0 引言：政策驅(qū)動(dòng)下的技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新

在全球“雙碳”目標(biāo)與我國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的雙重背景下，光伏發(fā)電與儲(chǔ)能裝置的協(xié)調(diào)運(yùn)行已成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。截至2025年，中國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)突破500GW，分布式光伏占比超40%，但其間歇性、波動(dòng)性特征導(dǎo)致棄光率仍達(dá)5%-10%，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性構(gòu)成挑戰(zhàn)。國(guó)家《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出，到2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)30GW以上，儲(chǔ)能技術(shù)成為破解光伏消納難題的關(guān)鍵抓手。

在此背景下，安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺(tái)憑借“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同控制與AI優(yōu)化技術(shù)，為企業(yè)提供了從能源監(jiān)測(cè)到智能調(diào)度的全鏈路解決方案。該系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與邊緣計(jì)算的深度融合，實(shí)現(xiàn)了光伏、儲(chǔ)能、充電樁等設(shè)備的動(dòng)態(tài)平衡，成為政策落地與技術(shù)創(chuàng)新的典型實(shí)踐。

1 光伏與儲(chǔ)能協(xié)調(diào)運(yùn)行的核心挑戰(zhàn)與政策導(dǎo)向

1.1 挑戰(zhàn)分析

功率匹配難題：光伏出力隨天氣波動(dòng)，儲(chǔ)能需動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電功率以避免過(guò)充/過(guò)放。例如，夏季正午光伏發(fā)電過(guò)剩時(shí)，儲(chǔ)能需快速吸收多余電能；夜間負(fù)荷高峰時(shí)則需釋放儲(chǔ)能支撐供電。

電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)：分布式光伏反向功率流可能導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電壓越限。據(jù)統(tǒng)計(jì)，未配置儲(chǔ)能的分布式光伏系統(tǒng)電壓越限概率高達(dá)30%，而儲(chǔ)能的充放電調(diào)節(jié)可將該風(fēng)險(xiǎn)降低至5%以下。

經(jīng)濟(jì)性矛盾：儲(chǔ)能系統(tǒng)成本占光伏項(xiàng)目總投資的20%-30%，需通過(guò)削峰填谷、需求響應(yīng)等策略實(shí)現(xiàn)投資回收。當(dāng)前，工商業(yè)用戶(hù)通過(guò)儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)調(diào)峰的年收益可達(dá)15%-20%。

1.2 政策驅(qū)動(dòng)

國(guó)家《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》明確支持儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)交易，允許儲(chǔ)能電站通過(guò)峰谷價(jià)差套利、輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)确绞将@取收益。

地方層面，河南省發(fā)布《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，提出到2027年建成1000個(gè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范項(xiàng)目，并通過(guò)補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等措施降低企業(yè)儲(chǔ)能投資成本。

2 安科瑞EMS3.0系統(tǒng)：技術(shù)架構(gòu)與核心功能

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

EMS3.0采用“云-邊-端”三層架構(gòu)：云端：基于大數(shù)據(jù)與AI算法，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度與碳資產(chǎn)管理。例如，系統(tǒng)預(yù)測(cè)光伏發(fā)電功率，誤差小于0.2，為儲(chǔ)能充放電策略提供數(shù)據(jù)支撐。

邊緣端：部署協(xié)調(diào)控制器（如ACCU-100），支持10ms級(jí)實(shí)時(shí)響應(yīng)，執(zhí)行防逆流、柔性擴(kuò)容等策略。在浙江某能源集團(tuán)項(xiàng)目中，邊緣控制器成功實(shí)現(xiàn)光伏、儲(chǔ)能與充電樁的毫秒級(jí)協(xié)同控制。

終端：集成智能電表、傳感器等設(shè)備，覆蓋光伏逆變器、儲(chǔ)能BMS、充電樁等全量數(shù)據(jù)采集，支持Modbus等多種工業(yè)協(xié)議。

2.2 核心功能

多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度：經(jīng)濟(jì)調(diào)度：融合電價(jià)信號(hào)與設(shè)備特性，構(gòu)建成本模型。例如，在某高速公路風(fēng)光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目中，系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能低谷充電、高峰放電策略，降低峰值負(fù)荷30%，年電費(fèi)支出減少200萬(wàn)元。

碳排追蹤：分區(qū)域/部門(mén)監(jiān)測(cè)碳排放，自動(dòng)生成ISO 14064標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告。某工業(yè)園區(qū)部署后，碳排放強(qiáng)度從0.6kgCO?/kWh降至0.3kgCO?/kWh，降幅達(dá)50%。

虛擬電廠（VPP）聚合：聚合空調(diào)、儲(chǔ)能、充電樁等可調(diào)資源，參與電力需求響應(yīng)。例如，某研究院項(xiàng)目通過(guò)VPP模式，在尖峰時(shí)段放電降低外購(gòu)電成本38%，變壓器擴(kuò)容需求減少60%。

智能運(yùn)維矩陣：建立設(shè)備電子臺(tái)賬，通過(guò)AI診斷提前預(yù)警故障。某電池廠項(xiàng)目部署后，設(shè)備故障率降低40%，運(yùn)維成本下降30%。

3 安科瑞EMS3.0風(fēng)光儲(chǔ)充一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)特色界面

3.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及總體負(fù)荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。

3.2 光伏界面

展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

3.3 儲(chǔ)能界面

展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。PCS、BMS的數(shù)據(jù)展示及控制。

3.4 風(fēng)電界面

展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

3.5 充電樁界面

展示對(duì)充電樁系統(tǒng)信息，主要包括充電樁用電總功率、交直流充電樁的功率、電量、電量費(fèi)用，變化曲線、各個(gè)充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

3.6 發(fā)電預(yù)測(cè)

通過(guò)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、未來(lái)天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè)，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃，便于用戶(hù)對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

3.7 策略配置

系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計(jì)劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等。

3.8 實(shí)時(shí)報(bào)警

具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護(hù)事件名稱(chēng)、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻；并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

3.9 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

3.10 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

3.11 故障錄波

系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析、比較，對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

3.12 事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)，包括開(kāi)關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測(cè)量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)事故第10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶(hù)指定和隨意修改。

4 特色產(chǎn)品展示

5 結(jié)語(yǔ)：以協(xié)同創(chuàng)新助力“雙碳”目標(biāo)

安科瑞EMS3.0系統(tǒng)的實(shí)踐表明，光伏與儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)運(yùn)行不僅是技術(shù)層面的突破，更是國(guó)家能源戰(zhàn)略落地的關(guān)鍵支撐。在政策引導(dǎo)下，中國(guó)已建成大規(guī)模的新型儲(chǔ)能市場(chǎng)，但技術(shù)成熟度、商業(yè)模式創(chuàng)新仍需持續(xù)攻關(guān)。未來(lái)，需進(jìn)一步強(qiáng)化“政-產(chǎn)-學(xué)-研-用”協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)向低成本、長(zhǎng)壽命、高安全方向發(fā)展，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系提供堅(jiān)實(shí)支撐。