新型電力行業(yè)市場前景及投資研究報(bào)告：“光儲直柔”微電網(wǎng)雙碳背景,新型電力系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)新

前言目錄CONTENTS達(dá)成碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，構(gòu)建清潔低碳、安全高效1

機(jī)遇

-光儲直柔與電力交互1.1

發(fā)展光儲直柔的必要性與價(jià)值1.2

光儲直柔的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)34的能源體系是第一要務(wù)，而清潔電力則是能源轉(zhuǎn)型的“牛鼻子”。在能源轉(zhuǎn)型的過程中，電力系統(tǒng)的安全性是保障中國能源安全的重中之重，為適應(yīng)新能源的大規(guī)模接入，保障電力系統(tǒng)安全可靠，新型電力系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。5為了保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、適應(yīng)新能源發(fā)電比例和終端電氣化率的快速提升，提升電力系統(tǒng)靈活性至關(guān)重要，每一個(gè)環(huán)節(jié)都將在構(gòu)建的過程中發(fā)揮重要作用。“光儲直柔”技術(shù)使建筑在能效提升的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電能替代與電網(wǎng)友好交互的新型建筑能源系統(tǒng)。使建筑從傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中剛性消費(fèi)者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥碚麄€(gè)能源系統(tǒng)中具有可再生能源生產(chǎn)、消費(fèi)、能量調(diào)蓄功能“三位一體”的復(fù)合體，這也是建筑面向構(gòu)建未來低碳能源系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮的重要功能。2

探索

-光儲直柔發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)2.1

光儲直柔的市場及商業(yè)價(jià)值10112.2

分布式電能并網(wǎng)帶來的諧波112.3

缺乏光儲直柔的整體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系2.4

缺乏對柔性負(fù)載的全生命周期的整體控制12133

路徑

-

助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳3.1

系統(tǒng)可行性規(guī)劃

-

MGDT

為光儲直柔規(guī)劃投資中規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)3.2

系統(tǒng)預(yù)測調(diào)優(yōu)控制–

EMA

應(yīng)用于光儲直柔微網(wǎng)系統(tǒng)咨詢顧問3.3

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

(BMS)

–

協(xié)同構(gòu)建柔性負(fù)載3.4

配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

–

ETAP

諧波計(jì)算優(yōu)化系統(tǒng)電能質(zhì)量3.5

光儲直柔系統(tǒng)

–

DC

Systems

解決方案14151722252732基于施耐德電氣長久以來在電力行業(yè)的深耕，同時(shí)收集了業(yè)界各科研院的一線專家、深耕前沿技術(shù)的研發(fā)工程師、參與行業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)制定的專家學(xué)者等的調(diào)研中進(jìn)行價(jià)值提煉。我們希望通過這份報(bào)告，對新型電力系統(tǒng)下的光儲直柔微電網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)其中的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，探索光儲直柔完整解決方案、新一代直流產(chǎn)品及柔性控制技術(shù)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)，邁向零碳未來。3.6

直流母線配電系統(tǒng)4

實(shí)踐

-SEMW

光儲直柔微電網(wǎng)示范基地34373839結(jié)語關(guān)于作者致謝雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察1序言機(jī)

遇開啟新型建筑電氣系統(tǒng)新篇章—

光儲直柔與電力交互與施耐德電氣結(jié)緣已有二十余年，施耐德電氣在中低壓配用電及建筑智能化系統(tǒng)解決方案中一直處于技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)位置。近年來，在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，氣候問題日益突出，全球溫升嚴(yán)重，我國也越來越多的出現(xiàn)北方洪澇、南方少雨高溫持續(xù)等異常極端氣候現(xiàn)象，降低碳排放有利于全球溫升速度的控制，經(jīng)濟(jì)低碳化是需要全世界各國協(xié)同才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。我國在2021年向全世界莊重承諾“3060”雙碳目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，我國能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性改變，從現(xiàn)在的化石能源占主導(dǎo)地位轉(zhuǎn)為到碳達(dá)峰末期非化石能源將占主導(dǎo)地位，其中，風(fēng)光為主的新能源比例將大幅度提高，建筑用能進(jìn)入電氣化階段。為了適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)的改變，更好的接納新能源，建設(shè)新型電力系統(tǒng)，將是電力行業(yè)未來5-10年的重要任務(wù)；在建筑等用能側(cè)建設(shè)的適應(yīng)新能源接入和消納的新型建筑電氣系統(tǒng)是新型電力系統(tǒng)的不可缺少的組成部分。光儲直柔技術(shù)最早由江億院士提出，其精準(zhǔn)概括了新型建筑電氣系統(tǒng)的四個(gè)基本要素。新型建筑電氣系統(tǒng)需要給風(fēng)光等新能源發(fā)電系統(tǒng)、分布式儲能系統(tǒng)、充電樁、柔性用電設(shè)備等提供接口，這些接口基本是以變換器等電力電子元器件出現(xiàn)，所以，這是一個(gè)電力電子化的系統(tǒng)；由于上述系統(tǒng)、設(shè)備本質(zhì)都是采用直流供電，所以，新型電力系統(tǒng)中將存在直流供用電環(huán)節(jié)；新型建筑電氣系統(tǒng)需要盡可能的實(shí)現(xiàn)新能源的就地消納和與電網(wǎng)的友好互動，所以，新型建筑電氣系統(tǒng)需要配置合適的建筑園區(qū)能源調(diào)度管理系統(tǒng)和柔性用電設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化管理系統(tǒng)；由于變換器等電力電子元器件對過電壓等故障敏感，容易誤動作，為了實(shí)現(xiàn)建筑園區(qū)內(nèi)部電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠安全運(yùn)行，新型建筑電氣系統(tǒng)的繼電保護(hù)需要重新研究和確定，考慮設(shè)置微網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)將是有必要的；新型建筑電氣系統(tǒng)的電能質(zhì)量也是值得我們關(guān)注的問題，如光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率因數(shù)、LED照明和變頻設(shè)備等柔性負(fù)荷帶來的諧波超標(biāo)造成中性線過載和變壓器過熱噪聲大、直流系統(tǒng)的紋波等問題，都越來越多的被行業(yè)內(nèi)提及。目前，國內(nèi)已有一些企業(yè)給新型建筑電氣系統(tǒng)提供系統(tǒng)技術(shù)解決方案，通常稱為光儲直柔技術(shù)方案，但由于這一技術(shù)是近幾年剛開始興起，目前研發(fā)的主要企業(yè)對建筑電氣系統(tǒng)特點(diǎn)了解不夠，所提供的技術(shù)方案未能完全適應(yīng)新型建筑電氣系統(tǒng)，妥善解決問題。施耐德電氣在經(jīng)過詳細(xì)調(diào)研和長期研發(fā)積累后，提出了整套的光儲直柔技術(shù)方案，方案闡述了光儲直柔的必要性與價(jià)值，探索了光儲直柔發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)，研究了光儲直柔系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方案，采用基于人工智能技術(shù)的預(yù)測調(diào)優(yōu)控制技術(shù)，提供系統(tǒng)可行性規(guī)劃工具、抑制諧波的ETAP輔助計(jì)算工具、基于Current

OS的DC

Systems直流系統(tǒng)解決方案、直流母線配電系統(tǒng)解決方案、SpaceLogic

AI

BOX（樓宇節(jié)能盒）解決方案等?？傊?，提供了面向分布式新能源建設(shè)場景的從規(guī)劃調(diào)研、分析設(shè)計(jì)、組網(wǎng)建設(shè)到長期能源運(yùn)營全生命期服務(wù)解決方案，該方案可以較妥善的解決目前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)下已知的新型建筑電氣系統(tǒng)的諸多主要問題。最后，本書以施耐德電氣武漢工廠為實(shí)例展示了施耐德電氣光儲直柔技術(shù)方案，相信可為讀者提供光儲直柔示范案例。莫理莉華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司-建筑設(shè)計(jì)三院電氣副總工程師中國建筑節(jié)能協(xié)會光儲直柔專委會委員2機(jī)遇——光儲直柔與電力交互1.1發(fā)展光儲直柔的必要性與價(jià)值1.1.3

發(fā)展?jié)摿薮蟮奶柲苜Y源：中國地域廣闊，太陽能資源豐富，適宜大規(guī)模發(fā)展光伏發(fā)電。光伏發(fā)電可以利用分布式的方式在城市和農(nóng)村實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)，滿足不同地區(qū)的能源需求。1.1.1

政策支持技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級：光儲直柔技術(shù)的發(fā)展需要涉及光伏發(fā)電、儲能和智能電網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。中國政府大力支持清潔能源技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級，為光儲直柔技術(shù)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境和市場前景。2021

年

10

月

24

日，中共中央、國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》指出：到

2060

年我國的非化石能源比重達(dá)

80%

以上，并著重指出大力發(fā)展低碳建筑，深化可再生能源建筑應(yīng)用；2021

年

10

月

26

日，國務(wù)院印發(fā)《2030

年前碳達(dá)峰行動方案》提出：要加快優(yōu)化建筑用能結(jié)構(gòu)，提高建筑終端電氣化水平，建設(shè)集光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的

“

光儲直柔

”

建筑。到

2025

年，城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達(dá)到

8%，新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達(dá)到

50%，為

“

光儲直柔

”

建筑的發(fā)展目標(biāo)指明了方向。2021

年

12

月

31

日，工信部等五部門聯(lián)合發(fā)布《智能光伏產(chǎn)業(yè)》創(chuàng)新發(fā)展行動計(jì)劃

(2021-2025

年

)》提出：發(fā)展智能光伏建筑，在有條件的城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)，統(tǒng)籌推進(jìn)居民屋面智能光伏系統(tǒng)，鼓勵新建政府投資公益性建筑推廣太陽能屋頂系統(tǒng)，開展以智能光伏系統(tǒng)為核心，以儲能、建筑電力需求響應(yīng)等新技術(shù)為載體區(qū)域級光伏分布式應(yīng)用示范；提高建筑智能光伏應(yīng)用水平，積極開展光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的

“

光儲直柔

”

建筑建設(shè)示范，進(jìn)一步細(xì)化了

“

光儲直柔

”

建筑發(fā)展的技術(shù)路徑。2022

年

3

月1日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《“

十四五

”

建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》提出：“

十四五

”

累計(jì)新增建筑光伏裝機(jī)容量

0.5

億千瓦；建設(shè)以

“

光儲直柔

”

為特征的新型建筑電力系統(tǒng)，發(fā)展柔性用電建筑；在滿足用戶用電需求的前提下，打包可調(diào)、可控用電負(fù)荷，形成區(qū)域建筑虛擬電廠，整體參與電力需求響應(yīng)及電力市場化交易，提高建筑用電效率，降低用電成本。電力市場改革：中國正在進(jìn)行電力市場改革，推動能源市場逐步實(shí)現(xiàn)市場化運(yùn)作。光儲直柔技術(shù)的發(fā)展可以促進(jìn)電力市場的競爭，提高市場效率，同時(shí)為用戶提供更加穩(wěn)定和可靠的電力供應(yīng)。國際合作與影響力：中國在清潔能源領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)獲得國際認(rèn)可，發(fā)展光儲直柔技術(shù)可以增強(qiáng)中國在國際能源領(lǐng)域的影響力，促進(jìn)國際合作，共同應(yīng)對全球能源和環(huán)境挑戰(zhàn)。綜上所述，光儲直柔技術(shù)在中國的發(fā)展具有明顯的必要性，其對于推動能源轉(zhuǎn)型、提升能源供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性，減少能源浪費(fèi)和排放有著關(guān)鍵作用；同時(shí)光儲直柔技術(shù)也具備巨大的發(fā)展?jié)摿?，是中國清潔能源領(lǐng)域的重要支柱之一。1.2光儲直柔的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)國家各部委出臺的相關(guān)政策對發(fā)展建筑

“

光儲直柔

”

系統(tǒng)、建筑側(cè)需求響應(yīng)、建筑層面的儲能利用、建筑光伏利用等均提供了有利條件，這些政策支持為

“

光儲直柔

”

建筑的推廣應(yīng)用提供了重要支撐，也對合理構(gòu)建

“

光儲直柔

”

系統(tǒng)、開發(fā)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備、開展工程應(yīng)用等提出了具體要求

[1]。“

光儲直柔

（”

photovoltaics,

energy

storage,direct

current

andflexibility,

PEDF）是指通過光伏等可再生能源發(fā)電、儲能、直流配電和柔性用能來構(gòu)建適應(yīng)碳中和目標(biāo)需求的新型建筑配電系統(tǒng)（或稱建筑能源系統(tǒng)）。1.1.2

能源安全

,

穩(wěn)定，高效，可持續(xù)性中國是世界上最大的能源消費(fèi)國之一，但能源供應(yīng)依賴程度較高，尤其對化石能源的依賴較大。發(fā)展光儲直柔技術(shù)可以降低對進(jìn)口能源的依賴，提高能源供應(yīng)的安全性，同時(shí)推動能源結(jié)構(gòu)向可再生能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。光直光儲直柔技術(shù)可以提高能源轉(zhuǎn)換效率和利用率，降低能源浪費(fèi)。光伏發(fā)電可以在陽光充足的時(shí)候大量發(fā)電，儲能技術(shù)可以將多余的電能儲存，柔性電網(wǎng)技術(shù)可以根據(jù)需求進(jìn)行能量調(diào)配，減少能源浪費(fèi)。這有助于減少溫室氣體排放，應(yīng)對氣候變化問題。直流設(shè)備柔光儲直柔技術(shù)可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。儲能技術(shù)可以平衡電網(wǎng)負(fù)荷波動，解決因光伏發(fā)電的間歇性帶來的電網(wǎng)不穩(wěn)定問題，從而保障能源供應(yīng)的穩(wěn)定性。注

[1]數(shù)據(jù)來自：中國建筑節(jié)能協(xié)會光儲直柔專業(yè)委員會，“建筑光儲直柔技術(shù)與工程案例”，2023,6（01）45雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察機(jī)遇——光儲直柔與電力交互利用建筑表面敷設(shè)光伏板、充分利用建筑作為光伏等可再生能源的生產(chǎn)者是實(shí)現(xiàn)建筑低碳發(fā)展的重要途徑；儲能是實(shí)現(xiàn)建筑能量蓄存、調(diào)節(jié)的重要手段，需要建筑層面整體考慮儲能方式，包括建筑周圍停靠的電動車等都可以作為有效的儲能資源；直流化是實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)光伏高效利用、高效機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品利用的重要途徑，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備通過

DC/DC（直流）變換器連接到直流母線，在建筑內(nèi)打造出直流配電系統(tǒng)；“

光儲直柔

”

建筑的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)建筑整體柔性用能，使得建筑從傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中僅是負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥碚麄€(gè)能源系統(tǒng)中具有可再生能源生產(chǎn)、自身用能、能量調(diào)蓄功能“

三位一體

”

的復(fù)合體，也是建筑面向未來低碳能源系統(tǒng)構(gòu)建要求應(yīng)當(dāng)發(fā)揮的重要功能

[2]。1.2.2“

儲

”在未來的電力系統(tǒng)中，儲能是不可或缺的組成部分。電池儲能技術(shù)具有響應(yīng)速度快、效率高、安裝維護(hù)要求低等優(yōu)點(diǎn)，是電力系統(tǒng)的靈活性資源和備用電源。截至

2018

年，我國已投運(yùn)的電化學(xué)儲能項(xiàng)目規(guī)模達(dá)

107

萬

kWh。有研究預(yù)測我國

2050

年的電化學(xué)儲能容量有望達(dá)到

3.2

億kWh。電力系統(tǒng)的儲能需求不只來自于電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，負(fù)荷側(cè)同樣需要儲能。而在建筑中應(yīng)用的儲能屬于表后儲能（behind-the-meter

energy

storage），是指在用戶所在場地建設(shè)，接入用戶內(nèi)部配電網(wǎng)，以用戶內(nèi)部配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征，通過物理儲能、電化學(xué)電池或電磁能量存儲介質(zhì)進(jìn)行可循環(huán)電能存儲、轉(zhuǎn)換及釋放的設(shè)備系統(tǒng)。隨著分布式光伏和電動汽車與建筑配用電系統(tǒng)的融合發(fā)展，儲能有利于提高建筑

配用電系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)允許建筑以虛擬電廠的角色參與電力系統(tǒng)的輔助服務(wù)。1.2.1“

光

”太陽能光伏發(fā)電是未來主要的可再生電源之一，而體量巨大的建筑外表面是發(fā)展分布式光伏未來儲能電池技術(shù)呈現(xiàn)出成本降低和收益增加的趨勢，因此未來建筑對于儲能電池的需求會越來越大。成本上得益于電動汽車和電源電網(wǎng)側(cè)儲能的快速發(fā)展，儲能電池的成本在近年快速降低。例如目前磷酸鐵鋰電池的初投資價(jià)格已經(jīng)低

1.5

元

/Wh，考慮使用壽命和效率后的單位度電儲存成本已經(jīng)低于

0.7元

/kWh。目前很多城市的電力峰谷差已經(jīng)高于

0.8

元

/kWh，特別是隨著靈活性資源逐漸稀缺，未來電價(jià)峰谷差逐漸拉大，電池儲能的收益會逐漸增加。經(jīng)濟(jì)性會成為建筑儲能市場化發(fā)展的驅(qū)動力。的空間資源。2018

年建筑面積超過

600

億

m

，屋頂面積超過

100

億

m

，估計(jì)可安裝超過800

GW22的屋頂光伏，年發(fā)電量超

8000

億

kWh。因此，把太陽能的利用納入建筑的總體設(shè)計(jì)，把太陽能設(shè)施作為建筑的一部分，把建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體，是未來建筑和能源系統(tǒng)的融合發(fā)展趨勢。光伏組件成本的快速下降使得光伏建筑一體化變得更加可行。與

10

年前相比，晶體硅光伏組件的效率提升了

6%，2018

年已有超

20%

效率的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商業(yè)化；同期光伏組件價(jià)格降低了

94%，2018

年已不到

2

元

/Wp。而且與光伏電站相比，建筑光伏通過與建筑設(shè)計(jì)、施工同時(shí)進(jìn)行，又或安裝在已有建筑屋面上，可以節(jié)省土地租賃等一系列建設(shè)維護(hù)費(fèi)用，比集中式光伏電站更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。在新材料方面，碲化鎘、銅銦鎵硒等新型光伏電池技術(shù)在國內(nèi)外也正處于快速發(fā)展階段，未來光伏的轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步突破?？紤]到低碳發(fā)展機(jī)遇和技術(shù)拐點(diǎn)的即將到來，未來光伏將會越來越多地應(yīng)用在建筑中，并且成為建筑的重要組成部分。光伏建筑兼具綠色、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、時(shí)尚等優(yōu)勢

[3]。建筑儲能技術(shù)目前還處于初期發(fā)展階段，真正將儲能配置在建筑內(nèi)部的項(xiàng)目還比較少。從電動汽車和電網(wǎng)儲能借鑒來的電池設(shè)計(jì)和管理技術(shù)也需要與建筑場景的特殊需求相結(jié)合，例如更多考慮建筑電池的熱安全問題。鋰離子電池對溫度非常敏感，其最佳工作溫度范圍為

20

～

40℃，在該范圍內(nèi)電池的工作性能較好，安全性能良好，可使用循環(huán)次數(shù)也相對較高。北京市頒布的《用戶側(cè)儲能系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行規(guī)范》中要求控制在0

～

45℃。因此，電池布置如何與建筑設(shè)計(jì)結(jié)合保證電池散熱，電池控制如何與建筑負(fù)荷特性匹配防止過熱事故發(fā)生都是儲能電池應(yīng)用于建筑場景所必須解決的關(guān)鍵問題

[4]。900080007000600050004000300020001000070%60%50%40%30%20%10%0%分布式能源裝機(jī)配圖建

筑建筑本體冷熱電力電器水蓄冷冰蓄冷蓄電池電動車掃地機(jī)圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱水罐相變材料帶蓄電設(shè)備2016201720182019202020212022分布式光伏新增裝機(jī)容量

(

萬千瓦

)集中式光伏新增裝機(jī)容量

(

萬千瓦

)分布式新增占比

(%

右軸

)建筑中可供利用的蓄能資源：建筑光儲直柔技術(shù)與工程案例數(shù)據(jù)：能源局?jǐn)?shù)據(jù)注

[2]數(shù)據(jù)來自：中國光儲直柔建筑戰(zhàn)略發(fā)展路徑研究項(xiàng)目組《，中國光儲直柔建筑戰(zhàn)略發(fā)展路徑研究》系列報(bào)告。注

[4]數(shù)據(jù)來自：李雨桐

,

郝斌

,

童亦斌

,

趙宇明

,

陸元元《.

民用建筑直流配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》解讀

[J].

建筑電氣

,2022,41(07):25-32.注

[3]數(shù)據(jù)來自：李雨桐

,

郝斌

,

童亦斌

,

趙宇明

,

陸元元《.

民用建筑直流配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》解讀

[J].

建筑電氣

,2022,41(07):25-32.67雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察機(jī)遇——光儲直柔與電力交互1.2.3“

直

”1.2.4“

柔

”隨著建筑中電源和負(fù)載的直流化程度越來越高，未來直流配電的應(yīng)用場景將更為廣泛。電源側(cè)的分布式光伏、儲能電池等普遍輸出直流電。用電設(shè)備中傳統(tǒng)照明燈具正逐漸被

LED

替代，空調(diào)、水泵等電機(jī)設(shè)備也更多考慮變頻的需求，此外還有各式各樣的數(shù)字設(shè)備，都是直流負(fù)載。建筑內(nèi)部改用直流配用電網(wǎng)，可以取消直流設(shè)備與配電網(wǎng)之間的交直變換環(huán)節(jié)，同時(shí)放開配用電系統(tǒng)對電壓和頻率的限制，從而展現(xiàn)出能效提升、可靠性提高、變換器成本降低、設(shè)備并離網(wǎng)和電力平衡控制更加簡單等諸多優(yōu)勢。在建筑入口處設(shè)有

AC/DC

整流器，其將外電網(wǎng)的交流電整流為直流電為建筑供電，或者在建筑電力富余時(shí)將直流電逆變?yōu)榻涣麟妼ν怆娋W(wǎng)供電。而建筑內(nèi)部通過直流電配電網(wǎng)與所有電源和電器（設(shè)備）連接。當(dāng)電源或電器（設(shè)備）的電壓等級與配電網(wǎng)電壓等級不同時(shí)，需設(shè)置

DC/DC

變換器。建筑設(shè)備往往具有可中斷、可調(diào)節(jié)的特性。例如空調(diào)和供熱系統(tǒng)可以利用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱特性和人對溫度波動的適應(yīng)性來進(jìn)行短期負(fù)荷功率調(diào)節(jié)，為電力系統(tǒng)提供一定程度的靈活性；洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等也都具有延時(shí)啟動、錯(cuò)峰工作的功能。尋找建筑用戶體驗(yàn)和電網(wǎng)靈活性需求二者之間的平衡，建筑設(shè)備的可調(diào)節(jié)性也能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)所用，成為一種潛在的靈活性資源。事實(shí)上，建筑設(shè)備的靈活性已經(jīng)受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，例如

IEA

EBC

的Annex67

項(xiàng)目就圍繞建筑柔性用能開展了一系列研究，包括用戶調(diào)節(jié)意愿調(diào)研、控制策略優(yōu)化、設(shè)備調(diào)節(jié)效益分析、可調(diào)節(jié)程度評價(jià)等。然而，由于缺乏有效的激勵機(jī)制，目前的需求響應(yīng)技術(shù)還主要停留在理論研究和模擬仿真階段，實(shí)際工程應(yīng)用較少。未來電力市場化改革的深入推進(jìn)可能會調(diào)動起建筑設(shè)備柔性調(diào)節(jié)的積極性，一方面用戶參與電力市場交易的門檻會越來越低，參與其中的建筑用戶會越來越多；另一方面電網(wǎng)輔助服務(wù)市場、電力容量市場逐步開放，建筑設(shè)備柔性調(diào)節(jié)的收益更加多樣

[6]。隨著直流建筑研究和示范項(xiàng)目的積累，相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織也已開展直流系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。例如國際電工委員會（IEC）于

2009

年正式啟動了低壓直流相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作，先后成立了低壓直流配電系統(tǒng)戰(zhàn)略組（IEC/SMB/SG4）、低壓直流配電系統(tǒng)評估組（IEC/SEG4），并于

2017

年成立了低壓直流及其電力應(yīng)用系統(tǒng)委員會（IEC

SyC

LVDC）。2018

年6

月，德國電氣工程、電子和信息技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織（DKE）發(fā)布了

“

德國低壓直流標(biāo)準(zhǔn)化路線圖

”。2018

年

11

月，IEEE-PES

成立了直流電力系統(tǒng)技術(shù)委員會，旨在

搭建直流電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的國際信息互通平臺，推動直流電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的快速健康發(fā)展，促進(jìn)直流電力系統(tǒng)技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)的支撐配套。kW未來隨著

“

光”

和

“

儲

”

在建筑中的應(yīng)用，低壓直流配電技術(shù)將在建筑中得到持續(xù)關(guān)注和研究；同時(shí)隨著標(biāo)準(zhǔn)的建立和更多家電設(shè)備企業(yè)的參與，建筑低壓直流配電的生態(tài)環(huán)境也會逐漸成型。中國建筑節(jié)能協(xié)會光儲直柔專委會發(fā)布的《直流建筑發(fā)展路線圖

2020

～2030》中預(yù)測直流配用電技術(shù)將拉動每年

7000

億元的市場規(guī)模

[5]。Time儲能的靈活性調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)：SolarPowerEurope注

[5]王昊晴

,

劉寧

,

馬釗

,

段青

.

面向安全可靠用電需求的“光儲直柔”直流建筑標(biāo)準(zhǔn)體系研究

[J].

供用電

,2022,39(08):15-20+57.注

[6]直流建筑發(fā)展路線圖

2020-2030(Ⅰ)[J].

建筑節(jié)能

(

中英文

),2021,49(08):1-10.89探索——光儲直柔發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)22.1光儲直柔的市場及商業(yè)價(jià)值探

索新型電力系統(tǒng)架構(gòu)下，從包含分布式電源的復(fù)雜供電系統(tǒng)及其關(guān)鍵設(shè)備的能量效率、建設(shè)成本、及系統(tǒng)用電安全和電能質(zhì)量等眾多角度，同時(shí)對實(shí)際工程的

“

投資

-

收益

”

分析的指標(biāo)、方法和相關(guān)工具上都亟待更多的數(shù)據(jù)支撐及系統(tǒng)性的閉環(huán)分析。此外，“

光儲直柔

”系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)形成一定的成熟度，但整體上還處于試點(diǎn)、起步階段，在光伏與建筑設(shè)計(jì)融合度、電化學(xué)儲能安全隱患、柔性用電技術(shù)成熟度等方面仍然存在局限性，距離達(dá)到大規(guī)模推廣應(yīng)用的技術(shù)條件還有一定的差距?！?/p>

光儲直柔

”不能

“跑偏

”，如果只有

“

光儲直

”，沒有柔性控制，那么儲能利用效率就不會太高，整個(gè)項(xiàng)目的性價(jià)比也會大打折扣?！?/p>

光儲直柔發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)與此同時(shí)，隨著電力市場化改革的深入，電力中長期市場、電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等等越發(fā)多元的電力價(jià)格體系，使得電力這種未來能源體系的價(jià)格波動不斷增加。再加之新能源自身消納的價(jià)格與上網(wǎng)的價(jià)格、儲能系統(tǒng)運(yùn)營的價(jià)格和柔性負(fù)荷參與市場的收益價(jià)格，使得整體的能源價(jià)格體系復(fù)雜度急劇提升，這不僅對原有簡單配網(wǎng)體系下的能源價(jià)格管理方式提出了巨大挑戰(zhàn)，對于光儲直柔系統(tǒng)的柔性互動綜合經(jīng)濟(jì)性也同樣如此。第三，當(dāng)逐漸增加的新能源滲透率對配網(wǎng)運(yùn)行提出挑戰(zhàn)的同時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場也提出了與市場參與、需求響應(yīng)等的網(wǎng)荷互通需求，而且即使是在配網(wǎng)內(nèi)部，不同源荷之前的變動對于配網(wǎng)運(yùn)行策略也提出了不同的調(diào)整，如何進(jìn)行自身需量的管理，如何應(yīng)對不同系統(tǒng)間的調(diào)整對自身整體配網(wǎng)運(yùn)行的影響等挑戰(zhàn)。綜合以上來看，一個(gè)先進(jìn)的柔性控制技術(shù)必備成熟完善的系統(tǒng)可行性規(guī)劃和基于人工智能技術(shù)的預(yù)測調(diào)優(yōu)控制技術(shù)

[7]。2.2分布式電能并網(wǎng)帶來的諧波太陽能光伏電池、燃料電池等分布式能源，其輸出電壓是直流電，當(dāng)前仍然有大量的分布式能源通過逆變器等電力電子設(shè)備將直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入配電系統(tǒng)。這些變流器是通過電力電子器件的頻繁開通與關(guān)斷來實(shí)現(xiàn)電力變換功能，其輸入輸出關(guān)系具有明顯的非線性特征，產(chǎn)生一系列的諧波分量，對交流側(cè)的電能質(zhì)量帶來較大影響。開關(guān)頻率附近的諧波分量幅度較大，也是優(yōu)先需要重視的諧波分量。除分布式能源以外，負(fù)載側(cè)的變頻器、電動車充電器、照明驅(qū)動器等器件的安裝均呈增加趨勢，此類負(fù)載均需要作為諧波源在交流微網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)考慮完善。而在光儲直柔的接入系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)大量光伏、儲能、電力電子負(fù)載均在直流側(cè)匯集，在其交流出口的諧波狀況應(yīng)優(yōu)于全部交流接入的微網(wǎng)系統(tǒng)。但考慮到當(dāng)前的直流負(fù)載體量有限，仍然有部分光伏、儲能在交流層面接入，整體系統(tǒng)的電能質(zhì)量仍需著重考慮。從上游的交流系統(tǒng)角度看，光儲直柔仍然作為一個(gè)可控電力電子負(fù)載存注

[7]數(shù)據(jù)來自：中國建筑節(jié)能協(xié)會光儲直柔專業(yè)委員會，“建筑光儲直柔技術(shù)與工程案例”，2023,6（01）11雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察探索——光儲直柔發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)2.4缺乏對柔性負(fù)載的全生命周期的整體控制在。當(dāng)整體配電系統(tǒng)的諧波超標(biāo)時(shí)，將產(chǎn)生以下危害：?

線路損耗增加及供電質(zhì)量變壞。大量諧波注入電網(wǎng)，使電網(wǎng)的電壓電流波形發(fā)生畸變，供電質(zhì)量變壞。建筑業(yè)終端碳排放占全國碳排放總量的

50%，公共建筑面積僅占建筑面積的

19%，其能耗占比卻高達(dá)

38%。其中，暖通空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）能耗占比大于

45%，在醫(yī)院、酒店、商業(yè)建筑等不同種類建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)部分能耗占比甚至更高。作為建筑用能柔性的重要組成部分，暖通空調(diào)負(fù)載的管理及其柔性體現(xiàn)需要更高的全局視角。?

對電氣設(shè)備產(chǎn)生不良的影響。增加了變壓器的銅耗及鐵耗，銅耗與鐵耗與電流頻率的平方成正比，諧波電流使變壓器損耗增加、且發(fā)熱嚴(yán)重，不但降低了輸出容量，還使運(yùn)行噪聲增加。?

諧波與弱電設(shè)備產(chǎn)生不良影響。影響計(jì)算機(jī)、通信、有線電視、樓宇自動化等弱電設(shè)備的正常工作。建筑空調(diào)能耗高的關(guān)鍵在于缺少對空調(diào)全系統(tǒng)生命周期的整體把握，目前主要體現(xiàn)在三個(gè)方面的問題：一是規(guī)劃執(zhí)行割裂，各個(gè)環(huán)節(jié)的廠商不同，單項(xiàng)目各自管理，不僅溝通成本高，而且結(jié)果與預(yù)期差距很大；二是樓控系統(tǒng)失準(zhǔn)，數(shù)據(jù)失真、缺損，缺乏分項(xiàng)計(jì)量，能耗不明，表計(jì)安裝位置欠考量；三是雖然

AI

軟件推出了解決建議，但缺乏專業(yè)人員與物業(yè)運(yùn)維人員交流，產(chǎn)生大量無效或無法執(zhí)行的建議。諧波降低系統(tǒng)電能的波形質(zhì)量，威脅系統(tǒng)和用電設(shè)備的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，要對分布式發(fā)電及電力電子負(fù)載合并產(chǎn)生的諧波進(jìn)行抑制。一旦注入電網(wǎng)的諧波超出GB14549

中所要求的限值，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的諧波抑制措施。2.3缺乏光儲直柔的整體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系用戶從傳統(tǒng)的能源消費(fèi)者向生產(chǎn)者、交易參與者、聚合者的多元角色轉(zhuǎn)型，用戶將面臨如何最大化的利用自身建設(shè)的新能源發(fā)電資源

-

光，如何調(diào)節(jié)和使用自身的可以利用資源

-

儲和柔，如何應(yīng)對更加多樣化、隨機(jī)性更強(qiáng)的配網(wǎng)體系

-

直。如何從全局的視角去規(guī)劃和管理優(yōu)化此類微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行將成為所有工商業(yè)用電企業(yè)的挑戰(zhàn)?！?/p>

光儲直柔

”

技術(shù)作為面向民用建筑，尤其是公共建筑的新技術(shù)，規(guī)?；耐茝V和應(yīng)用必須依靠完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，明確設(shè)計(jì)、設(shè)備、控制、保護(hù)、調(diào)試、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)化流程，進(jìn)而有效和規(guī)范地指導(dǎo)

“

光儲直柔

”

項(xiàng)目全環(huán)節(jié)的實(shí)施。此外，“

光儲直柔

”

技術(shù)對其他行業(yè)的新型電力系統(tǒng)發(fā)展也有一定的影響。目前，國內(nèi)外已經(jīng)編制和發(fā)布了一系列與

“

光儲直柔

”系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能源基金會也組織國內(nèi)專家梳理了

“

光儲直柔

”

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。但是，從實(shí)用化和指導(dǎo)性的角度來看，現(xiàn)階段的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還存在不少問題。現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)無法覆蓋

“

光儲直柔

”

系統(tǒng)應(yīng)用全環(huán)節(jié)的實(shí)施需求，更缺乏系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、維護(hù)要求等與工程實(shí)施相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)等

[8]。注

[8]數(shù)據(jù)來自：中國建筑節(jié)能協(xié)會光儲直柔專業(yè)委員會，“建筑光儲直柔技術(shù)與工程案例”，2023,6（01）1213路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳33.1系統(tǒng)可行性規(guī)劃路

徑-

MGDT為光儲直柔規(guī)劃投資規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)施耐德電氣的

MGDT(MicroGrid

Design

Tool)

可提供清晰的光儲微網(wǎng)系統(tǒng)投資的成本和收益報(bào)告。施耐德電氣作為能源管理領(lǐng)域全球頭部企業(yè)，已成功設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)了

800

多個(gè)先進(jìn)的微電網(wǎng)控制項(xiàng)目。我們將行業(yè)專家知識帶入每個(gè)執(zhí)行的可行性研究，包含：—助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳a)

能源設(shè)施的運(yùn)營需求。d)

公司的財(cái)務(wù)目標(biāo)和約束。e)

現(xiàn)有能源設(shè)施有效利用率分析。f)

關(guān)鍵性負(fù)荷分類。b)

與電網(wǎng)互聯(lián)的關(guān)鍵調(diào)控技術(shù)。c)

與市場協(xié)同相關(guān)的激勵措施。負(fù)荷能耗分析合理建議分布式能源（容量）電網(wǎng)費(fèi)率分析儲能策略規(guī)劃交直流配電系統(tǒng)仿真MDGT

微電網(wǎng)規(guī)劃工具助力高效、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)相應(yīng)光伏、儲能的額定容量及系統(tǒng)投資回報(bào)率，適配業(yè)務(wù)需求。從系統(tǒng)規(guī)劃的層面來說（包含系統(tǒng)裝機(jī)容量的制定、光伏的產(chǎn)出曲線及負(fù)荷曲線等等），光儲直柔與交流微網(wǎng)的規(guī)劃是類同的。光儲直柔系統(tǒng)相關(guān)的分布式光伏、儲能、交直流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、充電樁、柔性負(fù)荷等基礎(chǔ)設(shè)施將會是長期投資，需要對前期成本投入以及可以達(dá)成的能源服務(wù)目標(biāo)做出良好的綜合判斷。15雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳3.2系統(tǒng)預(yù)測調(diào)優(yōu)控制在面對越發(fā)復(fù)雜分布式系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)場景，利用

MGDT

微網(wǎng)規(guī)劃工具在設(shè)計(jì)階段依據(jù)項(xiàng)目的自然資源條件、負(fù)荷分布條件、電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、土地建筑條件、各種能源的價(jià)格體系與電網(wǎng)接入方式等關(guān)鍵信息最優(yōu)化的生成整體微網(wǎng)各類關(guān)鍵要素的設(shè)計(jì)容量和運(yùn)行模式等。可以實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對投運(yùn)后實(shí)際運(yùn)營期間的經(jīng)濟(jì)性和回報(bào)率等有個(gè)前期的認(rèn)知。–

EMA應(yīng)用于光儲直柔微網(wǎng)系統(tǒng)咨詢顧問在新型配電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，用戶從傳統(tǒng)的能源消費(fèi)者向生產(chǎn)者、交易參與者、聚合者的多元角色轉(zhuǎn)型。光儲直柔系統(tǒng)是典型之一，但并不是唯一。著眼于整個(gè)配用電系統(tǒng)，交直流配用電將在長時(shí)間內(nèi)并存（包括建筑光儲直柔場景）。統(tǒng)一的配電系統(tǒng)監(jiān)控、樓宇控制系統(tǒng)、以及再上一層的預(yù)測調(diào)優(yōu)控制系統(tǒng)（EcoStruxure

Microgrid

Advisor）才能實(shí)現(xiàn)綜合用戶價(jià)值。從用戶的角度來看，我們將聚焦兩個(gè)方面

–

供電安全與經(jīng)濟(jì)用能。用戶資料收集光伏儲能容量設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果展示微網(wǎng)顧問系統(tǒng)覆蓋整體交流配電系統(tǒng)的輸入站點(diǎn)地理位置—光伏資源曲線輸入用戶負(fù)荷曲線輸出光伏、機(jī)組設(shè)計(jì)容量微電網(wǎng)性能及經(jīng)濟(jì)性分析多能互補(bǔ)的能流模式配置光伏、發(fā)電機(jī)組及電池的類型

/

容量/成本

/

補(bǔ)貼預(yù)測調(diào)優(yōu)控制EMA輸入用戶分時(shí)電價(jià)

...建筑樓宇控制電力

SCADA(

交直混合）交流配電部分（可包含光儲）EBOPOMV暖通策略（冷機(jī)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行調(diào)節(jié)）交流配電變壓器LVAC荷光儲光儲直接柔部分交直變換AC/DCLVDC柔性負(fù)荷柔性負(fù)荷光儲直流負(fù)荷直流源直流負(fù)荷直流源DC/DCDC/DCDC/DCDC/DC能源轉(zhuǎn)型為用戶帶來更多挑戰(zhàn)：供電安全?

波動性、隨機(jī)性、間歇性的分布式新能源大量接入對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡能力帶來更多要求，增加了維持電力系統(tǒng)平衡穩(wěn)定的難度；?

極端天氣、夏季用電高峰持續(xù)考驗(yàn)電力供應(yīng)保障，借助調(diào)優(yōu)系統(tǒng)深入發(fā)掘用電側(cè)的分布式新能源潛力，有序管理本地發(fā)用電平衡，有利于更好應(yīng)對潛在停限電。1617雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳施耐德電氣

EMA(EcoStruxure

Microgrid

Advisor)

微網(wǎng)顧問系統(tǒng)，基于人工智能技術(shù)的預(yù)測調(diào)優(yōu)控制技術(shù)

,從整體配電用能的角度，實(shí)現(xiàn)以下具體功能價(jià)值：?

微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度：基于對未來的預(yù)測以及對天氣氣象信息的收集

,

制定儲能充放策略，實(shí)現(xiàn)電費(fèi)優(yōu)化管理

,

與智慧樓宇管理

,

電能管理

,

智能配電等系統(tǒng)協(xié)同。使用戶電力供需比的達(dá)到最優(yōu)，提供經(jīng)濟(jì)可靠的功能。1.

經(jīng)濟(jì)性調(diào)優(yōu)，減少用能支出2.

供給可靠電能，提高系統(tǒng)彈性3.

綠色低碳用電，優(yōu)化碳足跡4.

電網(wǎng)友好交互，賦能能源資產(chǎn)功能價(jià)值

1

-

經(jīng)濟(jì)性調(diào)優(yōu)，減少用能支出?

削峰填谷，優(yōu)化整體用電成本；?

多費(fèi)率電費(fèi)控制，降低能耗；?

儲能與柔性負(fù)荷智慧調(diào)度實(shí)現(xiàn)動態(tài)增容功能用例：功能價(jià)值

2-供給可靠電能，提高系統(tǒng)彈性?系統(tǒng)與電網(wǎng)接入

/斷開自動切換，保障供電連續(xù)性?平衡供電與負(fù)荷，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定?供電能力不足，優(yōu)先保障關(guān)鍵負(fù)荷?

能源經(jīng)營數(shù)據(jù)可視化：通過一目了然的數(shù)據(jù)概覽，了解能源運(yùn)營的財(cái)務(wù)收支、能碳指標(biāo)與實(shí)時(shí)功能價(jià)值

3-綠色低碳用電，優(yōu)化碳足跡能源流向情況。?最大化新能源發(fā)電量占比，提高生產(chǎn)生活的低碳化程度?優(yōu)化碳足跡，提供充足可靠的低碳零碳能源?助力建設(shè)示范性零碳工廠、樓宇、園區(qū)光儲直柔系統(tǒng)落地功能用例：?利用日間光伏消納后剩余電量為儲能充電功能價(jià)值

4-電網(wǎng)友好交互，賦能能源資產(chǎn)?快速應(yīng)對電力市場活躍變化，積極響應(yīng)電價(jià)政策變化與電力市場改革；?

綜能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視與分析預(yù)測：通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和積累，對未來一段時(shí)間的本地耗電量，發(fā)電量，以及碳排放量進(jìn)行預(yù)測。?聚合能源資產(chǎn)，挖掘能源資產(chǎn)收益，獲得補(bǔ)貼收益或參與市場交易獲利；?基于平臺的需求響應(yīng)避免了用戶履約程度低、維護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)不足問題。功能用例：?接入需求響應(yīng)平臺后，可響應(yīng)并自動執(zhí)行需求響應(yīng)要求，借助柔性負(fù)荷或儲能系統(tǒng)減少系統(tǒng)負(fù)荷。2021雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳除此之外，施耐德電氣基于

EcoStruxureTM

架構(gòu)體系，通過數(shù)字化工具提供高度集成化、可快速部署的能源中心

ECC(Energy

ControlCenter)，大幅優(yōu)化整套微網(wǎng)體系核心的建設(shè)安裝空間。在該能源控制中心內(nèi)，我們將微網(wǎng)運(yùn)營優(yōu)化調(diào)度有所依賴的關(guān)鍵要素都囊括在內(nèi)，使客戶能夠直接實(shí)現(xiàn)從接入、運(yùn)行、監(jiān)測、預(yù)測、優(yōu)化、調(diào)度控制等通過一套

ECC

輕松實(shí)現(xiàn)，并打通云端應(yīng)用-邊緣計(jì)算

-

終端控制的所有設(shè)備集成。?混合（同時(shí)制冷和供暖）占用模式和溫度：一般來說，有

4

種占用模式，其設(shè)置取決于功能模式。?未占用（15/35°C）?節(jié)能占用（17/30°C）?正常占用

(20/26°C)?停止。暖通空調(diào)系統(tǒng)停機(jī)，以實(shí)現(xiàn)限產(chǎn)占用模式的切換是根據(jù)每小時(shí)的計(jì)劃或由內(nèi)部或外部的邏輯命令完成的。根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的情況，非占用模式可以與停止模式合并。根據(jù)溫度設(shè)置，用戶可以通過應(yīng)用設(shè)定點(diǎn)偏移（±3℃）進(jìn)行調(diào)整。暖通空調(diào)系統(tǒng)通常由外部系統(tǒng)（即

EMA）控制，也可以是自主的（獨(dú)立的

BMS）。溫度測點(diǎn)：通過溫度傳感器控制。?溫度傳感器安裝在每個(gè)區(qū)域內(nèi)以確保正確的調(diào)節(jié)?同時(shí)也要安裝一個(gè)通用的外部溫度傳感器多區(qū)域多區(qū)域是對一組區(qū)域分別應(yīng)用不同的命令的能力，使用同一套

HVAC

系統(tǒng)管理幾個(gè)區(qū)域，如一棟樓的幾個(gè)樓層。不同的占用日歷可以專門與每個(gè)區(qū)相關(guān)聯(lián)。每個(gè)

EMA

指令都有如下格式，如果有多個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)都會有自己的三聯(lián)表段：>

開始時(shí)間ANSL

模式3.3建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

(BMS)–

協(xié)同構(gòu)建柔性負(fù)載溫差設(shè)定點(diǎn)區(qū)域

_1

(

偏移_

開始

;

偏移_

結(jié)束

;

ANLS

轉(zhuǎn)換模式

)區(qū)域

_x

(

偏移_

計(jì)時(shí)開始

;

偏移_

計(jì)時(shí)結(jié)束

;

ANLS

轉(zhuǎn)換模式

)>

結(jié)束時(shí)間在建筑或園區(qū)中，柔性用能的體現(xiàn)可能會關(guān)聯(lián)

BMS(Building

Management

System)

系統(tǒng)。其中暖通空調(diào)

HVAC

系統(tǒng)控制環(huán)境指標(biāo)（溫度、濕度、空氣流量及空氣過濾），同時(shí)也具備一定的柔性潛力。施耐德電氣定義并很好地理解該系統(tǒng)與外部

BMS

系統(tǒng)的相互作用，以實(shí)施為滿足微網(wǎng)

EMA

要求（前文描述）而必須進(jìn)行的任何修改，這對真正實(shí)現(xiàn)更高的實(shí)際用能柔性非常重要。暖通空調(diào)系統(tǒng)必須滿足包含公眾建筑物通常的使用標(biāo)準(zhǔn)，并且必須滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立于外部系統(tǒng)所建議的優(yōu)化，比如對接待公眾的區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)的任務(wù)。對于建筑

HVAC

系統(tǒng)來說有如下要點(diǎn)：其中

ANLS：積蓄指令

(A)

正常指令

(N)

低功耗指令

(L)

睡眠指令

(S)當(dāng)考慮暖通空調(diào)

HVAC

系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的協(xié)同管理時(shí)，則需要遵循以下原則與設(shè)置：電費(fèi)管理和最佳啟動

/停止原則功能模式：一般來說，有2

或3

種功能模式。?夏季（制冷）首先確定最佳啟動和最佳停止時(shí)間，目的是保證用戶的舒適度參數(shù)。第二則是電費(fèi)管理，目的是根據(jù)費(fèi)率特性節(jié)省電費(fèi)?？刹捎?/p>

“

啟發(fā)式算法

”

產(chǎn)生溫度設(shè)定值。優(yōu)化的約束條件則是場地的占用計(jì)劃和場地的舒適度。在占用期間，可通過室內(nèi)最低溫度、室內(nèi)最高溫度和溫度的偏差

/

漂移來管理舒適度。?冬季（供暖）2223雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳暖通空調(diào)管理模塊的輸出則是：配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)–

ETAP

諧波計(jì)算優(yōu)化系統(tǒng)電能質(zhì)量3.4?電價(jià)管理和未來

24

小時(shí)的最佳啟動

/停止指令?未來

24

小時(shí)的室內(nèi)溫度預(yù)測如上文所述，在新型配電系統(tǒng)中，除分布式能源以外，負(fù)載側(cè)的變頻器、電動車充電器、照明驅(qū)動器等器件的安裝均呈增加趨勢，此類負(fù)載均需要作為諧波源在交流微網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)考慮完善。而在光儲直柔的接入系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)大量光伏、儲能、電力電子負(fù)載均在直流側(cè)匯集，在其交流出口的諧波狀況應(yīng)優(yōu)于全部交流接入的微網(wǎng)系統(tǒng)。但考慮到當(dāng)前的直流負(fù)載體量有限，仍然有部分光伏、儲能在交流層面接入，整體系統(tǒng)的電能質(zhì)量仍需著重考慮。從上游的交流系統(tǒng)角度看，光儲直柔仍然作為一個(gè)可控電力電子負(fù)載存在。以下

demo

案例中，利用

ETAP

諧波分析簡述了交流微網(wǎng)與交直流混合型微網(wǎng)中諧波影響程度的不同。?未來

24

小時(shí)的耗電量預(yù)測暖通空調(diào)使用模式在調(diào)試期過后，暖通空調(diào)管理模塊可以在不同的模式下使用。?供暖模式：在寒冷天氣期間設(shè)置，舒適管理的臨界溫度是室內(nèi)最冷臨界溫度?制冷模式：在溫暖天氣期間設(shè)置，舒適管理的臨界溫度是室內(nèi)最熱臨界溫度?供暖和制冷模式：此模式在供暖模式和制冷模式之間的過渡時(shí)期設(shè)置。在此模式下，最冷臨界溫度與最熱臨界溫度都是管理舒適度的關(guān)鍵溫度?無人模式或關(guān)閉：建筑物內(nèi)沒有住戶，室內(nèi)臨界溫度特定，稱為無人模式最佳的啟動

/停止優(yōu)化微網(wǎng)

EMA

根據(jù)不同區(qū)域的占用規(guī)劃來優(yōu)化

HVAC的啟動和停止順序。該優(yōu)化包括：?盡可能晚地啟動

HVAC

系統(tǒng)，同時(shí)觀察用戶到來時(shí)室內(nèi)溫度是否高于

“

優(yōu)化啟動設(shè)定的不舒適溫度

”。?然后盡可能早地停止

HVAC

系統(tǒng)，同時(shí)觀察室內(nèi)溫度是否高于

“

優(yōu)化停止設(shè)定的不適溫度

”或

“

優(yōu)化停止設(shè)定的偏差溫度

”，直到用戶離開建筑物。?在最佳啟動期間，向BMS發(fā)送舒適指令。在優(yōu)化啟動前和優(yōu)化停止后，向

BMS發(fā)送睡眠指令。電價(jià)管理優(yōu)化微網(wǎng)

EMA

隨時(shí)計(jì)算一個(gè)溫差設(shè)定點(diǎn)，該設(shè)定點(diǎn)應(yīng)該應(yīng)覆蓋建筑管理系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)定點(diǎn)，以考慮此模型中諧波源包含在交流微網(wǎng)中常見的光伏逆變器、充電樁、照明驅(qū)動器及變頻器。通過整流、逆變等環(huán)節(jié)，在低壓配電母線380V

系統(tǒng)注入諧波，以評估在低壓配電側(cè)的總諧波畸變率。模型中各類諧波數(shù)據(jù)可取自

ETAP模型庫（也可手動定制輸入）?，F(xiàn)場的費(fèi)率結(jié)構(gòu)。這種優(yōu)化包括：?在價(jià)格高峰期之前積累能量（冬季供暖或夏季制冷）：在價(jià)格高峰期之前，發(fā)送一個(gè)蓄積命令。?在價(jià)格高峰期盡量減少能源：向

BMS

發(fā)送

"

節(jié)能

"

命令。?在非高峰期和正常電費(fèi)期間，向

BMS

發(fā)送舒適指令。所有優(yōu)化均在以下約束條件下進(jìn)行：SpectrumPrintWace

FromPrint%Magnitude

vs

Harmonic

Order%Magnitude

vs

Cycle2015105100500?在每個(gè)峰值價(jià)格結(jié)束前，確保室內(nèi)不會達(dá)到臨界溫度。?保證在高峰價(jià)格期間，室內(nèi)漂移溫度高于臨界偏差。0.20.40.60.81-50-1000510

15

20

25

30

35

40

45

50

552425雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳如下第二幅圖中的諧波源由于光儲直柔系統(tǒng)的接入，大部分光伏、充電樁、照明、變頻負(fù)載諧波源由光儲直柔的接入變換器替代。結(jié)果顯示有利于系統(tǒng)諧波的降低。但在實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中，其余的交流逆變器及驅(qū)動器接入仍然需要統(tǒng)一系統(tǒng)評估。光儲直柔系統(tǒng)–

DCSystems

解決方案3.53.5.1

關(guān)于

Current

OS

協(xié)議施耐德電氣的

DC

Systems

提供了一套基于

Current

OS

的直流微網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。Current

OS協(xié)議是一種創(chuàng)新的直流配電系統(tǒng)解決方案，充分結(jié)合直流電與電力電子的特點(diǎn)，構(gòu)建更為簡單、安全且經(jīng)濟(jì)的直流微電網(wǎng)：?Current

OS

協(xié)議化解針對直流配電的常見質(zhì)疑，并充分利用直流電的固有特性，保證人員與資產(chǎn)的高度安全。?Current

OS

協(xié)議定義了能源管理規(guī)則，以使微電網(wǎng)便于控制。該協(xié)議也支持微電網(wǎng)的尋利行為，充分利用可用電氣資源，并按照優(yōu)先級驅(qū)動負(fù)載。?Current

OS

為電氣系統(tǒng)進(jìn)行軟件交互定義了通信模型。盡管如此，Current

OS

微電網(wǎng)的固有結(jié)構(gòu)足以靈活應(yīng)對各種通信損失與網(wǎng)絡(luò)攻擊。借助

Current

OS

協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)更高的安全水平，其中包含下列內(nèi)容：?Current

OS

定義了不同等級的電氣保護(hù)區(qū)域，以促進(jìn)運(yùn)維人員理解系統(tǒng)、清晰風(fēng)險(xiǎn)等級、熟悉操作注意事項(xiàng)。?該協(xié)議規(guī)定了電路連接、預(yù)充電和斷開連接時(shí)的電流特性，以便實(shí)現(xiàn)黑啟動且避免系統(tǒng)誤跳。?該協(xié)議定義了檢測短路故障、接地漏電故障、串聯(lián)電弧故障的脫扣準(zhǔn)則，并保障雙向選擇性。?該協(xié)議定義了安全線功能，該功能用于在維護(hù)時(shí)對微電網(wǎng)部分進(jìn)行安全斷電。?Current

OS

協(xié)議定義了針對所有連接設(shè)備的電磁兼容性要求。當(dāng)整體交流配電系統(tǒng)的諧波超限時(shí)，需要實(shí)施相應(yīng)的諧波抑制措施。諧波抑制主要為兩方面：一是抑制諧波電流發(fā)生量（減少分布式電源諧波輸出）；二是諧波源附近將諧波電流就近吸收或抵消（加裝電力濾波器）。在

ETAP

設(shè)計(jì)軟件中可以對無源濾波器進(jìn)行建模，例如單調(diào)諧濾波器、高通濾波器等；也可設(shè)置有源濾波器

APF（一種用于動態(tài)無功補(bǔ)償和諧波抑制的電力電子補(bǔ)償器）。直流微網(wǎng)能源管理在電路層級進(jìn)行分布，以實(shí)現(xiàn)最高的韌性和最有利的工作模式。?Current

OS

協(xié)議定義了直流系統(tǒng)工作電壓區(qū)間與限值。?該協(xié)議規(guī)定了電路的電壓響應(yīng)以及電壓相關(guān)的優(yōu)先級服務(wù)，可以通過開關(guān)閾值或線性調(diào)整電路的功耗

/供電來實(shí)現(xiàn)。使用

ETAP

軟件，可以合理設(shè)計(jì)由于大量電力電子設(shè)備涌現(xiàn)的交直流耦合系統(tǒng)電能質(zhì)量治理，做到有據(jù)可依，避免濾波設(shè)計(jì)容量不足或是浪費(fèi)。可以有效地降低畸變度，提高電能質(zhì)量，降低系統(tǒng)損耗。?該協(xié)議規(guī)定了如何校準(zhǔn)設(shè)備，如何補(bǔ)償線路損耗及線路電壓降落。?該協(xié)議闡釋了如何在初始設(shè)置外影響負(fù)載與電源特性。2627雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳3.5.2

安全第一！區(qū)域

0

-

無保護(hù)源可能存在極高過電流在這個(gè)區(qū)域，存在著具有高功率的自主電源。這個(gè)區(qū)域包括電池（多組電池或大容量電池）、公共電網(wǎng)和大型光伏裝置。直流電通常會讓人們感到畏懼。運(yùn)營交直流混合配電/

直流應(yīng)用的電工人員往往會在最危險(xiǎn)的部件上面對直流：電池室、太陽能電池板陣列。在這些區(qū)域中持續(xù)存在電壓，且很難斷電（因?yàn)殡姵貛в胸?fù)載，或者太陽光照射），且很難阻斷短路故障。當(dāng)直流配電系統(tǒng)使用傳統(tǒng)的機(jī)電斷路器或熔斷器進(jìn)行保護(hù)時(shí)，有可能遇到許多問題：可能有多個(gè)電源區(qū)域

1

-

具有較高短路能量的受保護(hù)源可能存在極高過電流可能有多個(gè)電源在這個(gè)區(qū)域，來自區(qū)域

0

的電源若發(fā)生故障，下級的保護(hù)器件被動進(jìn)行保護(hù)（如熔絲或斷路器）。?難以分?jǐn)喽搪冯娏鲄^(qū)域2

-具有較低（受限）短路能量的受保護(hù)源在這個(gè)區(qū)域，電流受限超低電壓（ELV）源（處于潮濕或濕潤環(huán)境中電壓<120

VDC或60V或30V）。過電流較小，可能難以觸發(fā)保護(hù)動作可能有多個(gè)電源，雙向電力流動?在斷開連接或位于母線時(shí)產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。?難以保障選擇性。電源與負(fù)載電容可能會導(dǎo)致所有保護(hù)同時(shí)失效。?熔斷器與通用斷路器只能管理有限的線路長度，否則可能會被毀壞。區(qū)域3

-多個(gè)電子源極低過電流無短路功率在這個(gè)區(qū)域，可能存在“產(chǎn)消者”（發(fā)電機(jī)、用電設(shè)備或二者的組合）?？赡苡卸鄠€(gè)電源

雙向電力流動換而言之，由于短路電流特性與機(jī)電技術(shù)的限制，直流易產(chǎn)生諸多問題，所以只能選擇交流。這也是直流配用電直到最近才開始興起的原因。而固體技術(shù)、超低故障能量及快速分?jǐn)嗍菓?yīng)對新型電力系統(tǒng)發(fā)展，并支持新一代架構(gòu)優(yōu)化的有效解決辦法。區(qū)域4

-單一電子源無明顯過電流這個(gè)區(qū)域中只有用電設(shè)備。不支持多電源，單向電力流動3.5.4

工作電壓與限值根據(jù)安全類型、電壓水平和段內(nèi)最大電流，闡明直流電的風(fēng)險(xiǎn)并定義電氣保護(hù)區(qū)域?qū)τ诹?xí)慣了交流配電的設(shè)計(jì)運(yùn)維人員來說至關(guān)重要。傳統(tǒng)配電體系中，電壓通過標(biāo)稱值和公差來定義。而在

DC

Systems

的直流微網(wǎng)中，標(biāo)稱電壓值只是一個(gè)標(biāo)簽。關(guān)鍵值是適用于系統(tǒng)不同運(yùn)行狀態(tài)的電壓區(qū)間限值。在這些限值范圍內(nèi)，電壓對于所有電路來說都是一個(gè)有意義的信號，用于告知系統(tǒng)內(nèi)的電力可用性，使其可以做出相應(yīng)的響應(yīng)。3.5.3

保護(hù)區(qū)域劃分例如，所謂

350V“

標(biāo)稱

”

系統(tǒng)實(shí)際上在

320VDC

至380VDC之間屬于正常運(yùn)行范圍。而

250VDC

至

320VDC

屬于緊急負(fù)載運(yùn)行區(qū)間。380VDC

至

540VDC

則是系統(tǒng)不同的過電壓狀態(tài)區(qū)域。DC

Systems

直流微網(wǎng)可提供（標(biāo)稱）350VDC

或700VDC

選項(xiàng)。電氣裝置的風(fēng)險(xiǎn)通常決定于其安全類型、電壓水平和段內(nèi)最大電流。直流微網(wǎng)裝置可能具有特定的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)電池儲能與裝置在某一點(diǎn)的供電情況，可以對危險(xiǎn)和非危險(xiǎn)裝置部件進(jìn)行分類。對直流微網(wǎng)裝置，從區(qū)域

0（最高危險(xiǎn)區(qū)）到區(qū)域

4（最低危險(xiǎn)區(qū)）確定了五個(gè)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級。以下是對這些區(qū)域的定義：DC

Systems

解決方案的核心原則是通過電壓水平來觸發(fā)負(fù)載與電源的運(yùn)行模式。因此，不需要通信系統(tǒng)和中央控制來保持其應(yīng)用的穩(wěn)定性。3.5.5

電壓信號驅(qū)動電網(wǎng)平衡通常，電壓理解為帶有一定公差的標(biāo)稱值。在DC

Systems

解決方案中，將其視為一個(gè)電壓區(qū)間，通過電壓值反映應(yīng)用中的電能可用性。如果電壓超過中值或

“

標(biāo)稱值

（”

350VDC

或700VDC），則意味著

“

供過于求

”。電壓水平將提示負(fù)載盡可能主動運(yùn)行和儲存更多能量，如儲電設(shè)備（電池）或儲熱設(shè)備（熱水應(yīng)用、冰箱和冷藏室、暖通空調(diào)儲能等）。較高電壓水平甚至可以觸發(fā)制氫設(shè)備運(yùn)行。注：在鐵路牽引中，直流電已在長線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用了幾十年。但是這些網(wǎng)絡(luò)具有較大的電感，可以限制故障電流。這些應(yīng)用中使用的斷路器通常如果電壓低于中值或

“標(biāo)稱值（”

350VDC

或

700VDC），則意味著

“

供不應(yīng)求

”。該電壓水平將指示：具有很大的滅弧室。通常比通用斷路器（比如施耐德電氣的

CompacT

或

MasterpacT

系列）大很多。2829雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳?負(fù)載按照相互的優(yōu)先級匹配降功率或被停用?儲熱設(shè)備降功率或停用3.5.6

DC

Systems直流微網(wǎng)核心產(chǎn)品3.5.6.1

直流固態(tài)保護(hù)器?儲電設(shè)備向電力負(fù)載供電DC

Systems

直流微網(wǎng)系統(tǒng)中采用的保護(hù)裝置稱為固態(tài)保護(hù)器。這些設(shè)備工作于如前文所定義的區(qū)域

2

到區(qū)域

4

當(dāng)中。由于固態(tài)開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，它們可極速分?jǐn)喙收?/p>

(<8μs）。并且能夠在短路情況下實(shí)現(xiàn)完全選擇性，不受設(shè)備額定值的限制，簡化直流系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)計(jì)。電路會根據(jù)電壓表現(xiàn)出不同的行為。這些行為被定義為下垂曲線。這些曲線描述了功率響應(yīng)（橫軸）對電壓（縱軸）的關(guān)系。>對于小型簡單負(fù)載，通常采用最簡單的響應(yīng)類型。這些小負(fù)載的激活與停用不會威脅微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。其運(yùn)行邏輯十分簡單：?若高于電壓設(shè)置，則全功率運(yùn)轉(zhuǎn)?若低于電壓設(shè)置，則停止運(yùn)行?基于

Current/OS

規(guī)則的固態(tài)保護(hù)元件?電流等級

16A,

200A?電壓等級

700Vdc,

350Vdc>在其他一些情況下，這種“閾值”模式并不適用，而需要更平滑的響應(yīng)：?快速關(guān)斷

:

8μs?當(dāng)負(fù)載功率對電網(wǎng)穩(wěn)定性具有重大影響時(shí)?當(dāng)負(fù)載可向功耗調(diào)整提供更大作用時(shí)?RCD

剩余電流保護(hù)當(dāng)

前

該

設(shè)備

具

有

16A

和

200A

版

本，適

用

于

700V

和350VDC

微網(wǎng)系統(tǒng)。固態(tài)斷路器的優(yōu)勢如下：在這種情況下，供過于求與供不應(yīng)求模式之間可以實(shí)現(xiàn)平滑的過渡。通過每個(gè)電路的下垂響應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)更趨于線性的過渡：使負(fù)載從全功率使用到零功率，然后再以線性方式返回。在斜坡兩端的電壓值是設(shè)定值，可以根據(jù)每個(gè)微電網(wǎng)案例進(jìn)行調(diào)整。??固態(tài)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更加簡單、快捷的直流保護(hù)通過極速分?jǐn)嗵岣邔θ藛T的安全性，在故障時(shí)大幅降低故障能量?與機(jī)電技術(shù)不同，在跳閘過程中沒有氣體排放?固態(tài)技術(shù)具有原生的計(jì)量、通信和本地計(jì)算能力。這一點(diǎn)使其與機(jī)電技術(shù)之間的成本差距大大減小。>若為光伏（PV）等簡單電源，系統(tǒng)可能會表現(xiàn)出相似的電壓響應(yīng)：電源將提供全功率，直至達(dá)到特定的最大電壓。>雙向功率電路可以是電池儲能系統(tǒng)，或是具有V2G功能的雙向充電3.5.6.2

市電雙向變換器柜

AFE樁等負(fù)載。市電雙向變換器柜

AFE

是用于直流微電網(wǎng)的雙向

AC/DC儲能設(shè)備等雙向功率電路配置一定的電壓死區(qū)，系統(tǒng)在其中將處于非活動狀態(tài)。在此

“

死區(qū)

”

之上，用于電池充電或反饋交流系統(tǒng)的功率將線性增加，直至達(dá)到標(biāo)稱充電功率。在此

“

死區(qū)

”

之下，從電池放電到直流電網(wǎng)或交流系統(tǒng)提供的功率將線性增加，直至達(dá)到標(biāo)稱供電功率。變換器。它將電力與電網(wǎng)互動結(jié)合，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷供電平衡。?交流和直流的雙向轉(zhuǎn)換?交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)的電氣隔離（350V

或

700V）?AC/DC

的轉(zhuǎn)換效率

>96%>DCSystems

的分布式穩(wěn)定性控制?保障直流電網(wǎng)的穩(wěn)定性?交流電網(wǎng)的聯(lián)動（電流源）?將復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到組件，提高系統(tǒng)的簡單性。?無中央實(shí)時(shí)控制的自治系統(tǒng)：通過電壓波動傳達(dá)微電網(wǎng)的狀態(tài)（能源可用性），以便根據(jù)優(yōu)先級設(shè)置來匹配需求和供應(yīng)。?固有的網(wǎng)絡(luò)安全性。?支持并網(wǎng)、離網(wǎng)雙運(yùn)行模式DC

Systems

的解決方案有助于減少新型電力系統(tǒng)對電網(wǎng)所需的投資。在高密度地區(qū)和高層建筑區(qū)域，光伏產(chǎn)量只能覆蓋很小一部分電力消耗。但是，如果將微電網(wǎng)結(jié)合電池儲能作為本地電氣資源，在此穩(wěn)定性之上，集中的調(diào)控策略仍然可以實(shí)現(xiàn)如前文所述的其他關(guān)聯(lián)優(yōu)化目標(biāo)。注：*

其他相關(guān)產(chǎn)品

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附件信息可垂詢當(dāng)?shù)剞k事處3031雙碳背景下新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新——“光儲直柔”微電網(wǎng)洞察路徑——助力實(shí)現(xiàn)高效用能與清潔低碳可以使電網(wǎng)的電力需求更加穩(wěn)定。此外，電池將在低負(fù)荷時(shí)段進(jìn)行充電。這將有助于保持整片地區(qū)（包括附近街區(qū)）的電網(wǎng)正常運(yùn)行，從而避免在街道上進(jìn)行大規(guī)模的電纜和供電站升級工程。幫助建筑物減少耗能高峰，甚至可以通過微電網(wǎng)為高峰時(shí)段供電，最終將會減少全民電費(fèi)負(fù)擔(dān)。與交流配電系統(tǒng)不同，直流配電系統(tǒng)具有即插即用的特性，因?yàn)樗恍枰魏瓮?。直流配電系統(tǒng)更適配分布式光儲直柔系統(tǒng)。在母線槽的干線及支線回路中通過插接箱進(jìn)行插接，能靈活實(shí)現(xiàn)配電需求，通過在插接箱內(nèi)安裝對應(yīng)變換器及控制單元，能有效實(shí)現(xiàn)交直流及直流之間的轉(zhuǎn)換及控制，滿足各種應(yīng)用需求。基于系統(tǒng)實(shí)時(shí)功率及用電優(yōu)先等級的需求，通過控制單元對末端電動車或電池柜的靈活控制及切換，實(shí)現(xiàn)源荷一體的功能，如下圖