安科瑞依據(jù)《**用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》研發(fā)了**能耗在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)，幫助企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)的同時(shí)，合理計(jì)劃和利用能源，降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。
各**用能單位、牽頭部門和相關(guān)建設(shè)單位要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和進(jìn)度要求推進(jìn)接入端系統(tǒng)建設(shè)，及時(shí)將數(shù)據(jù)接入省級(jí)平臺(tái)或地區(qū)平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)每日上傳，確保上傳數(shù)據(jù)質(zhì)量。**用能單位接入端系統(tǒng)要滿足地區(qū)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的接口協(xié)議和安全要求，基礎(chǔ)軟硬件選擇**符合地區(qū)在安全可控方面的要求，接入端系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要確保來源于準(zhǔn)確**的能源計(jì)量器具。
上傳的數(shù)據(jù)應(yīng)包括**用能單位消耗的石油、煤炭、電力、氣、熱力等主要能源品種的數(shù)據(jù)，個(gè)別不具備條件的**用能單位，經(jīng)省級(jí)相關(guān)主管部門同意后，在2020年底前確保實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)上傳的情況下，可逐步接入其他能源品種數(shù)據(jù)。鼓勵(lì)**用能單位本著集約建設(shè)、互聯(lián)互通的原則，開展覆蓋全部資源消耗的綜合監(jiān)測(cè)管控系統(tǒng)建設(shè)，整合已有信息化管理系統(tǒng)或控制系統(tǒng)，為本單位節(jié)能挖潛、降本增效提供支撐。各地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，切實(shí)發(fā)揮系統(tǒng)作用。

**用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在用能單位部署采集端設(shè)備獲取能耗數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至**平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)能耗的在線監(jiān)測(cè)與分析。介紹了**單位能耗在線監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、分析、數(shù)據(jù)應(yīng)用展示、數(shù)據(jù)上傳等功能。有利于減少能源管理環(huán)節(jié),優(yōu)化管理流程提高用能單位的競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。
《**用能單位節(jié)能管理辦法》規(guī)定,**用能單位包括年綜合能源消費(fèi)量 1 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上 (含1 萬(wàn)噸)的用能單位以及各省、自治區(qū)、直轄市有關(guān)部門的年綜合能源消費(fèi)量 5000 噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上(含 5000 噸)、不足 1 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的用能單位。目前在該范圍內(nèi)的**用能單位全國(guó)約 17 000 家,能源消費(fèi)量占全國(guó)能源消費(fèi)總量的 60%,是節(jié)能工作的**對(duì)象。

智能電網(wǎng)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)。根據(jù)智能電網(wǎng)研究框架體系，智能電網(wǎng)建設(shè)主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個(gè)環(huán)節(jié)?！芭溆秒?環(huán)節(jié)即為電網(wǎng)的用戶端，包括建筑樓宇、工礦企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施等。用戶端消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能化用電管理對(duì)用戶**、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣智能儀表、智能用電管理終端等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動(dòng)。用戶端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括：的表計(jì)，智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。
Acrel-3000電能管理系統(tǒng)和Acrel-5000能源管理與能耗分析系統(tǒng)正是針對(duì)以上課題而研發(fā)的用戶端能源管理分析系統(tǒng)。Acrel-5000能源管理與能耗分析系統(tǒng)在Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對(duì)用戶端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

**能耗在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換：依據(jù)業(yè)務(wù)需求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式、類型及量綱，得到規(guī)范中要求的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)匯總計(jì)算：對(duì)能耗數(shù)據(jù)匯總計(jì)算，可將多項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)合并成一個(gè)匯總的能耗數(shù)據(jù)。支持?jǐn)?shù)據(jù)累加、相減、乘除、積分等邏輯計(jì)算功能。包括如下幾種運(yùn)算規(guī)則：a)利用加法原則，從多個(gè)支路匯總某項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)； b)利用減法原則，從總能耗中除去不相關(guān)支路數(shù)據(jù)得到某項(xiàng)能 耗數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)驗(yàn)證：依據(jù)各行業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)指南的相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證要求，對(duì)接入數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，判斷能耗數(shù)據(jù)是否正確合理；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：本地歷史數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)6個(gè)月以上，并可以方便導(dǎo)出
**能耗在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳
按照**用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范定義的系統(tǒng)平臺(tái)接口協(xié)議規(guī)范的要求，將用能企業(yè)的基礎(chǔ)信息、計(jì)量器具信息、用能數(shù)據(jù)及能效數(shù)據(jù)上傳至省級(jí)或地區(qū)平臺(tái)，上傳數(shù)據(jù)經(jīng)過HTTPS協(xié)議加密傳輸。如果數(shù)據(jù)傳輸失敗或時(shí)（網(wǎng)絡(luò)故障），將重發(fā)數(shù)據(jù)，直至接收成功反饋消息。

4 怎么建立企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化

安科瑞在上海參與了眾多的企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目，比如上海某區(qū)191棟商業(yè)辦公建筑的能耗數(shù)字化管理系統(tǒng)(見圖1)、嘉定區(qū)140多所學(xué)校的配電數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng)(見圖2)、張江園區(qū)31棟建筑的用電管理系統(tǒng)等，數(shù)量眾多的微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)匯聚成了上海虛擬電廠建設(shè)的基礎(chǔ)。

圖1 191棟商業(yè)辦公建筑能耗數(shù)字化管理系統(tǒng)

圖2 嘉定區(qū)140所學(xué)校配電數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng)

企業(yè)微電網(wǎng)的數(shù)字化系統(tǒng)(EMS)包含安裝于現(xiàn)場(chǎng)的傳感器、智能網(wǎng)關(guān)和微電網(wǎng)數(shù)字化軟件。傳感器用于監(jiān)測(cè)和控制建筑的負(fù)荷設(shè)備和分布式發(fā)電設(shè)備(系統(tǒng))，現(xiàn)場(chǎng)傳感器的數(shù)據(jù)接入邊緣計(jì)算智能網(wǎng)關(guān)，每個(gè)智能網(wǎng)關(guān)可以看做是一個(gè)區(qū)域指揮部，采集所接傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后上傳EMS或轉(zhuǎn)發(fā)第三方平臺(tái)，網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)預(yù)設(shè)閾值或自動(dòng)學(xué)習(xí)來執(zhí)行邏輯計(jì)算，并執(zhí)行EMS的指令。EMS可以看做是企業(yè)微電網(wǎng)的指揮部，根據(jù)智能網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)生成各類圖表、控制策略和分析結(jié)論，并響應(yīng)虛擬電廠的調(diào)度指令，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)(EMS)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)融合企業(yè)負(fù)荷側(cè)的電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、主要用能設(shè)備監(jiān)控、充電樁運(yùn)營(yíng)管理、分布式光伏監(jiān)控、儲(chǔ)能管理等功能，用戶通過一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維，同時(shí)滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電要求。

5 微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)功能

5.1 電力監(jiān)控

對(duì)企業(yè)高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，監(jiān)測(cè)企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理，對(duì)故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息，提高企業(yè)供電可靠性。

圖4 電力監(jiān)控功能

5.2 能耗分析

采集企業(yè)電、水、燃?xì)獾饶茉聪?，進(jìn)行分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)，計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢(shì)，對(duì)標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷，計(jì)算企業(yè)碳排放，為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。

圖5 能耗分析功能

5.3 照明控制

智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制、光照感應(yīng)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等，并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器，實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實(shí)現(xiàn)集中控制，為企業(yè)節(jié)約照明用電。

圖6 照明控制功能

5.4 分布式光伏監(jiān)控

監(jiān)測(cè)企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況，包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制。

圖7 分布式光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)

5.5 儲(chǔ)能管理

監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS)運(yùn)行，包括運(yùn)行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預(yù)定值信息、儲(chǔ)能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級(jí)平臺(tái)指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本。

圖8 儲(chǔ)能管理

5.6 充電樁運(yùn)營(yíng)管理 

監(jiān)測(cè)企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài)，提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化和虛擬電廠的調(diào)度指令調(diào)節(jié)充電樁的充電功率，使企業(yè)微電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

圖9 充電樁管理

5.7 需求響應(yīng)

根據(jù)企業(yè)負(fù)荷波動(dòng)數(shù)據(jù)，再結(jié)合虛擬電廠的調(diào)度指令，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，平臺(tái)可通過給儲(chǔ)能系統(tǒng)下發(fā)控制策略，調(diào)整充發(fā)電時(shí)間。平臺(tái)在需求響應(yīng)時(shí)間段調(diào)整可控負(fù)荷功率，停止給可中斷負(fù)荷供電，并且可以根據(jù)企業(yè)可控負(fù)荷數(shù)據(jù)制定需求響應(yīng)控制策略，實(shí)現(xiàn)一鍵響應(yīng)。

圖10 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)需求響應(yīng)示意圖

6 微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)硬件設(shè)備

安科瑞針對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)除了軟件外，還具備現(xiàn)場(chǎng)傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，組成了完整的“云-邊-端"數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、電能質(zhì)量治理、照明控制、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化提供一站式服務(wù)能力，部分設(shè)備見表1。

表1 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)部分硬件設(shè)備

7 結(jié)束語(yǔ)

面向未來，AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化平臺(tái)將結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)、服務(wù)“雙碳"目標(biāo)，積極利用安科瑞“云-邊-端"的產(chǎn)品體系和企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化技術(shù)積累幫助企業(yè)改造傳統(tǒng)電網(wǎng)，加快推動(dòng)企業(yè)微電網(wǎng)向更加智慧、更加安全、更加友好的能源數(shù)字化升級(jí)，為促進(jìn)區(qū)域虛擬電廠建設(shè)作出持續(xù)貢獻(xiàn)。同時(shí)安科瑞已經(jīng)建設(shè)的數(shù)以千計(jì)的企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)可能也將根據(jù)企業(yè)意愿成為匯聚成虛擬電廠的涓涓細(xì)流。