微电网能量管理系统在风光储充中的应用
随着全球能源转型和环境保护意识的增强，可再生能源如太阳能和风能的应用日益广泛。微电网作为一种灵活、可靠且环保的能源系统，逐渐成为智能电网建设的重要组成部分。而微电网能量管理系统（EMS）作为微电网高效、稳定和经济运行的核心，其在风光储充（即光伏发电、风力发电、储能系统及电动汽车充电设施）一体化系统中的应用更是具有重要意义。
微电网能量管理系统的基本概念
微电网能量管理系统（EMS）是一种集成和管理多种分布式能源资源的关键技术，旨在优化微电网的运行效率、可靠性和经济性。通过实时监测与控制、发电功率预测、电能质量监测、负荷管理等功能，EMS能够实现微电网内部能源的高效利用和供需平衡。该系统具有智能化、灵活性、可靠性和可扩展性等特点，为可再生能源的普及和智能电网的构建提供了有力支持。
风光储充一体化系统的工作原理
风光储充一体化是指将光伏发电、风力发电、储能系统以及电动汽车充电设施三者结合起来，形成一个综合能源系统。该系统的工作原理是：光伏发电和风力发电产生的电能首先满足本地负荷需求，多余的电能则通过储能设备储存起来，以备不时之需。当电动汽车需要充电时，储能系统可以释放储存的电能，为电动汽车提供充电服务。这种模式不仅提高了能源利用效率，还实现了电力供需平衡和峰谷电价套利，对碳中和目标的实现具有重要意义。
微电网能量管理系统在风光储充中的应用
1. 实时监测与控制
微电网能量管理系统能够实时监测光伏系统、风力发电机、储能系统以及充电桩等设备的运行状态和性能参数。通过智能控制策略，系统可以自动调节分布式能源的输出和负荷的消耗，确保能量供需平衡。此外，系统还能利用历史数据和天气预报信息对间歇性电源进行短期和超短期的发电功率预测，优化调度策略，提高微电网的运行效率和可靠性。
2. 发电功率预测与调度
EMS通过综合历史发电数据、实测数据和未来天气预测数据，对光伏发电和风力发电进行短期和超短期的发电功率预测。这些预测结果有助于制定更加合理的发电计划，实现人工输入或自动生成发电计划，便于用户对新能源发电的集中管控。同时，系统还能根据实时电价、负荷需求和能源预测，动态调整运行策略，实现削峰填谷、需量控制等功能，进一步降低供电成本。
3. 电能质量管理
EMS能够监测微电网的电能质量指标，如电压谐波、电压闪变等，确保供电质量符合标准。通过调节储能系统和无功补偿设备，系统可以改善电能质量，为用户提供更加稳定可靠的电力供应。
4. 负荷管理与需求侧响应
EMS支持多种优化目标，如最小化运行成本、最大化可再生能源利用率等。通过负荷管理和需求侧响应，系统可以根据实时电价和负荷需求动态调整运行策略，实现用户侧的需求管理，消除昼夜峰谷差，平滑负荷波动。这不仅提高了电力设备运行效率，还降低了供电成本，为用户带来了经济效益。
5. 数据采集与分析
EMS全天候进行数据采集和分析，直接监视光伏、风能、储能系统以及充电桩的运行状态和健康状况。通过数据采集与处理功能，系统可以实时采集现场各种电参数、开关量及温度量等信息，为系统优化运行提供数据支持。同时，系统还具备记录功能，能够存储电压、电流、功率等历史数据，以供查询、分析和打印。
6. 报警处理与安全保障
EMS具有完善的报警处理功能，用户可以根据自己的需要分类筛选有关报警信息，并将报警归纳于不同的报警窗口。通过告警异常事件管理功能，系统可以为设备性能的评估、准确判断故障提供支持。此外，系统还支持曲线分析和报表统计功能，以便用户分析当前运行状态和历史趋势，形成运行日报、月报等统计报表。
7.安科瑞微电网能量管理系统概述
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。
系统应通过微电网能量管理系统、通讯网络和计算机软件，实现供微电网系统在运行过程中的数据采集、运行监视、运行管理和优化控制、事故记录和分析、继电保护等，完成企业微电网的安全、高效、经济运行管理。系统应由站控管理层、网络通讯层和现场设备层构成。
系统功能需求：
1) 数据采集及处理：通过光伏、风力发电设备、储能设备、充电桩、负荷及辅助设备等实时采集现场各种电参数、开关量及温度量、电能抄表值等；
2) 实时监控：实时监控微电网系统的综合数据、系统性能、功率辐射曲线、上网电量与发电量、系统损耗等，及时掌握微电网系统的整体运行水平，包括对光伏逆变器、储能变流器、充电桩、主接线、通讯状态等的实时监控；
3) 画面显示：各子系统的发用电信息与状态、各回路的合、分状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、交直流系统及所用变系统的信息、各测量值的实时数据、系统拓扑、各种告警、运行曲线、环境数据等信息；
4) 智能控制策略：包括峰谷策略、最大需量策略、平滑出力、计划曲线策略、防逆流策略、自定义控制策略等；
5) 记录功能：具有电压、电流、功率、电能以及事故、告警事件等各种历史数据的存储功能，以供查询、分析、打印；
6) 报警处理：用户可以根据自己的需要分类筛选有关报警，并将报警归纳于不同的报警窗口。同时通过告警异常事件进行管理，为设备性能的评估、准确判断故障、提供支持；通过事故追忆和事故重演，可分析事故发生原因，避免事故的再次发生，保证系统安全稳定运行；
7) 应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作，同时支持对操作密码进行设置，为系统的遥控/遥调等操作安全性提供保障；
8) 曲线分析功能：可以曲线形式展示实时数据库和历史数据库中的模拟量、电度量数据，以便分析其当前运行状态及有关历史趋势；
9) 报表统计功能：通过报表，可以方便分析供电系统及各回路运行参数，形成运行日报、月报、电能统计日报、月报、年报。
结论
微电网能量管理系统在风光储充一体化系统中的应用，为可再生能源的普及和智能电网的建设提供了有力支持。通过实时监测与控制、发电功率预测与调度、电能质量管理、负荷管理与需求侧响应等功能，EMS实现了微电网内部能源的高效利用和供需平衡。随着技术的不断进步和应用的深入推广，微电网能量管理系统将在未来能源转型和智能电网建设中发挥更加重要的作用。
