装机22.99GW，对比22年同期新增12.94GW，同比+77.67% ；太阳能新增装机78.42GW，对比22年同期新增30.88GW，同比+153.95%，风、光均加速增长。新能源出力主要受来风、来光影响，人为干预作用小。因此，当新能源出力与负荷用电特性不吻合时，便存在新能源电力消纳问题，处理不当会引发电力系统安全事故，且造成投资的浪费。 光伏建设速度远超风电，分布式光伏成为主力。2022年我国光伏装机超过风电，其中分布式功不可没。2022年分 布式光伏新增装机51.11GW，占当年全部光伏新增的58.48%；截至23H1，分布累计装机达198.23GW。分布式建设、选址简单，项目周期短，装机提升快。由于其出力时间高度集中，受电网调度管控程度相对低，消纳问题正在显现，山东、河南等分布式装机大省已出台分布式配储文件。 “鸭子曲线”变“峡谷曲线”，光伏增加带来填谷需求。“鸭子曲线”由美国加州电网运营商CAISO提出，即在光伏出力高峰的中午，净负荷曲线下降，随后在晚上光伏发电量下降时净负荷急剧上升。随着光伏装机增加，CAISO的净负荷曲线出现了向“峡谷曲线”的转变，即中午净需求更低，跌至零值甚至负值；傍晚负荷增加更加陡峭，其他电源必须快速爬坡出力以适应负荷的急剧攀升。（图片来自于华福证券虚拟电厂专题报告） 国内以山东为代表的部分省份同样有明显的填谷需求。山东装机结构与CAISO相似，截至22年底，光伏装机占比达到 22.5%。在2023年五一假期期间，山东省内用电负荷下降约15%，引发连续负电价现象。值得注意的是，4月29日-5月1日现货价格曲线形状类似鸭子曲线，期间10时-15时负电价出现尤为频繁，而该时段为光伏发电高峰。结合此前山东 将中午时段划分为电价深谷时段，新能源装机增加改变了原有的负荷曲线，使得新能源集中大发时段，电网净负荷出现了一个深谷，需要对负荷进行时间上的转移（填谷）以平滑变化、促进新能源消纳。 为什么需要虚拟电厂：充电桩等新型负荷使得负荷侧复杂程度提升 充电桩保有量随新能源汽车快速提升，改变配电网形态。截至2023H1，我国公共充电桩保有量为214.86万台，同比+40.63%。2023H1，新能源汽车销量同比+44.13%，保持快速增长，可以预见未来随新能源汽车销量继续快速提升，充电桩保有量将持续增加。充电桩的大量增加将对配电网产生冲击，相比于常规交流充电桩，快充直流桩由于功率更大、充电时间更短，产生冲击更大。 充电桩加剧居民生活用电负荷峰值提升。充电桩对配电网的影响主要包括：（1）充电桩用电高峰同样是居民原有用电高峰，会导致原有负荷峰值继续提升，产生时间短、量级高的尖峰负荷；（2）按尖峰负荷配置变压器容量，导致其余时间资源闲置；（3）充电负荷波动带来网络损耗等。 因此，充电桩的发展导致了削峰填谷需求的增加，但同时充电桩和新能源汽车本身是良好的可调节负荷，如能通过虚拟电厂进行聚合和优化，是降低充电成本和降低电网投资的双赢之选。 为什么需要虚拟电厂：需求侧响应能力力争达到*大负荷的3%-5% 需求侧响应能力建设目标明确。十四五前，虚拟电厂停留在个别地区、项目试点阶段，一是新能源装机占比不高，电力系统对灵活 性资源需求不强；二是缺乏量化目标。 2022年，《“十四五”现代能源体系规划 》提出，力争到2025年，电力需求侧响应 能力达到*大负荷的 3%～5%，其中华东、华中、南方等地区达到*大负荷的5%左右。 虚拟电厂政策密集发布，成为新型电力系统建设的重要一环，政策力度有望持续加大。7月11日，全面深化改革委员会第二次会议召开，审议通过了《关于深化电力体制改革 加快构建新型电力系统的指导意见》。会议强调，要健全适应新型电力系统的体制机制，推动加强电力技术创新、市场机制创新、 商业模式创新。虚拟电厂作为促进新能源消 纳的重要环节和电力商业模式创新的重要形式，后续政策支持力度有望持续加大。虚拟电厂如何创造收益 虚拟电厂如何创造收益：需求侧响应 虚拟电厂的三个收益来源：需求侧响应、辅助服务市场、电力现货市场 。当前我国虚拟电厂处于邀约型向市场型过渡阶段。邀约型阶段主要由政府部门或调度机构牵头组织，发出邀约信号，虚拟电厂组织资源进行响应，并获得容量/电量补贴。我国多个省份出台了需求响应细则，其中以江苏、上海、广东等省市开展得较好。需求侧响应补贴单价高但频率低，市场化程度低。需求响应以削峰为主，主要发生在迎峰度夏期间，主要目的在于保供。以广东省为例，2022年全年开展9次日前邀约型市场化需求响应（均发生在7月和8月）；*大削峰负荷277万千瓦，*大响应申报量609万千瓦；有效响应调用收益1.63亿元。可以看到，虽然补贴*高达到5元/千瓦时（可中断负荷），但需求响应并非常态化进行，发生频率较低，有很强的计划色彩。因此随着我国电力市场体制建设逐渐完善，虚拟电厂也正从邀约型阶段向市场型阶段过渡。 虚拟电厂如何创造收益：辅助服务市场 新型电力系统持续催生对辅助服务的需求。传统电源（火电、水电等）具备一定的调节能力，而新能源存在出力波动、无功缺失等特性，导致高比例新能源装机电力系统对电力辅助服务的需求提升。根据国家能源局数据，2019H1我国辅助服务费用占总电费比例为1.47%；根据中国能源报，这一比例在近两年上升至2.5%；根据国际经验，辅助服务费用一般占社会总电费的3%以上，随着新能源大规模接入还将不断增加。因此，预计辅助服务市场规模将以高于用电量增速的速度增长。 虚拟电厂主要发挥调峰、调频作用。2021年12月，国家能源局修订发布《电力辅助服务管理办法》，确指出电力用户可通过委托虚拟电厂代理的形式参与电力辅助服务市场，此后多地在电力辅助服务细则中对虚拟电厂/负荷聚合商参与辅助服务的条件、补偿方式予以明确。当前，虚拟电厂主要功能是电能量的时间转移，对应调峰服务；未来随着工商业储能渗透率提升，虚拟电厂有望在调频服务取得更大突破。从2023H1全国辅助服务运行数据看，调峰、调频是辅助服 务费用的主体，费用合计占比达到80%。虚拟电厂市场规模测算 虚拟电厂市场空间测算：预计到2025年投资规模为330-550亿元 从投资端看虚拟电厂规模：计算逻辑：假设需求侧响应投资和虚拟电厂投资等效，投资规模=全社会*大用电负荷*需求侧响应能力占比*需求侧响应能力单位投资。（1）根据中电联预测，到2025年全社会*大用电负荷为16.3亿千瓦；（2）根据《“十四五”现代能源体系规划》，力争到 2025 年，电力需求侧响应能力达到*大负荷的 3%～5%，假设保守情况下2025年需求侧响应能力达到*大负荷的3%，乐观情况下达到*大负荷的5%；（3）根据国家电网测算，如果通过火电厂满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元，而通过虚拟电厂实现这一目标仅需投资500亿-600亿元。假设满足5%的峰值负荷需要虚拟电厂投资550亿元，倒算得到需求侧响应单位投资为675元/千瓦。测算得到，到2025年，保守情况下虚拟电厂/需求侧响应总投资额为330亿元，乐观情况下总投资额为550亿元。 虚拟电厂市场空间测算：预计2025年运营规模在百亿元级别 从运营端看虚拟电厂规模： 电力现货市场下：（1）根据中电联预测，到2025年全社会用电量为9.5亿千瓦时；（2）假设现货交易电量占全社会用电量的10%；（3）现货市场并非时时存在价差，假设虚拟电厂单日可进行4小时电量的套利（参考工商业2h储能系统两充两放 策略），参考近期代理购电峰谷价差，假设平均峰谷价差为0.7元/千瓦时；（4）假设虚拟电厂套利电量占现货市场可套利电量的20%；（5）假设虚拟电厂运营商分成比例取20%-80%。 测算得到，通过电力现货市场获利模式下，当虚拟电厂运营商分成比例为50%时，虚拟电厂2025年运营市场规模为111 亿元。辅助服务和电力现货两种获利途径存在部分重合关系，电力现货基本对*大的辅助服务品种——调峰服务形成替代。无论通过哪种途径获得收益，我们测算当运营商分成比例为50%时，2025年虚拟电厂运营市场规模均在百亿元级别。公司分析 安科瑞：提供能耗管控解决方案，微电网产品持续迭代升级 深耕用电业务，微电网解决方案供应商。公司成立于2003年，早年定位用电自动化领域，从事用户端智能电力仪表的研发、生产与销售，主要产品为电力监控仪表、电能管理仪表、电气安全仪表及与之配套使用的电力传感器。2016 年公司开始向综合服务商转型，目前定位为为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的高新技术企业和软件企业，主要产品包括企业微电网产品和系统、电量传感器等，形成了从云平台到传感器的完整产品生态体系，累计为1.4万余企业配套系统解决方案。 EMS产品实现平台化，向源网荷储充一体化进发。公司EMS产品迭代到2.0版本，未来EMS3.0将在EMS2.0基础上并入光储充平台，实现源网荷储充一体化柔性控制。目前，EMS 3.0已完成产品研发架构，功能正在逐步完善。——以上内容节选自华福证券虚拟电厂专题报告：虚拟电厂蓄势待发，源网荷储联动是新型电力系统必然选择。安科瑞智慧能源管理平台助力虚拟电厂快速发展安科瑞智慧能源管理平台 AcrelEMS 智慧能源管理平台是针对企业微电网的能效管理平台，对企业微电网分布式电源、市政电源、储能系统、充电设施以及各类交直流负荷的运行状态实时监视、智能预测、动态调配，优化策略，诊断告警，可调度源荷有序互动、能源全景分析，满足企业微电网能效管理数字化、安全分析智能化、调整控制动态化、全景分析可视化的需求，完成不同策略下光储充资源之间的灵活互动与经济运行，为用户降低能源成本，提高微电网运行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平台可以接受虚拟电厂的调度指令和需求响应，是虚拟电厂平台的企业级子系统。图1 AcrelEMS 智慧能源管理平台主界面平台结构 系统覆盖企业微电网“源-网-荷-储-充”各环节，通过智能网关采集测控装置、光伏、储能、充电桩、 常规负荷数据，根据负荷变化和电网调度进行优化控制，促进新能源消纳的同时降低对电网的*大需量，使之运行安全、高效。图2 AcrelEMS 智慧能源管理平台结构平台功能1.能源数字化展示 通过展示大屏实时显示市电、光伏、风电、储能、充电桩以及其它负荷数据，快速了解能源运行情况。2.优化控制 直观显示能源生产及流向，包括市电、光伏、储能充电及消耗过程，通过优化控制储能和可控负载提升新能源消纳，削峰填谷，平滑系统出力，并显示优化前和优化后能源曲线对比等。3.智能预测 结合气象数据，历史数据对光伏、风力发电功率和负荷功率进行预测，并与实际功率进行对比分析，通过储能系统和负荷控制实现优化调度，降低需量和用电成本。4.能耗分析 采集企业电、水、天然气、冷/热量等各种能源介质消耗量，进行同环比比较，显示能源流向，能耗对标，并折算标煤或碳排放等。5.有序充电 系统支持接入交直流充电桩，并根据企业负荷和变压器容量，并和变压器负荷率进行联动控制，引导用户有序充电，保障企业微电网运行安全。6.运维巡检 系统支持任务管理、巡检/缺陷/消警/抢修记录以及通知工单管理，并通过北斗定位跟踪运维人员轨迹，实现运维流程闭环管理。设备选型 除了智慧能源管理平台外，还具备现场传感器、智能网关等设备，组成了完整的“云-边-端”能源数字化体系，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、充电桩、电气消防类解决方案等，可以为虚拟电厂企业级的能源管理系统提供一站式服务能力。名称图片型号功能应用中高压微机保护装置AM6、AM5SE实现110kV至10kV回路的保护、测量和自动控制功能110kV、10kV回路断路器电能质量在线监测装置APView500集谐波分析/波形采样/电压闪变监测/电压不平衡度监测等稳态监测、电压暂降/暂升/短时中断等暂态监测、事件记录、测量控制等功能为一体，满足A级电能质量评估标准，能够满足110kV及以下供电系统电能质量监测的要求。110kV、35kV、10kV、0.4kV防孤岛保护装置AM5SE-IS防止分布式电源并网发电系统非计划持续孤岛运行的继电保护措施，防止电网出现孤岛效应。装置具有低电压保护、过电压保护、高频保护、低频保护、逆功率保护、检同期、有压合闸等保护功能。110kV、35kV、10kV、0.4kV动态谐波无功补偿系统AnCos*/*-G Ⅰ型同时具备谐波治理、无功功率线性补偿与三相电流平衡治理和稳定电压的功能,响应时间快，精度高、运行稳定，能根据系统的无功特性自动调整输出，动态补偿功率因数；0.4kV电能质量治理多功能仪表APM520全电力参数测量、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。接口功能：带有RS485/MODBUS协议并网柜、进线柜、母联柜以及重要回路多功能仪表AEM96具有全电量测量，谐波畸变率、分时电能统计，开关量输入输出，模拟量输入输出。主要用于电能计量和监测电能表DTSD1352具有全电量测量，电能统计，80A内可直接接入，导轨安装。低压配电箱物联网仪表ADW300W主要用于计量中低压配电的三相电气参数，采集状态量并控制断路器，可灵活安装于配电箱内，自带开口式互感器，可实现不停电安装，具备RS485、4G、LoRaWan无线通信功能，适用于配电系统数字化改造。微电网数字化改造物联网仪表ARCM300三相交流电能计量、漏电电流测量、谐波分析、4路温度采集功能，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理，可采集状态量或控制断路器，具备RS485通讯或4G通讯功能。微电网电气消防和数字化改造直流电能表DJSF1352-RN可测量直流系统中的电压、电流、功率以及正反向电能等，配套霍尔传感器(可选)。直流计量马达保护ARD3M电动机保护控制器，适用于额定电压至 660V 的低压电动机回路，集保护、测量、控制、通讯、运维于一体。其完善的保护功能确保电动机安全运行，强大的逻辑可编程功能可以满足各种控制要求，多种可选配的通讯方式适应现场不同的总线通讯需求。电机保护控制智慧断路器ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G三相智能微型断路器，具备普通微断保护和控制功能，同时具备电流、电压、功率、电能测量功能，支持漏电保护和用电行为特征识别，支持远程控制，4G通讯。末端配电防火限流式保护器ASCP200-63D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、线缆温度监测、内部超温限流保护等，电流0-63A，RS485通讯末端配电保护遥信遥控单元ARTU100具备开关量采集和继电器输出控制功能，导轨式安装，485通讯，可实现断路器或接触器的远程控制和状态量采集。状态量采集和控制输出电动汽车充电桩AEV200-DC60SAEV200-DC80DAEV200-DC120SAEV200-DC160S输出功率160/120/80/60kW直流充电桩，满足快速充电的需要。充电桩运营和充电控制智能网关ANet-2E4SM边缘计算网关，嵌入式linux系统，网络通讯方式具备Socket方式，支持XML格式压缩上传，提供AES加密及MD5身份认证等安全需求，支持断点续传，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104协议电能、环境等数据采集、转换和逻辑判断结语 安科瑞系统解决方案还包含电力运维云平台、能源综合计费管理平台、环保用电监管云平台、充电桩运营管理云平台、智慧消防云平台、电力监控系统、微电网能量管理系统、智能照明控制系统、电能质量治理系统、电气消防系统、隔离电源绝缘监测系统等系统解决方案，覆盖企业微电网各个环节，打造精准感知、边缘智能、智慧运行的企业微电网智慧能源管理系统。

周颖江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405摘要：无线测温技术以其安装方便灵活、测温精度高、安全可靠、环境适应性好、便于集中管理等优点，解决了电气设备长期带电运行状态下的温度在线监测问题，提高了电气设备的运行可靠性，在电力行业得到了广泛的应用。本文主要介绍无线测温技术的优势及应用。关键词：无线测温；电气设备；在线监测0 引言 伴随着大机组、大容量和高电压的迅速发展，电气设备的运行条件变得更加苛刻，随之带来设备故障率逐渐增加，排除故障时间越来越长，造成的经济损失也越来越大。据统计，近年来电力系统发生的事故中有相当一部分与电气设备的发热问题有关，因此，对电气设备温度的监测显得尤为重要。高压电气设备温度监测点都处于高电压、大电流、强磁场的环境中，甚至有的监测点还处在密闭的空间中，由于强电磁噪声和高压绝缘、空间的限制等问题，传统的温度测量方法无法适应。所以，对电力设备运行状态在线监测、故障诊断和及时维修受到人们的高度重视。1 电气设备无线测温的必要性 发电厂（变电站）的开关柜、母线接头、室外刀闸开关等都是重要的设备，在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位会因老化导致接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度很难监测，会导致事故发生。而封闭式开关柜体在运行中禁止打开，因此难以测量运行中柜内接（触）头的实际温度，如不及时发现并处理接（触）头过热性缺陷，会严重威胁电力安全生产。 而采用无线温度监测技术，可通过上位机软件记录高压设备实时运行温度，在数据库中长期保存，实时显示监测点的温度变化曲线，并进行分析，一旦发现温度过高或急剧升温至事先设置的报警温度值则立即报警，为高压电气设备的维修提供累积数据，实现高压电气设备热故障的预知维修。2 无线测温技术的优势 由于高压电力设备的高电压、密闭性、不间断运行等特点，其温度测量方式与普通的温度测量方式不同。以前对于高压电气设备的测温主要采取以下三种方式。 红外测温仪测温：由工作人员手持红外测温仪每天数次去采集数据，每次上百个点的温度，工作量大，精度低，甚至有些高压开关柜是封闭的，根本无法测到。蜡片测温：将蜡片贴在节点上，当温度过高时蜡片变色，需要人眼观察，也存在工作量大、精度低的问题。 光纤通信测温：由测温点单片机将温度数字化后通过光纤传输至集中器，集中器连接到计算机系统，定时进行数据存储和超温报警。其缺点在于光纤在运行几个月后会沉积灰尘等杂质，降低绝缘强度，反而给电力设备安全运行带来更大威胁甚至威胁到人身安全。 鉴于以往的测温方式的种种弊端，无线测温技术应运而生。无线测温系统具有配置灵活、运行稳定、抗干扰能力强、功耗低等特点。该系统主要采用短程无线组网方式，多个测温终端分布在无线汇聚终端的周围，在有效的通信范围内可以随意添加、删除、移动测温终端。运行人员可在主控室对多种恶劣环境条件下的电气设备温度变化情况进行远程在线监测预警，从而及时掌握电气设备运行状况。另外，无线测温系统后台可以电子地图的形式显示整个温度场的分布，可清晰发现温度异常点，判定故障隐患，进而提前采取措施，避免事故的发生。3 无线测温技术的应用 无线测温系统由无线测温终端、无线监控终端、无线测温集中器、ＤＴＵ（数据传输单元）和上层温度监测中心构成，如图１所示。无线测温终端负责对高压开关柜内的温度进行采集；无线监控终端负责显示及发送温度实时数据；无线测温集中器负责接收、处理数据，并通过ＲＳ－４８５总线将数据传输至ＤＴＵ；ＤＴＵ负责将串口数据转换为ＩＰ数据进行传输；温度监测中心负责对温度数据进行显示、存储、分析与报警。 该系统能够实现对发电厂（变电站）内多个高压电气设备动、静触头，以及接头和母排等部位运行温度的集中有效监测，进而大大提高高压电气设备的运行可靠性，有效地防止电气设备火灾的发生。4 安科瑞产品选型名称型号图片功能智能通讯管理机Anet-2E4SM通用网关，2路网口，4路RS485,可选配1路LORA,带电告警功能，支持485,4G从模块扩展。无线测温集中采集设备Acrel-2000T/A壁挂式安装标配一路485接口、一路以太网口自带蜂鸣器告警柜体尺寸480*420*200(单位mm)Acrel-2000T/B硬件：内存4G,硬盘128G,以太网口显示器：12寸，分辨率800*600操作系统：Windows7数据库系统：Microsoft SQL Server 2008 R2可选Web平台/APP服务器柜体尺寸为480*420*200(单位mm)显示终端ATP007ATP010DC24V供电；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口；可接收20个ATC200/1个ATC400/1个ATC450-C。ARTM-Pn面框96*96*17mm,深度65mm;开孔92*92mm;AC85-265V或DC100-300V供电；一路上行RS485接口，Modbus协议；可接收60个ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。ASD320ASD300面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;开孔220*165mm;AC85-265V或DC100-300V供电；一路上行RS485接口，Modbus协议；可接收12个ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。智能温度巡检仪ARTM-8开孔88*88mm嵌入式安装；AC85-265V或DC100-300V供电；一路上行RS485接口，Modbus协议；可接入8路PT100传感器，适用于低压开关柜电气接点、变压器绕组、点击绕组等场合的测温；ARTM-2435MM导轨安装；AC85-265V或DC100-300V供电；一路上行RS485接口，Modbus协议；24路NTC或PT100、1路温湿度测温、2路继电器告警输出，用于低压电气接点、变压器绕组、点击绕组等场所测温；无线收发器ATC450-C可接收60个ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P传感器数据。ATC600ATC600有两种规格；ATC600-C可接收240个ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P传感器数据。ATC600-Z做中继透传。电池型无线测温传感器ATE100M电池供电，寿命≥5年；-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空旷距离150米；32.4*32.4*16mm(长*宽*高)。ATE200电池供电，寿命≥5年；-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空旷距离150米；35*35*17mm,L=330mm(长*宽*高，三色表带)。ATE200P电池供电，寿命≥5年；-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空旷距离150米，防护等级IP68;35*35*17mm, L=330mm(长*宽*高，三色表带)。CT取电型无线测温传感器ATE400CT感应取电，启动电流≥5a;-50℃~125℃;精度±1℃470MHz,空旷距离150米；合金片固定、取电；三色外壳；25.82*20.42*12.8mm(长*宽*高)。有线温度传感器PT100用于低压接点测温时，具体封装、精度、线制、线材、线长与供应商联系；用于变压器、电机绕组测温时，建议变压器或电机内部预埋好Pt100NTC用于低压接点测温时，具体封装、精度、线制、线材、线长与供应商联系；用于变压器、电机绕组测温时，建议变压器或电机内部预埋好4 结束语 无线测温技术的应用为电力系统的安全供电提供了重要的保障作用，配合信息技术形成的无线测温系统，实现了电气设备运行温度的集中监测与预警，便于电气设备热故障的预知维修，大大提高了维修人员的工作效率，保障了电气设备的安全平稳运行。参考文献纪小松.电气设备无线测温技术的优势与应用[J].电工技术,2019:78-79.企业微电网设计与应用手册.2022.05版.智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全.2023.01版.作者简介周颖，女，本科，现任职于江苏安科瑞电器制造有限公司，主要从事无线测温系统的研发与应用。手机:18721095851（微信同号）；QQ：2880956070；邮箱:2880956070@qq.com

1.概述 近年来，随着电瓶车使用的普遍化，由此引发的起火事故屡屡发生。 作为上海市烧伤急救中心，上海交通大学医学院附属瑞金医院灼伤整形科收治的该类病人数量，也在逐年攀升。电瓶车，已成为一种新型火灾事故的“肇事者”（图1）。图1 瑞金医院灼伤整形科2015~2021年数据（BEBBC代表电瓶车火焰烧伤）2.电瓶车火灾相关知识2.1 电瓶车为啥会着火 电瓶车的电池主要为锂电池和铅酸电池，常见的电瓶车起火是锂电池过充或短路造成剧烈的化学反应。 过充主要发生在电池的充电过程中，由于电池存在电阻，充电过程中会蓄积大量的热量，当过充时间长，电池内部出现短路，从而产生起火爆炸。但短路也可以出现在电瓶车行驶过程中，比如高温天气导致电池温度过高，电池间隔膜损坏，引起短路而爆炸。2.2 为何难以灭火 电瓶车起火用泼水、灭火器、沙土等基本的灭火手段基本无效，即使倾盆大雨也无法扑灭，通常要待化学反应结束后，火焰才会熄灭。而且，电池容量越大，这一化学过程越长，越容易引燃周围物品，过火面积大。2.3 火灾发生的特点电瓶车火灾发生主要的特点包括五方面：好发于夜间睡眠时。群居、高密度居住地频发。容易导致群体烧伤和吸入性损伤。死亡率高。社会影响大。约89%的电瓶车火灾发生在晚上7点至晨7点间，入睡前将电池带入家中充电，无异于将“定时炸弹”放在身边。且入睡后，不易察觉火情，发现火情后逃生困难。电瓶车引发火焰后，逃生通道受阻也是常见现象，对于群居或密集居住区域得人来说，更是“雪上加霜”，可以说是“前有险情，后无逃路”，容易演变为群体性灾害事件。火势蔓延，烟雾弥漫，吸入性损伤发生率的比例显著高于其他类型的烧伤。吸入性损伤是因热力、烟雾吸入气道，造成鼻咽部、气管、支气管和肺实质损伤，以及全身化学中毒。严重吸入性损伤的病死率高达48%-86%，是患者死亡的主要原因之一。2.4 发生火灾如何应对我们需要做的就是发现火情，及时撤离，同时切记以下几点：首先要沉着冷静，确定好安全逃生通道。不要大喊大叫，湿毛巾或湿衣服捂着口鼻，呼吸小而浅，弯腰迅速撤离。烟雾较大较浓时，宜用膝、肘匍匐前进，因为近地处往往残留新鲜空气。高层住户切忌乘坐电梯逃生，低层用户可通过窗户逃生，可使用窗帘卷成长条，制成安全绳，用于滑绳自救，绝对不能盲目跳楼，造成不必要的伤亡。如果发现身上着火，不要惊慌，千万不可跑动或用手拍打，因为这样会加速氧气的补充，火势更旺，应赶紧脱掉衣物或就地打滚，压灭火苗。有条件要及时联系119消防救援。3 如何预防这类灾害 电瓶车火灾对国家和人民的生命财产贻害巨大，为减少这类烧伤的发生，应该把预防对象定位在高危人群和高危地点。比如使用电瓶车的外卖、快递从业人员就是高危人群，而群居或密集居住区域、和停放电瓶车区域就是高危地点。相关部门要做好调查排摸和科普宣教，尽量预防和降低这一类事故的发生率。因此，每个使用电瓶车的公民，都应该遵守以下几点规则：​电瓶车不能推进电梯，要在小区集中存放，不能停放在消防通道上。电瓶车在小区集中充电，充电地安置消防监测和灭火装置，此外充电器使用原装配套，不要随意乱用，因为原装充电器与电池的充电保护功能适配。没有小区集中点的，切忌在家门口、楼梯、过道等消防通道中充电。电瓶车电池定期检修，禁止改装原装电池以增加行驶距离，因为电池尺寸和连接发生变化，容易导致内部电池晃动，短路和爆炸风险增加。禁止睡觉后，家中放置电瓶车电池充电。避免在阳光下直接暴晒电池，同时也不要让电池靠近温度过高的热源。电瓶车电池的寿命一般为1-2年，如果充电时电池发热严重，有肉眼可见的鼓包和变形，或者出现“一充就满，一用就光”的现象，也是电池硫化典型的特征，需要及时更换电池。当然，家中没有电瓶车的公民，也应该尽到公民的监督义务，在日常工作生活中，发现电瓶车充电安全隐患，要及时向社区居委会等管理部门反映。4 安科瑞预防电瓶车火灾组合方案 安科瑞电气针对电瓶车充电、充电行为监管、隐患排查及故障保护均有相关产品和解决方案，为防止电瓶车火灾事故提供有效的解决方案。4.1 电瓶车智能充电桩 针对不同场景和充电需求，安科瑞推了多款电瓶车智能充电桩，可以扫码、刷卡、投币、免费充电，还具备充满自停、充电异常自动断电、过载保护功能、短路保护、高温报警、剩余电流保护、充电故障报警、功率监测等保护功能，既可以解决充电问题，又可以有效防止过充、过载、短路、漏电等故障引起的火灾事故。图4.1-1 安科瑞电瓶车智能充电插座名称图片型号功能应用电瓶车充电桩ACX10A10路充电控制，可引出10路连接至专用充电插座，支持4G通讯。壁挂式安装ACX10S10路充电控制，可引出10路连接至专用充电插座，满足露天户外安装防护等级，支持4G通讯。壁挂式安装4.2 电瓶车充电行为自动识别 作为整治重点，电瓶车或电池入户充电是重点防范行为。电瓶车还比较容易识别，但是如果把电瓶车电池拆回家充电属于监管难点。安科瑞微型智能断路器可以根据电瓶车电池充电特征有效识别居民入户充电行为，并及时通过APP、短信等方式发出异常信号，同时亦可支持自动断电功能，防范事故发生。图4.2-1 安科瑞智能微型断路器识别充电行为名称图片型号功能应用单相智能微断ASCB1LE-63-C63-2P/Z4G单相智能微型断路器，支持63A，具备普通微断保护和控制功能，同时具备电流、电压、功率、电能测量功能，支持漏电保护和用电行为特征识别，支持远程控制，4G通讯。普通居民家庭、单相负载三相智能微断ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G三相智能微型断路器，具备普通微断保护和控制功能，同时具备电流、电压、功率、电能测量功能，支持漏电保护和用电行为特征识别，支持远程控制，4G通讯。三相负载4.3 故障电弧探测 低压线路较长、线路有老化破损或者插座接触不良而持续不断的产生电弧也可能引起电气火灾，这种问题在电瓶车的充电中也会发生，针对这种情况，安科瑞推出了故障电弧探测器，可以有效识别故障电弧，及时通过APP、短信等方式发出报警信号。图4.3-1 安科瑞故障电弧探测器名称图片型号功能应用故障电弧探测器AAFD-40Z监测单相回路故障电弧，1路剩余电流、2路温度，单相电流电压功率电能参数，RS485通讯，规格0-40A。单相故障电弧探测AAFD-DU支持32路单相回路故障电弧探测，1路剩余电流、4路温度，RS485通讯，配合故障电弧传感器使用。多回路故障电弧探测故障电弧传感器AAFD-DU-M7/12故障电弧传感器，配合AAFD-DU使用，孔径可选择φ7和φ12单相故障电弧传感器4.4 电气防火限流式保护器 不少地区性规范对电瓶车充电末端配电箱均有安装防火限流式保护器的要求，比如上海《民用建筑电气防火设计规范》、江苏DB32/T3904-2020《电瓶车停放充电场所消防技术规范》等。 传统保护方式采用电磁脱扣式断路器，检测到短路后脱扣器动作，分断时间在毫秒级，无法阻止短路点产生的溅射火花和大量发热，容易酿成火灾事故。而采用限流式保护器在短路或过载后150微秒内限制故障电流，动作时间不到普通断路器的百分之一，可以很好的防止充电回路短路或者过载故障时产生火花从而消除火灾隐患。图4.4-1 安科瑞电气防火限流式保护器名称图片型号功能应用防火限流式保护器ASCP200-20D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护等，电流6-20A，RS485通讯末端单相回路防火限流式保护器ASCP200-40D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、线缆温度监测、内部超温限流保护等，电流0-40A，RS485通讯末端单相回路防火限流式保护器ASCP200-63D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、线缆温度监测、内部超温限流保护等，电流0-63A，RS485通讯末端单相回路4.5 电瓶车充电管理平台 除了智能充电插座、故障电弧探测器、电器防火限流式保护器之外，安科瑞AcrelCloud-9000电瓶车充电管理平台也通过数字化手段帮助管理电瓶车充电运营和安全管理。充电桩或插座通过4G与平台进行通信和数据交互。平台能够对电瓶车充电桩的日常状态、充电过程进行监控，实现支付对接，能够支持投币、刷卡、微信等多种支付方式。对充电过程中的异常情况进行实时预警处理，并可派发工单安排工程师及时处理。图4.5-1 电瓶车充电管理平台网络图平台具备充电站信息管理、充电桩监控、交易收费管理、异常报警分析、充电行为识别报警、烟雾火焰报警、视频监控等功能，帮助物业管理者高效管理居民小区或公共场所的电瓶车充电，制定应急预案，提高应急响应速度和运营安全。图4.5-2 电瓶车充电管理平台界面

1、概述 国家消防救援局统计数据显示，2023年全国共接报电动自行车火灾2.1万起，相比2022年上升17.4%。其中，80%的电动自行车火灾发生在充电时，由锂电池燃爆引起。自南京“2.23”火灾事件发生后，很多地区都在开展清查整治电动自行车火灾隐患专项行动，电动自行车火灾为何频发？住宅区电动自行车管理到底难在哪？如何让管理既保障安全，又方便群众呢？2、预防电动自行车火灾的管理措施 预防电动自行车火灾事故，要采用堵疏结合，配合技术手段进行监管。如果有安全、方便且价格合适的充电站，居民没必要把车推进住宅楼充电或者飞线充电，所以治理电动自行车火灾决不能一禁了之。通过分析造成重大损失的电动自行车起火事故不难发现，主要原因就是车或者电池进入住宅楼准备充电或正在充电引起的，比如室内、楼道、电梯、架空层等区域而引起火灾。要预防电动自行车火灾事故可以从以下几个方面着手。 解决居民充电难问题：通过定点安置智能充电插座，合理收费，解决电动自行车充电难题； 禁止电动车或电池进住宅楼：由于电池进户充电监管难度大，需要配合技术手段进行有效监管； 合理控制充电时间：电动自行车充电时间不宜过长，避免过充，这是电池起火的主要原因之一； 防止私拉电线充电：私拉电线由于线路较长，容易因为发热、破损、短路而引起火灾； 禁止擅自改装：规范电动车生产商制造标准，禁止擅自加装改装，增加着火风险； 加强宣传：居民小区加强电动自行车用车安全宣传，提高防火安全意识。3、安科瑞预防电动自行车火灾组合方案 安科瑞电气针对电动自行车充电、充电行为监管、隐患排查及故障保护均有相关产品和解决方案，为防止电动自行车火灾事故提供有效的解决方案。3.1 电动自行车智能充电插座 针对不同场景和充电需求，安科瑞推了多款电动自行车智能充电插座，可以扫码、刷卡、投币、免费充电，还具备充满自停、过载保护功能、短路保护、过温保护、漏电监测等保护功能，既可以解决充电问题，又可以有效防止过充、过载、短路、漏电等故障引起的火灾事故。图3.1-1 安科瑞电动自行车智能充电插座名称图片型号功能应用立柱式充电桩ACX10B由一个主机和5根立柱插座组成，从主机引出10路至立柱插座，实现充电功能，支持4G通讯。户外露天立柱式安装壁挂式充电桩ACX10A专用充电插座，支持4G通讯。壁挂式安装壁挂式充电桩ACX10S专用充电插座，可露天户外安装，支持4G通讯。壁挂式安装充电插座ACX2A2路充电插座，充电控制，支持4G通讯。壁挂式安装3.2 电动自行车充电行为自动识别 近期不少小区正在加紧排查电动自行车火灾隐患，作为整治重点，电动自行车或电池入户充电是重点防范行为。电动自行车还比较容易识别，但是如果把电动车电池拆回家充电属于监管难点。安科瑞微型智能断路器可以根据电池充电波形特征，可以有效识别居民入户充电行为，并及时通过APP、短信等方式发出异常信号，同时可支持自动断电功能，防范事故发生。图3.2-1 安科瑞智能微型断路器识别充电行为名称图片型号功能应用单相智能微断ASCB1LE-63-C63-2P/Z4G单相智能微型断路器，支持63A，具备普通微断保护和控制功能，同时具备电流、电压、功率、电能测量功能，支持漏电保护和用电行为特征识别，支持远程控制，4G通讯。普通居民家庭、单相负载三相智能微断ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G三相智能微型断路器，具备普通微断保护和控制功能，同时具备电流、电压、功率、电能测量功能，支持漏电保护和用电行为特征识别，支持远程控制，4G通讯。三相负载3.3 故障电弧探测低压线路较长、线路有老化破损或者插座接触不良而持续不断的产生电弧也可能引起电气火灾，这种问题在电动自行车的充电中也会发生，针对这种情况，安科瑞推出了故障电弧探测器，可以有效识别故障电弧，及时通过APP、短信等方式发出报警信号。图3.3-1 安科瑞故障电弧探测器名称图片型号功能应用故障电弧探测器AAFD-40Z监测单相回路故障电弧，1路剩余电流、2路温度，单相电流电压功率电能参数，RS485通讯，规格0-40A。单相故障电弧探测故障电弧探测器AAFD-DU支持32路单相回路故障电弧探测，1路剩余电流、4路温度，RS485通讯，配合故障电弧传感器使用。多回路故障电弧探测故障电弧传感器AAFD-DU-M7/12故障电弧传感器，配合AAFD-DU使用，孔径可选择φ7和φ12单相故障电弧传感器3.4 电气防火限流式保护器不少地区性规范对电动自行车充电末端配电箱均有安装防火限流式保护器的要求，比如上海《民用建筑电气防火设计规范》、江苏DB32/T3904-2020《电动自行车停放充电场所消防技术规范》等。传统保护方式采用电磁脱扣式断路器，检测到短路后脱扣器动作，分断时间在毫秒级，无法阻止短路点产生的溅射火花和大量发热，容易酿成火灾事故。而采用限流式保护器在短路或过载后150微秒内限制故障电流，动作时间不到普通断路器的百分之一，可以很好的防止充电回路短路或者过载故障时产生火花从而消除火灾隐患。图3.4-1 安科瑞电气防火限流式保护器名称图片型号功能应用防火限流式保护器ASCP200-20D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护等，电流6-20A，RS485通讯末端单相回路防火限流式保护器ASCP200-40D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、线缆温度监测、内部超温限流保护等，电流0-40A，RS485通讯末端单相回路防火限流式保护器ASCP200-63D可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、线缆温度监测、内部超温限流保护等，电流0-63A，RS485通讯末端单相回路3.5 电动自行车充电管理平台 除了智能充电插座、故障电弧探测器、电器防火限流式保护器之外，安科瑞AcrelCloud-9000电动自行车充电管理平台也通过数字化手段帮助管理电动自行车充电运营和安全管理。充电桩或插座通过4G与平台进行通信和数据交互。平台能够对电动自行车充电桩的日常状态、充电过程进行监控，实现支付对接，能够支持投币、刷卡、微信等多种支付方式。对充电过程中的异常情况进行实时预警处理，并可派发工单安排工程师及时处理。图3.5-1 电动自行车充电管理平台网络图 平台具备充电站信息管理、充电桩监控、交易收费管理、异常报警分析、充电行为识别报警、烟雾火焰报警等功能，帮助物业管理者高效管理居民小区或公共场所的电动自行车充电，提高运营安全。图3.5-2 电动自行车充电管理平台界面

周颖 安科瑞1、概述 全球首个“碳关税”——欧盟碳边境调节机制于2023年10月启动试运行。自此，首批纳入欧盟碳边境调节机制的6个行业相关产品在出口至欧盟国家时需提供碳排放数据，这会倒逼国内制造业企业加快开展产品碳足迹核查的步伐。以钢铁行业为例，短期来看，欧盟碳边境调节机制可能导致我国钢铁企业的出口成本增加约4%~6%。长期来看，伴随碳排放配额分配比例收紧、碳价上升，钢铁行业出口成本将进一步增加。 一件儿童长袖衫，从原料到制作完成、打包，碳排放量为7.9442公斤，其中约60%是澳大利亚牧场在羊毛生产环节产生的。完善一个产品碳排放需要覆盖产品生命周期的碳足迹背景数据库，这涉及到从原材料到成品生产过程的每一个环节。 国内大部分企业普遍缺少碳管理相关知识，碳排放数据收集和分析困难、数据来源较为分散、难以在短时间 内获得准确完整的碳排放信息、增加成本等因素，都让企业望而却步。如何降低企业碳足迹核算成本和难度，提升碳足迹核算效率？数字化工具有望成为“破局”的关键。2、安科瑞碳电表 碳电表是一种新型的计量工具，它的出现是为了帮助我们更好地理解和计算企业在电力使用中的碳排放。它的工作原理是根据实际电能消耗的计量数据，动态计算并按照使用条件、区域等因素更新电碳因子，也就是平均每度电所蕴含的碳排放量。这个数值是实时更新的，能够真实反映企业电力使用中的碳排放情况。碳电表的出现对于企业有着非常重要的意义，有了这些数据，企业就可以追踪产品生产过程的碳排放，根据碳排放情况优化生产用电安排，制定更加绿色低碳的生产模式。 安科瑞AEM96三相多功能碳电表，集成三相电力参数测量、遥信、遥控、分时电能计量及碳排放统计，根据不同使用工况的电碳折算因子集成碳结算功能，包含12组碳排放值及对应的碳排放因子，它能够实时计算并给出企业生产用电带来的碳排放量，让碳排放像电能一样方便记录，配合安科瑞碳资产管理平台，大大简化企业的碳排放统计工作。图2.1 AEM96三相多功能碳电表3、碳资产管理平台 碳核算是碳资产管理的核心，鉴于地区和行业的差异性，碳核算要针对环境不同的地区及工艺不同的行业充分核算边界，建立适用于产业园区、高能耗企业、制造工厂、公共机构等领域的核算模型。同时，平台可帮助企业打通碳交易市场的信息渠道，以碳核算的结果为基础，结合碳交易市场信息，辅助碳交易决策优化，协助用户获得碳收益。 Acrel-7000企业能耗管控平台根据以上原则来为企业用户提供碳资产管理，配合AEM96多功能碳电表或其它多功能电表，帮组企业完善产品生产过程中的碳排放追踪，提供碳排放总量和碳排放强度计算，完善碳配额考核，促进节能降耗，响应双碳目标。图3.1 碳资产管理驾驶舱 碳核算清单：核算各环节碳排放，生成核算清单。图3.2 碳核算清单 碳排放分析：统计碳排放情况及碳排结构。图3.3 碳排放分析 碳足迹管理：跟踪能源在输入、分配、消耗、生产各环节的碳排放情况。图3.4 碳足迹管理 碳配额核算及考核：测算碳配额抵消及下年度碳配额，评定各考核对象的碳排放达成率。图3.5 碳配额核算4、碳资产管理的意义 数字化能源管理平台是碳资产管理的支撑，从传统的能源监测转变为碳监测，实现碳资产管理数字化；适用不同行业及地区碳排放核算，实现碳资产管理标准化；跟踪碳排放全过程，实现碳资产管理精细化；辅助交易决策优化，获得碳收益，实现碳资产管理专业化。 而企业积极进行产品碳足迹核算，主动提供碳足迹数据，有助于提升产品竞争力，带动上下游企业注重环保，也有助于全社会早日实现“碳达峰，碳中和”目标。

​安科瑞 周颖1 概述 2023年12月23日蔚来宣布了一项重要的计划，表示蔚来将在2024年新建1000座换电站，这将使蔚来的换电站总数达到3310+座，2025年蔚来将建成全面覆盖“九纵九横十九大城市群”的高速换电网络，并且全球换电站数量将超过4000座。此外，蔚来还计划在2024年新增20000根充电桩，使充电桩总数达到41000+根。这一战略规划的主要目标是为车主提供更加便捷的充电和换电服务，与传统的充电桩相比，蔚来换电站能够在短时间内完成电池充电和更换，提供更快捷、更高效的充能解决方案，这也成为了吸引新能源汽车消费者的一大亮点。 蔚来自建充换电站的计划堪比当年京东自建物流，尽管当年很多人不看好，但是现在的京东物流现在已经成为京东电商生态的重要竞争力之一。而重视用户体验的蔚来为用户建立起完善的充换电网络，不仅可以更好的服务于用户，而且数以千计的充换电站构建的虚拟电厂未来也可能是中国能源市场的重要参与者和获益者。 尽管布局充换电站对蔚来的意义非常重大，但是同时也耗资庞大。根据蔚来2023年全年财报数据来看，依旧处于亏损阶段，而相比其他造车新势力，蔚来为提高用户体验而花了更多的钱来布局充换电站。充换电站属于重资产，建造和运营前期都需要投入大量资金，通过数字化平台来运维管理显然可以在提升用户体验的同时大幅降低充换电站的运营成本。图1-1 蔚来充换电站NIO House2 充换电站的供配电系统及智能化要求 充换电站变配电系统通常采用箱式变电站，由高压室、变压器室和低压室三个独立小室组成，用电容量一般在630kVA~1250kVA之间，根据充换电站的规模而定，如图2-1所示。图2-1 充换电站箱变典型一次图图2-2 充换电站箱式变电站 蔚来对充换电站箱变智能化做了标准化要求，对箱式变电站电气参数、接点温度、变压器室和高低压室内环境参数监测要求见表2-1。序号功能位置检测模块驱动模块1环境温湿度高压室、变压器室、低压室温湿度检测模块加热器/风机2接点温度变压器本体、高压电缆头处（高压柜连接处）、低压框架断路器上桩头、低压塑壳断路器下桩头、低压水平母排无线测温风机/报警/跳闸3电压检测进线高压柜输入端或出线高压柜输出端、低压次总柜总开下端继保或多功能电表4电流检测进线高压柜输出端或出线高压柜输出端、低压次总开关上端、低压出线塑壳上端、出线高压柜输出端、低压PE排继保、多功能电表5电能计量/功率因数进线高压柜输入端或出线高压柜输出端、低压次总开关上端、低压出线塑壳上端多功能电表6谐波检测出线高压柜输出端谐波检测装置7门禁检测高压室外门、低压室外门、变压器室外门、变压器室内门行程开关报警8烟雾检测高压室、变压器室、低压室烟雾传感器9水浸检测变压器室箱变下部水浸传感器10浪涌状态检测/保护熔断器检测低压次总柜带通讯浪涌11高压断路器状态检测高压断路器、高压接地刀、高压负荷开关、高压主熔断器、低压框架断路器、低压塑壳、风机开关辅助触点12远程补偿控制/监测低压电容柜无功补偿器表2-1 箱式变电站数字化监测要求3 充换电站数字化监控和运维解决方案3.1 设备配置及组网方案 根据需求现场箱式变电站配置安科瑞微机保护装置、谐波检测装置、多功能仪表、无线测温传感器、无功补偿控制器和智能电容补偿装置等，通过RS485总线接入设置在智慧测控柜内的智能网关ANet-2E4SM，然后通过4G上传至蔚来充换电站运维管理平台，设备配置图见图3.1-1，现场设备组网结构图建图3.1-2。图3.1-1 充换电站箱式变电站智能装置配置图3.1-2 现场设备组网结构图3.2 设备选型表名称图片型号功能应用微机保护装置AM3SE-I具备三段式电流保护和反时限过流保护，测量三相电流、电压、有功/无功功率、电能、功率因数等等10kV进线保护测控多功能电表(谐波检测)APM520具有全电量测量，2-53次谐波畸变率、电压合格率统计、分时电能统计，开关量输入输出，模拟量输入输出。高低压重要回路谐波测量多功能电表AMC72L-E4/KC具有常规电气参数测量，2-53次谐波畸变率、电压合格率统计、分时电能统计，开关量输入输出，模拟量输入输出。0.4kV进/馈线回路电流表AMC72-AI3三相电流表，数码管显示0.4kV进线回路，就地显示三相电流无功补偿控制器ARC-28F/Z-USB-L具备28组电容器分补、共补等方式的自动投切控制，使功率因数达到设定目标值。电容器补偿柜智能电容器AZC-SP1/450智能电容器，可选择共补、分补方式，具备RJ45网络通信线接口，可配合无功补偿控制器实现无功补偿。0.4kV无功补偿无线测温接收器ATC450-C通过无线接收无线测温传感器数据，并通过RS485接口上传给智能网关。无线测温无线测温传感器ATE400监测高压电缆头处、低压框架断路器上桩头、低压塑壳断路器下桩头、低压水平母排温度。无线测温开关量采集单元ARTU100具备32路遥信信号采集，通过RS485通讯上传网关。遥信采集智能网关ANet-2E4SM边缘计算网关，嵌入式linux系统，网络通讯方式具备Socket方式，支持XML格式压缩上传，提供AES加密及MD5身份认证等安全需求，支持断点续传，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104协议电量、环境等数据采集、转换和逻辑判断网关扩展模块ANet-M4G/M485可以配合ANet-2E4SM智能网关扩展4G无线通讯或RS485接口。网关扩展模块温湿度传感器//采集高压室、变压器室和低压室环境温湿度，并通过RS485通讯上传网关。环境参数门磁、水浸、烟雾、浪涌//通过开关量信号接入遥信采集单元环境参数表3.2-1 蔚来充换电站箱变智能化设备选型表3.3 智能网关及平台 由于蔚来已经建设了充换电站运维管理平台，本项目箱变数据通过ANet-2E4SM智能网关采集后，按照蔚来运管平台要求的数据格式上传平台。智能网关采用嵌入式系统，具备本地数据采集、逻辑判断、协议转换、断点续传、数据加密、协议定制等功能，可以无缝对接上级平台。 安科瑞Acrelcloud-1000电力运维平台也可以满足箱变运维管理功能，平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据，包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上，并通过北斗定位跟踪运维执行过程进行闭环，提高运维效率，及时发现缺陷并做消缺处理。图3.3-1 AcrelCloud-1000电力运维平台界面电力监测 运维平台通过4G网络采集箱变配电系统数据，包括电流电压功率电能和开关状态等数据，掌握箱变实时和历史数据。电能统计 基于尖峰平谷分时电度统计不同时段的电能消耗和用电成本，并形成日报、月报、年报表，通过同比环比分析比较，便于用户计算运营成本。异常报警 箱变电流、电压、功率、开关状态、变压器负荷率和绕组温度、电气接点温度、环境温湿度、烟雾、浸水、视频、门禁信息，发生异常情况会及时通过APP和短信向运维人员发出报警信息。运维管理 可帮助用户制定巡检计划，记录巡检发现的缺陷，并派发消缺工单，查看巡检轨迹定位和消缺抢修进度，反馈任务进度等，闭环运维管理流程。用户报告 运维平台自动生成用户用电及运行诊断报告，对配电系统运行情况提供周期性诊断报告，总结配电系统存在的问题，提出改进建议。 另外平台还具备环境监测、视频监控、电能质量分析、需量分析、设备台账等管理功能，帮助用户更高效的管理地理分散、数量众多的箱变，提高供电可靠性和设备使用寿命，降低运维成本和用电成本。

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801摘 要：分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式为全额上网，分布式光伏发电系统所发电量全部用于上网，不自发自用。分布式光伏全额上网的优点是可以充分利用分布式光伏发电系统的发电量，提高分布式光伏发电系统的利用率，同时也可以减少分布式光伏发电系统的自用电量，降低分布式光伏发电系统的自用成本。发展分布式光伏发电对优化能源结构、实现“双碳目标”、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。关键词：分布式光伏；全额上网；“双碳目标”1.概述 作为全球能源消费大国，我国积极推进“双碳”目标发展，新能源装机容量大规模、爆发式增长。[1]传统电力系统正向高比例新能源电力系统转变。分布式光伏的大规模接入，会使配电网面临电能质量下降，供电可靠性安全性不足，调节能力下降的挑战。[2] 光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一，在我国平均日照条件下安装1千瓦光伏发电系统，1年可发出1200度电，可减少煤炭(标准煤)使用量约400千克，减少二氧化碳排放约1吨。根据世界自然基金会研究结果：从减少二氧化碳效果而言，安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米，目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。 本次建设规模为5980千瓦分布式光伏发电，以10KV并入原供电系统。本项目电量结算原则为：全额上网。[3]项目计划2024年3月底建成投产。该企业光伏电站至公共连接点所有工程由投资建设；该企业光伏配电室1个并网点处装设A级电能质量在线监测装置；企业配电室内的计量表、企业光伏开关室的1个并网点装设供电公司提供的光伏发电计量表。2.系统结构 分布式光伏监控系统是指：通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对光伏电站全部设备的运行情况执行监视、测量。系统可分为三层结构：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。 现场设备层：包含AM5SE-K公用测控装置、APView500电能质量在线监测装置、IPC200频率电压紧急控制装置、AM5SSE-IS防孤岛保护装置、计量表等设备，用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态等数据，在10kV变电所配置直流电源，保障现场设备良好的运行环境。网络通讯层：包含ANet-2E4SM智能网关。网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，采集数据通过网口上传至通信室分布式光伏监控系统统平台；同时网关充当远动通信装置，将现场设备数据采集后通过交换机经纵向加密数据加密后上传调度网。平台管理层：分布式光伏监控系统平台、国网荆州供电公司调度控制中心平台。​图1 监控系统网络结构图3.解决方案 本项目园区采用10kV供电，有一处电源接入点。 该项目为一般厂房用电，按四级负荷要求供电，10kV采用单母线接线方式。该项目采用“全额上网”模式，利用原有的电源点作为光伏高压并网点并入电网端，并网点设置集电线路柜，站用变柜，SVG柜，PT柜，计量柜，并网出线柜。新增的光伏系统配置自动化系统，实时采集并网信息，信息上传至当地调控中心DMS系统。光伏发电逆变器电源电压，经室内升压变升压至10kV后,通过高压电缆接入新增的10kV光伏高压柜,并入原10kV市电高压柜。图2 光伏电站一次系统图3.1.方案综述 本次工程为5.98MWp的分布式光伏发电项目，项目采用“全额上网”模式。根据用户配电系统管理需求，需要对10kV开关柜、光伏逆变器、交直流系统等进行全方面监控与保护，及时发现故障故障，保证配电系统可靠运行。 在光伏配电室配置一套Acrel-1000DP分布式光伏监控系统，通过通信管理机及网络交换机实时采集各个光伏配电间的继电保护装置、电能质量、安全自动装置、光伏逆变器等二次设备数据，实现整个厂区供配电系统的全面电力监控与自动化管理。 在各个配电室配置一套直流电源系统(带蓄电池)和UPS电源，为整个光伏电站的断路器执行机构、二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源。 在每间光伏配电室光伏计量柜配置关口计量电能表、并网电能表，用于光伏发电计费补偿。 本项目采用有线的方式，通过光伏纵向加密上传到荆州供电公司通信机房，并接入配网主站。一面远动通讯屏，远动通讯屏配置数据1台综自网关、1台交换机、1台GPS时钟、1台正向隔离装置，一台模块化智能网关和三个485拓展模块。1台频率电压紧急控制装置。3.2.技术方案3.2.1.继电保护及安全自动装置需求 分布式电源继电保护和安全自动装置配置符合相关继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定，装置定值应与电网继电保护和安全自动装置配合整定，防止发生继电保护和安全自动装置误动、拒动，确保人身、设备和电网安全。10kV接入的分布式电源，保护和安全自动装置配置还应满足《分布式电源涉网保护技术规范》(Q/GDW11198)的要求。 1.线路保护测控装置：光伏电站线路发生短路故障时，线路保护能快速动作，瞬时跳开相应并网点断路器，满足全线故障时快速可靠切除故障的要求。为保障供电可靠性，减少停电范围，在高压配电室光伏并网出线柜、高压配电室1#光伏集电线路柜、高压配电室2#光伏集电线路柜各配置1套带方向过流保护。 2.电容器保护装置：在高压配电室10kVSVG柜，装设1套电容器保护装置，实现欠电压，过电压，零序电压，不平衡电压保护，异常紧急控制功能，跳开电容器断路器。 3.频率电压紧急控制装置：实现变电站低周低压减载控制,具有测量两段母线或两条联络线的电压、频率，作为判别依据。 4.公共测控装置：适用于中压配电系统的进线、大容量主变压器出线回路，实现电参量遥测、开关状态与告警信号遥信功能。 5.防孤岛保护装置:针对电网失压后分布式电源可能继续运行、且向电网线路送电的情况提出。孤岛运行一方面危及电网线路维护人员和用户的生命安全，干扰电网的正常合闸；另一方面孤岛运行电网中的电压和频率不受控制，将对配电设备和用户设备造成损坏。防孤岛装置应具备线路故障时，确保电源能及时断开与电网连接，确保重合闸能正确动作。 6.光伏电站本体应具备故障和异常工作状态报警和保护的功能。 7.光伏电站应支持调度机构开展"四遥"(遥测、遥信、遥控、遥调)应用功能。 8.恢复并网：当光伏发电系统因电网扰动脱网后，在电网电压和频率恢复到正常运行范围之前，光伏发电系统不允许并网；在电网电压和频率恢复正常后，通过10kV电压等级并网的分布式电源恢复并网应经过电网调度机构的允许。 9.系统继电保护应使用专用的电流互感器和电压互感器的二次绕组，电流互感器准确级宜采用5P、10P级，电压互感器准确级宜采用0.5、3P级。 10.光伏电站内需配置直流电源屏(带蓄电池)和UPS电源，供新配置的保护装置、测控装置、电能质量在线监测装置等设备使用。3.2.2.调度自动化需求 光伏电站投运后，由市调调度，并由市级供电公司对运行进行管理。因此，需建立光伏电站至市调的调度通信以及远动等信息和数据传输通道。 10kV光伏电站本体需配置配电自动化终端监控系统，具备与电网调度机构进行双向通信的能力，能够实现远程监测和控制功能，应能接收、执行调度端远方控制解/并列、启停和发电功率的指令，具备群调群控及远动功能，有关光伏电站本体信息的采集、处理采用监控系统来完成，具备符合相关标准通信协议的远传功能。光伏电站配电自动化终端监控系统实时采集并网运行信息，主要包括主断路器状态、并网点开关状态(具备遥控功能)、并网点电压和电流、光伏发电系统有功功率和无功功率、光伏发电量、频率等，上传至市供电公司配网自动化系统主站,当调度端对分布式电源有功功率和无功电压有控制要求时，就地监控系统应能够接收和执行上级调度主站系统的控制命令。 站内对时方式：分布式电源10kV接入时，应能够实现对时功能，可采用北斗对时方式、GPS对时方式或网络对时方式。3.2.3.电能计量需求 根据Q/GDW10347-2016《电能计量装置通用设计规范》的规定，本项目需设置关口计量电能表、并网电能表，用于光伏发电计费补偿。3.2.4.电能质量在线监测需求 根据Q/GDW10651—2015《电能质量评估技术导则》的相关要求；通过10(6)kV～35kV电压等级并网的变流器类型电源应在公共连接点装设满足GB/T19862要求的A级电能质量在线监测装置，以满足接入福建电网电能质量监测子站通信机的接入规范，对电压、频率、谐 波、功率因数等电能质量参数进行监测，电能质量监测数据应至少保存一年。 光伏电站应满足《国网湖北电力做好中低压分布式电源接入系统优质服务指导意见》有关电能质量要求的规定，当接入配电网的分布式电源导致公共连接点 电能质量不满足相关要求时，运营管理方应在规定时间内采取改善电能质量措施，未采取治理措施或采取改善措施后电能质量仍无法满足要求时，电网运营管理部门采取断开该分布式电源管控措施，直至电能质量满足要求时方可重新并网。 通过10KV电压等级并网的分布式电源，应具备低电压穿越能力和高电压穿越能力，高低 电压穿越的考核曲线应满足现行技术规范要求。 通过10(6)kV～35kV电压等级并网的分布式电源，应在并网运行后6个月内向市供电公司提供运行特性检测报告，检测结果应符合Q/GDW10651—2015《电能质量评估技术导则》的相关要求。分布式电源接入电网的检测点为电源并网点，应由具有相应资质的单位或部门进行检测，并在检测前将检测方案报市供电公司调控中心备案。 在新(扩)建谐波源用户投运后，市供电公司营销部组织对用户谐波进行测试。如发现评估不超标而实测超标的用户，市供电公司营销部应对该用户下发谐波整改通知，及时落实用户谐波治理措施。3.3.配置设备清单表1我司提供方案设备列表续表1我司提供方案设备列表3.4.现场应用图图3 光伏电站屏柜布置图图4 光伏电站监控主机台布置图图5 安全自动装置屏柜布置图4.系统功能4.1.实时监测 Acrel-1000DP分布式光伏监控系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。同时可以设计整体界面，供用户选择对应配电房对应光伏组件或高压部分进行查看。图6 实时监测主界面图4.2.电能质量监视 在电能质量监控图中，可以直接查看电流电压总有效值、电压波动、电压总畸变、正反向有功电能、有功、无功功率等电能质量信息。可以根据这些信息监测现场电能的质量，及时的做出应对方案。图7 电能质量监视界面图4.3.网络拓扑图 系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。图8站内设备系统网络拓扑图4.4.曲线查询 在曲线查询界面可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等曲线。图9曲线查询界面图4.5.直流屏光字牌 在曲线查询界面可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等曲线。图10光字牌界面图5.结语 在“双碳”背景下，随着分布式新能源的广泛建设，高渗透率分布式光伏接入配电网后势必产生的电压问题，因此在促进分布式光伏并网过程中需要一套安全可靠的分布式光伏监控系统解决方案，为用户、电网助力分布式光伏高比例有序并网，强化分布式光伏的统一管控，推动分布式光伏和大电网的协调运行，搭建数据透明、调控便捷、能源互动的新型分布式新能源调度管理体系。参考文献[1]韩肖清，李廷钧，张东霞，等.双碳目标下的新型电力系统规划问题及关键技术[J].高电压技术，2021，47（9）：3036-3046.[2]陈国平，李明节，鲁宗相，等.关于新能源发展的技术瓶颈研究[J].中国电机工程学报，2018，38（7）：1893-1904 2205[3] 田由甲，戴彬，郭刚，等.分布式光伏并网方式及数据采集与控制的方式综述[J].2023,4(3)作者介绍：周颖，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究变电站综合自动化解决方案、分布式光伏监控解决方案。手机:18721095851（微信同号），邮箱:2880956070@qq.com