微電網(wǎng)能量管理在智能配用電領(lǐng)域的應(yīng)用

智能用電是智能電網(wǎng)末端的重要組成部分，最優(yōu)用電合理提高電能資源利用效率、需求側(cè)管理（DSM）及供用電和諧互動、微電網(wǎng)和分布式可再生能源發(fā)電的大量接入是智能配用電領(lǐng)域的重點應(yīng)用需求。

UT-D100C智能電網(wǎng)配用電協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是優(yōu)特科技把握和應(yīng)對第三次工業(yè)革命的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，為滿足上述需求而研發(fā)的智能電網(wǎng)產(chǎn)品。其中，微電網(wǎng)能量管理是其核心技術(shù)。

智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中應(yīng)用了以下主要專利創(chuàng)新技術(shù)：基于頻率的多級電網(wǎng)自愈控制技術(shù)，基于優(yōu)先級的微電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備投切調(diào)控技術(shù)，微電網(wǎng)并網(wǎng)運行模式切換孤島運行模式的調(diào)控技術(shù)，照明負(fù)荷功率智能調(diào)控技術(shù)，智能微網(wǎng)能源調(diào)控的防誤閉鎖技術(shù)等。基于以上技術(shù)實現(xiàn)了并網(wǎng)最優(yōu)協(xié)調(diào)運行、孤島穩(wěn)定優(yōu)化運行及并離網(wǎng)平滑切換等功能。

同時，通過智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置，將用戶側(cè)微網(wǎng)接入地區(qū)電力需求側(cè)管理平臺或智能電網(wǎng)配用電協(xié)調(diào)控制主站，將實現(xiàn)供用電互動協(xié)調(diào)和需求側(cè)管理：用戶積極主動參與，自動響應(yīng)有序用電調(diào)峰需求，實現(xiàn)互動式的負(fù)控和非拉閘限電。采用配用電協(xié)調(diào)控制技術(shù)，供電、售電公司可以將區(qū)域內(nèi)各用戶的可調(diào)控資源，不光是負(fù)荷，還包括用戶自備分布式電源，一起集中協(xié)調(diào)起來，當(dāng)作一個虛擬電廠來實現(xiàn)調(diào)峰。需求側(cè)互動協(xié)調(diào)不但滿足了系統(tǒng)穩(wěn)定調(diào)度要求，保障了用戶最重要負(fù)荷的安全可靠用電，還有助于提高能源的利用率，降低電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備投資和損耗。

對照國家能源局《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國能新能［2015］265號）的技術(shù)要求，UT-D100C系統(tǒng)用戶側(cè)的微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制部分，事實上就是一套新能源微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，相關(guān)功能早于該規(guī)范的出臺就已實現(xiàn)，符合其技術(shù)要求。

不僅在微網(wǎng)中，微電網(wǎng)能量管理技術(shù)在常規(guī)配用電（能效管控系統(tǒng)）中同樣可以用來實現(xiàn)能源最優(yōu)調(diào)控。系統(tǒng)采用智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的主控制器（UT-6611）來統(tǒng)一協(xié)調(diào)各進(jìn)出線的監(jiān)測控制終端的運行控制，進(jìn)行配用電系統(tǒng)的電能協(xié)調(diào)管理，應(yīng)用其中的供用電平衡協(xié)調(diào)控制功能，維持各運行模式下的動態(tài)平衡與優(yōu)化，最大限度地保障最高的供電質(zhì)量、安全性和可靠性。

通過智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置監(jiān)控整個用戶電網(wǎng)的運行狀況以及對各控制執(zhí)行終端進(jìn)行策略設(shè)置和投切控制，并利用各終端的就地策略、功能，可以實現(xiàn)下列協(xié)調(diào)控制功能：

●電能供需協(xié)調(diào)控制

●配用電能源管理

●能源負(fù)荷最優(yōu)智能調(diào)控

●需求側(cè)負(fù)荷能源自動響應(yīng)

系統(tǒng)采用UT-6611智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置來統(tǒng)一協(xié)調(diào)各進(jìn)出線、供用電回路及電源與負(fù)載設(shè)備的監(jiān)測控制終端的運行控制，進(jìn)行配用電系統(tǒng)的電能協(xié)調(diào)，應(yīng)用其中的供用電平衡協(xié)調(diào)控制功能，實現(xiàn)多種運行方式下的自動模式轉(zhuǎn)換，并維持各模式下的能源與載荷動態(tài)平衡與優(yōu)化，按負(fù)荷與電源優(yōu)先級最大限度地保障最高的供電質(zhì)量和可靠性。系統(tǒng)自動滿足電力設(shè)備容量、最大需量等約束目標(biāo)，避免設(shè)備損壞和電價懲罰，延緩設(shè)備、線路改造巨大投入，并能夠自動調(diào)整設(shè)備運行作息以避峰趨谷，合理降低電費成本。同時，通過上述電力能源協(xié)調(diào)平衡控制，UT-6611智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置將根據(jù)主站或調(diào)度對用戶用電負(fù)荷的額定限制，實現(xiàn)供用電互動協(xié)調(diào)和需求側(cè)自動響應(yīng)。

針對不同運行模式需求，設(shè)定不同的調(diào)控目標(biāo)，采取上述算法進(jìn)行推算，就地監(jiān)控軟件上經(jīng)人工交互確認(rèn)（也可設(shè)置為不經(jīng)交互確認(rèn)自動下達(dá)），然后將調(diào)控策略下達(dá)執(zhí)行：

常規(guī)運行正常供電，以變壓器、線路等供電設(shè)備容量為總用電功率約束目標(biāo)，進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行：

UT-6611監(jiān)測總用電負(fù)荷的數(shù)值，一旦總用電功率超容量或低于其差額達(dá)到一定可觀數(shù)值，將及時按優(yōu)先級順序調(diào)控投切部分負(fù)荷。

UT-6611根據(jù)實際功率消耗值與供電容量的對比，進(jìn)行調(diào)控推演計算；如若總用電功率超出容量，則從低到高逐步切除部分負(fù)荷，直至總用電功率降到容量之下；反之若總用電功率低于容量（保持一定可觀數(shù)值的裕度），則從高到低逐步合上部分負(fù)荷的開關(guān)，逐步恢復(fù)部分次優(yōu)先級負(fù)荷供電，直至全部負(fù)荷投入。

通過負(fù)荷自動調(diào)控，系統(tǒng)可以主動避免負(fù)荷超設(shè)備容量，延緩甚至避免設(shè)備、線路改造的巨大投入。

如果企業(yè)與供電公司供電協(xié)議中簽訂的最大需量低于設(shè)備容量，則以人工設(shè)定的需量容限為總用電功率約束目標(biāo)，進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行，過程同上。這樣將自動避免負(fù)荷超需量容限，控制兩部制中基本電價成本。

需求側(cè)自動響應(yīng)即非拉閘限電，以調(diào)度下達(dá)的供電功率限額為約束目標(biāo)（可以通過地區(qū)電力需求側(cè)管理平臺或智能電網(wǎng)配用電協(xié)調(diào)控制主站平臺通信自動傳達(dá)或人工設(shè)定），進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行：

如若電網(wǎng)限電，UT-6611根據(jù)實際功率消耗與調(diào)度限電指標(biāo)的缺口，從低優(yōu)先級負(fù)荷逐步向上進(jìn)行減負(fù)荷推算，使得總用電功率維持低于限額，然后將調(diào)控策略下達(dá)執(zhí)行。即先逐步切除三級負(fù)荷，再逐步調(diào)控二級負(fù)荷、一級負(fù)荷，使得總用電功率降到調(diào)度限電指標(biāo)以下。

根據(jù)峰、平、谷時段劃分，分別設(shè)置不同的用電功率限額，以此動態(tài)用電功率限額為約束目標(biāo)，進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行：

UT-6611監(jiān)測總用電負(fù)荷的數(shù)值，一旦總用電功率超用電功率限額或低于其差額達(dá)到一定可觀數(shù)值，將及時按優(yōu)先級順序調(diào)控投切部分負(fù)荷；

在峰時段將限額設(shè)低，谷時段將限額設(shè)高，如此系統(tǒng)將自動調(diào)整設(shè)備運行作息，避峰趨谷以降低電費成本。

近年來，UT-D100C能效協(xié)調(diào)管控系統(tǒng)已經(jīng)在多個園區(qū)、樓宇、工廠，以及海軍某部隊等單位投運，成功實現(xiàn)了電能效監(jiān)測管理、智能微網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)、智能配電多運行方式下的能源協(xié)調(diào)、智能配電最優(yōu)調(diào)控等應(yīng)用。典型應(yīng)用包括：供電發(fā)展大廈電能效監(jiān)測管理、東海艦隊某部智能配電能源協(xié)調(diào)管控、優(yōu)特廣場綜合樓樓宇微電網(wǎng)、上海某橡塑企業(yè)工廠能效管控、上海某工業(yè)園園區(qū)能效管控等。

能效管控系統(tǒng)將有效地提高電能使用效率，實現(xiàn)“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、潔凈”的用電目標(biāo)，有力地推動我國電能管理水平和使用效率向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。其主站是一個節(jié)能降耗公共服務(wù)平臺，可協(xié)助政府將節(jié)能工作落到實處，為實現(xiàn)減排目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)，為加快構(gòu)建綠色發(fā)展、環(huán)境友好、資源節(jié)約社會提供支持。產(chǎn)品的推廣實施必將產(chǎn)生巨大的社會效益。