A integração das tecnologias de rede com as microredes inteligentes: práticas inovadoras em novos sistemas de energia

Introdução: Conversão tecnológica e atualização de sistemas na transição energética

Impulsionados pelo objetivo global de "duplo carbono", os sistemas energéticos estão passando por mudanças profundas de centralização para distribuição, de uma única fonte de energia para a complementaridade pluripotente. Os desafios de estabilidade da rede gerados pela alta proporção de acesso a novas fontes de energia estão forçando a tecnologia de gerenciamento de energia a evoluir em direção à inteligência e ao apoio proativo. Como uma solução para gerenciamento inteligente de energia em microredes empresariais, o sistema EMS3.0 da Angkor construiu um ecossistema energético de sinergia “fonte-rede-carga-armazenamento-recarga” através da integração profunda da IoT, Big Data, computação em nuvem e algoritmos de IA. Seus valores fundamentais são:

Fusão tecnológica: combinar a capacidade de suporte ativo da tecnologia baseada na rede com a capacidade de integração de recursos distribuídos da microrede inteligente para resolver os desafios do consumo de energia e da resiliência da rede;

Adaptação a cenários: abrange vários cenários, como parques industriais, complexos comerciais, rodovias, centros de dados e fornece estratégias de gerenciamento de energia personalizadas;

Economia e proteção ambiental ganham-ganham: reduzir os custos de energia das empresas de 15% a 30% através de redução de picos, controle de demanda e gerenciamento de emissões de carbono, para ajudar a atingir os objetivos de neutralidade em carbono.

Este artigo analisa as práticas inovadoras de integração de tecnologias baseadas em rede com microredes inteligentes, usando o sistema EMS3.0 da Angkor como exemplo, e explora seu valor em novos sistemas de energia.

Um, Sistema EMS3.0 da Angkor: arquitetura técnica e funções principais

1.1 Arquitetura distribuida em camadas: construir um sistema de sinergia "cloud-edge-end"

O EMS3.0 adota uma estrutura de rede aberta e distribuida em camadas, que abrange a camada de equipamento, a camada de transmissão, a camada de dados e a camada de aplicação, para implementar o gerenciamento de ciclo fechado completo de dados de energia:

Camada de equipamento:Implantar medidores de energia multifuncionais, dispositivos de monitoramento fotovoltaico, PCS de armazenamento de energia, pilhas de carregamento, medidores inteligentes, etc., cobrindo vários tipos de energia como eletricidade, água, gás, calor, suporte a protocolos de comunicação como Modbus, IEC 60870 e mais de 90% dos equipamentos industriais.

Camada de transferência:O pré-processamento local e a transmissão criptografada de dados é possível através de gateways de computação de borda, como o gerenciador de comunicações inteligente ANet, que suportam a renovação de pontos de interrupção e alarmes de perda de energia para garantir a estabilidade dos dados.

Camada de dados:Armazenar dados em tempo real/históricos com base em uma plataforma de computação em nuvem, fornecendo uma interface API que se encaixa perfeitamente com sistemas de terceiros (ERP, MES, IBMS) para quebrar o isolamento de dados.

Camada de aplicação:Integre módulos como previsão de geração de energia, agendamento econômico, gerenciamento de emissões de carbono e operações inteligentes para otimizar dinamicamente a estratégia energética com algoritmos de IA.

1.2 Funções principais: Gestão de todo o ciclo de vida, do monitoramento à otimização

Previsão de geração e consumo de energia: com base em algoritmos de aprendizado de máquina, combinando dados históricos com informações meteorológicas para prever a capacidade de geração de energia fotovoltaica e ajustar dinamicamente o plano de geração de energia. Por exemplo, em um projeto de um grupo de energia em Zhejiang, o sistema se conectou a três inversores fotovoltaicos para realizar a coleta de dados de geração de energia em tempo real, aumentando a taxa de consumo fotovoltaico para 85%.

Configuração econômica:Fornecer às empresas uma solução otimizada para a proporção de capacidade instalada fotovoltaica e armazenamento de energia através de algoritmos de otimização.AlgumO projeto de integração de armazenamento paisagístico da rodovia reduziu a carga máxima em mais de 30% através da estratégia de carga e descarga dinâmica de armazenamento de energia e economizou mais de 600.000 yuans de conta anual de eletricidade.

Scalabilidade flexível e controle de demanda:Os sistemas de armazenamento de energia carregam baixos preços de eletricidade e descarregam picos, reduzindo as taxas de eletricidade básicas da empresa. Um projeto de fábrica de baterias aumentou a confiabilidade elétrica em 30% com o EMS 3.0 e reduziu o risco de sobrecarga do transformador em 80%.

Carregamento de pico de múltiplas estratégias:Suporta modelos como "primeiro recebido, primeiro carregado", "estratégia de licitação" e "estratégia de convite" para otimizar a carga de carregamento. Um projeto em Zhejiang implementou um cronograma de repartição de tempo para dois carregadores de veículos e três carregadores de veículos de bateria, reduzindo o custo de carregamento em 25%.

Interação energética bidirecional:Apoio à tecnologia V2G (Vehicle to Grid) para veículos elétricos, carga baixa e descarga inversa máxima para maior flexibilidade no uso da energia. O sistema agrega recursos distribuídos para formar usinas virtuais e participa de serviços auxiliares de pico de redução da rede elétrica, o que espera aumentar os lucros globais em 15% a 20%.

Dois. Interface com características do sistema de software: simples e claras, funcionalidades completas e beleza e inteligência

2.1 Panorama energético visível e sustentável

Monitoramento em tempo real de 68 parâmetros-chave como eletricidade municipal, fotovoltaica e armazenamento de energia, apresentação dinâmica de redes de topologia energética com precisão de previsão de carga de até 95%！

Modelagem 3D + informações geográficas GIS, para que os dados energéticos "vivam", o telefone / computador tenha o controle global a qualquer momento e em qualquer lugar.

2.2 Otimização inteligente para que cada grau de eletricidade seja "útil"

Pico de preenchimento de cereais: equipamentos de armazenamento de energia em baixo preço de carga, pico de descarga, um caso de usina fotovoltaica mostra que os gastos com eletricidade são reduzidos em 20%!

Escalabilidade flexível: quando a eletricidade é sobrecarregada, o sistema de armazenamento de energia responde a descarga secundária para evitar o risco de sobrecarga do transformador e reduzir a carga máxima de um projeto de alta velocidade em 30%!

2.3 Sinergia de carbono, transição verde "fundamentada"

Modelo de contabilidade de emissões de carbono incorporado, geração automática de relatórios, taxa de consumo fotovoltaico de uma fábrica de semicondutores aumentada para 85%, intensidade de emissões de carbono para o benchmark da indústria!

2.4 segurança de defesa,Tempo integralProteger a "linha de vida" da energia

Resposta de alerta de incêndio elétricoRápidoO modo de operação da ilha isolada garante a interrupção contínua da carga crítica, diagnóstico on-line do equipamento de proteção contra ondas e melhoria da eficiência operacional e de manutenção em 3 vezes!

2.5 Centrais virtuais transformam energia em dinheiro

Agregação de recursos fotovoltaicos, armazenamento de energia, pilhas de carregamento, participação no pico da rede elétrica ou no mercado de eletricidade, no caso de um grupo de energia, o custo agregado de energia do usuário caiu entre 18% e 25%!

Três. Tecnologia de convergência: inovação sinergética em tecnologia de rede e microredes inteligentes

3.1 Arquitetura de controle em camadas: equilíbrio dinâmico de armazenamento de carga de rede de origem

O sistema adota o modelo de sinergia de cinco níveis de "província-terra-distribuição-Taiwan-família", cobrindoRede elétrica de vários níveisPor exemplo, a rede de distribuição de energia "tipo diamante" de Xiamen passará por essa arquitetura para fornecer energia com uma taxa de confiabilidadeAumento substancialTempo de reconstrução de isolamento de falhas reduzido para milissegundosNível。

Em um cenário de parque industrial, o sistema prevê a geração e a carga de energia fotovoltaica com 72 horas de antecedência, ajustando dinamicamente a estratégia de carga e descarga de armazenamento de energia. Os dados de um projeto do grupo de energia de Zhejiang mostram que o EMS 3.0 eleva a taxa de consumo fotovoltaico para 85% e reduz os gastos com eletricidade em cerca de 20%.

3.2 Algoritmos multipotenciais complementares: otimização da alocação distribuída de recursos

O sistema integra recursos fotovoltaicos, armazenamento de energia, pilhas de carregamento e cargas controladas para construir usinas virtuais (VPP). Permite a interação flexível entre energia distribuída e instalações de carregamento através da tecnologia de distribuição coordenada de energia em teoria de jogos. Por exemplo, agregar recursos de 50 parques industriais para a negociação no mercado de energia elétrica aumentaria os lucros globais entre 15% e 20%.

Suporta os modos de carregamento como "primeiro carregar", "estratégia de licitação" e "estratégia de convite" para otimizar a carga de eletricidade. Em um projeto em Zhejiang, o sistema implementou um cronograma de repartição de tempo para dois pilares de carregamento de automóveis e três pilares de carregamento de veículos de bateria, reduzindo a carga máxima em mais de 30%.

Quatro. Produtos de hardware em destaque: suporte a dados e segurança

4.1 Produtos de monitoramento

4.2 Produtos de proteção

4.3 Produtos de Qualidade Elétrica

Conclusão:

A prática do sistema EMS3.0 da Angkor demonstrou que a fusão da tecnologia de rede com a microrede inteligente não é apenas um avanço tecnológico, mas também uma reconstrução da lógica subjacente do sistema energético. Simulando as propriedades de auto-organização da natureza, ele capacita a rede elétrica para "perceber - tomar decisões - executar", tornando o sistema energético mais resistente e resiliente ao lidar com a incerteza. No futuro, com a maior penetração de algoritmos de IA, gêmeos digitais e tecnologia blockchain, o sistema EMS3.0 impulsionará a evolução das microredes em direção a “zero carbono, autónoma e aberta”, fornecendo uma “solução chinesa” para a transformação energética global e ajudando a construir sistemas energéticos modernos limpos, seguros e eficientes.