Resumo

“Aproveitar o sistema de contabilidade estatística de emissões de carbono, implementar de forma constante o sistema de políticas de avaliação de carbono local, controle de carbono da indústria, gerenciamento de carbono empresarial, avaliação de carbono do projeto, pegada de carbono dos produtos e outros. Desenvolver a construção de fábricas e parques de carbono zero.”

-Proposta de planejamento quinze

À medida que os objetivos de "duplo carbono" se aprofundam, a construção de novos sistemas de energia elétrica se acelera e a rede de distribuição está entrando em mudanças profundas. Acesso à energia distribuído em alta proporção, carregamento em escala de veículos elétricos, aumento da demanda por interação do usuário ... os modelos tradicionais de gerenciamento de redes de distribuição enfrentam desafios sem precedentes:

A energia distribuída é "invisível": a energia fotovoltaica, eólica e outras fontes de energia volatilidade são acessadas em grande quantidade, sobretensão local e problemas de energia inversa são frequentes.

A carga enorme "não pode ser mantida": carregamento desordenado de veículos elétricos, aumento da volatilidade da carga industrial e comercial, aumento da diferença entre os picos e o risco de sobrecarga de peso variado.

Armazenamento de carga na rede de origem "imóvel": a falta de agregação e coordenação eficazes dos recursos descentralizados dificulta o funcionamento seguro e estável da rede elétrica e a absorção eficiente de novas fontes de energia.

A regulação precisa "não pode ser feita": o padrão tradicional de "resposta passiva" está atrasado e é difícil atender aos requisitos de percepção em tempo real, tomada de decisão rápida e controle preciso da nova rede de distribuição.

Para resolver o problema, é preciso uma atualização "inteligente"!

Com base nos requisitos essenciais da nova rede de distribuição de energia, lançamos a nova geração de plataforma de gerenciamento de energia inteligente "Linrhino", com "percepção global, tomada de decisão inteligente, controle flexível e agregação de valor" como conceito central, injetando um forte "gene de inteligência numérica" para a rede de distribuição de energia, permitindo uma sinergia eficiente de armazenamento de carga na rede de energia.

Requisitos para a construção de novas redes de distribuição de energia

A rede de distribuição de 10kV pertence ao lado da carga e é usada principalmente para fornecer energia a usuários industriais e comerciais e grandes instalações públicas. As diretrizes estabelecem os requisitos técnicos das redes de distribuição de energia alternada de 10kV e abaixo no planejamento, estrutura e equipamento da rede, construção e transformação, manutenção operacional, acesso a novas energias, sistemas secundários, etc., aplicáveis ao planejamento, construção, transformação e manutenção de redes de distribuição de energia em áreas urbanas e rurais. Além disso, as diretrizes exigem que a rede de distribuição se adapte a novos sistemas de energia elétrica, com o objetivo principal de garantir o fornecimento de energia confiável da rede de distribuição, melhorar a capacidade de aceitação de energia limpa, adaptar-se às necessidades de carga diversificada e promover o desenvolvimento inteligente e verde da rede de distribuição.

9.3.2 O controle de potência, a adaptabilidade da tensão e da frequência da fonte de energia distribuída, a proteção contra ilhas isoladas, etc., devem estar em conformidade com as disposições do GB / T33593, a fonte de energia distribuída através da rede de distribuição de conexão trifásica deve ter controle de potência e capacidade de alta e baixa tensão. Os dispositivos de armazenamento de energia eletrocímica acessados à rede de distribuição devem estar em conformidade com as disposições do GB / T36547. ”

Requisitos para o consumo de energia nova: "9.3.4 A energia distribuída deve estar próxima da rede de distribuição. Quando a capacidade da rede de distribuição for insuficiente, é aconselhável tomar as medidas de adaptação necessárias para aumentar a capacidade de consumo local da energia distribuída."

Requisitos para as instalações de carregamento de veículos elétricos: "9.4.6 As instalações de carregamento de veículos elétricos devem ter funções de carregamento ordenado e as instalações de carregamento devem ter funções de energia de comutação bidirecional, interação com a rede do veículo, etc. para apoiar a regulação da potência da rede de distribuição".

Requisitos para o sistema secundário: "10.1.5 A construção do sistema secundário da rede de distribuição deve atender às necessidades de controle de acesso e coordenação, como fontes de energia distribuídas, dispositivos de armazenamento de energia e instalações de recarga de veículos elétricos."

2. Sistemas de armazenamento de energia IoT

Que tipo de "cérebro central" é necessário para uma rede de distribuição inteligente?

A plataforma AcrelEMS3.0, baseada no conceito de sinergia "cloud edge", combina IoT, big data e algoritmos de previsão de IA para fornecer uma solução integrada de software e hardware para novos projetos de energia, incluindo fotovoltaica distribuída, armazenamento de energia e estações de carregamento, através de monitoramento centralizado, regulamento inteligente e agendamento econômico.

Uma nova rede de distribuição de 10kV composta por PV distribuída, armazenamento de energia, estações de carregamento de automóveis e cargas elétricas tradicionais, composta por instalações abertas e fechadas de 10kV, sistemas fotovoltaicos distribuídos conectados à rede de 10kV, sistemas de armazenamento de energia conectados à rede de 10kV, estações de carregamento de automóveis elétricos e outras cargas. As soluções oferecidas pela Angkor incluem:

Proteção contra ilhas isoladas de sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia distribuídos de 10kV, monitoramento da qualidade da energia elétrica, controle de corrente inversa e segurança de dados e acoplamento de deslocamento para a rede de novas energias;

Pilhas de carregamento AC e soluções de carregamento ordenado;

Proteção de relé de rede de distribuição de 10kV, controle de variação de caixa, diagnóstico de falhas e monitoramento elétrico;

Fornecer novas estratégias de consumo de energia para novos locais de energia através da sinergia “cloud-edge-end”, como o consumo de energia e o controle anti-retrofluxo;

Oferece 1+N soluções de gestão de operações e manutenção: 1 plataforma em nuvem, gestão de operações e manutenção de N novas estações de campo de energia.

Três subsistemas principais que cobrem toda a cadeia de cenas de armazenamento de luz

Sistema de monitoramento fotovoltaico distribuído

O sistema Acrel-1000DP suporta a comunicação com os principais inversores, caixas, equipamentos de monitoramento de qualidade de energia elétrica, controladores de potência e outros equipamentos, com controle remoto local, ligação de alarme, regulação ativa e inativa, proteção de segurança cibernética e outras capacidades. Suporta o controle de emergência de frequência / tensão, proteção contra ilhas isoladas, adaptação a novos sistemas operacionais para atender aos requisitos técnicos de acoplamento de dados da plataforma de programação e operação segura da rede elétrica.

A capacidade da usina fotovoltaica de acesso a linha de 10kV geralmente varia de 400kW a 6MW, o sistema de monitoramento de geração de energia fotovoltaica distribuído Acrel-1000DP da Angkor é compatível com o sistema operacional Kirin doméstico, captura de dados de equipamentos como inversores de campo, dispositivos de controle de variação de caixa, proteção de ilha anti-isolamento, dispositivos de controle de corrente inversa, medidores, dispositivos de monitoramento on-line de qualidade de energia elétrica, telas de corrente contínua e outros, exibição e alarme em tempo real local, operação e regulamento de controle remoto, e previsão de potência de luz, controle de potência ativo / passivo, controle de emergência de tensão de frequência, além disso, o sistema configura monitoramento de segurança de rede, isolamento horizontal, dispositivo de certificação de criptografia vertical para atender aos requisitos de segurança de dados da rede elétrica, sistema de agendamento de upload de dados para atender aos requisitos de conexão à rede, fornecendo aos usuários um programa de monitoramento fotovoltaico distribuído e conexão à rede para garantir a estabilidade da operação da usina fotovoltaica.

O sistema de monitoramento fotovoltaico requer o uso de equipamentos de proteção, medição, controle, análise e segurança de dados e comunicações relevantes, e o sistema de conexão de rede de usinas fotovoltaicas distribuídas típicas requer equipamentos secundários como mostrado na tabela abaixo.

Plataforma de gestão de energia para sistemas de armazenamento de energia

Em sistemas de armazenamento de energia conectados à rede de 10kV, as soluções da Angkor suportam o acoplamento de BMS, PCS, medidores de potência e equipamentos de monitoramento ambiental de incêndio, com monitoramento de isolamento de corrente contínua, análise de qualidade de energia elétrica, arbitragem de pico de vale, controle anti-contracorrente e muito mais. O sistema de gerenciamento de energia Acrel2000MG implementa vários controles de estratégia operacional.

O sistema de gerenciamento de energia de microrede Acrel-2000MG tem funções de gerenciamento de bateria perfeitas e uma rica interface de comunicação externa, que permite o monitoramento em tempo real de informações operacionais de dispositivos inteligentes como sistemas de armazenamento de energia, sistemas de carregamento e sistemas fotovoltaicos, incluindo a coleta de informações sobre tensão, corrente, temperatura, pressão e fluxo dentro do sistema de armazenamento de energia, monitoramento em tempo real, gerenciamento otimizado, manutenção inteligente e funções de consulta de informações. Com uma variedade de estratégias de controle como o consumo de energia novo, arbitragem de pico, anti-refluxo, controle de demanda, expansão flexível, modo de limitação de energia, para garantir a segurança e a estabilidade do sistema de armazenamento de energia e operação inteligente.

Sistema de gestão de operações de carregamento ordenado

Respondendo ao impacto da carga da pilha de carregamento no transformador de distribuição de energia, a Acrel desenvolveu a plataforma APSMS, que combina o modelo de previsão de preços e carga de Peak Valley para permitir a regulação ordenada e a gestão flexível da pilha de carregamento, melhorando a controlabilidade da taxa de carga do transformador e reduzindo os custos de uso de energia.

A plataforma AcrelEMS3.0 adota uma estratégia de controle em camadas:

Controle lateral: a camada do dispositivo executa o controle de tensão / frequência, o rastreamento do ponto de potência MAX e outras funções;

Planejamento lateral: o controlador local implementa a nova coordenação de energia, gerenciamento de carga, estratégia anti-refluxo, etc.

Otimização em nuvem: previsões de energia, avaliações de economia de energia e estratégias baseadas em análises de big data.

A plataforma suporta o planejamento e gerenciamento unificados de locais distribuídos, que podem ser adaptados flexibilmente a ambientes complexos de energia elétrica como grandes parques, empresas comerciais e estações de armazenamento óptico através da forma de implantação de "1 conjunto de plataforma + N estações de campo". Sinergia estratégica de três níveis na Cloud Edge: otimização energética impulsionada por dados

A estratégia de controle de equipamentos terminais é a estratégia de operação do equipamento de campo no estado conectado à rede e fora da rede, incluindo o controle de potência ativa / inativa, o controle de tensão / frequência / rastreamento de potência MA, o controle de inércia do gerador sincronizado virtual e várias outras estratégias, fornecidas por transformadores de armazenamento de energia, inversores fotovoltaicos, pilhas de carregamento e outros equipamentos;

Estratégias de controle de coordenação de extremidade são estratégias de energia executadas pelo controlador de coordenação local ACCU-100 ou pelo sistema de gerenciamento de energia Acrel-2000MG, incluindo o novo consumo de energia, o controle anti-retrofluxo, a arbitragem de picos, a escalabilidade flexível, o controle da demanda, o modo de limitação de energia e muito mais, que podem ser executadas localmente;

A estratégia de controle otimizada em nuvem é a estratégia otimizada da plataforma AcrelEMS 3.0 com base em previsões de geração de energia, previsões de carga, flutuações de preços e instruções de agendamento da plataforma de usina virtual, que são enviadas para o controlador de coordenação local ou sistema de gerenciamento de energia para execução.

A plataforma de gerenciamento inteligente de energia AcrelEMS 3.0 inclui principalmente as seguintes funcionalidades:

Monitoramento integrado: realização de câmaras de distribuição de rede elétrica, sistemas fotovoltaicos, sistemas de armazenamento de energia, carga, pilhas de carregamento, coleta de dados ambientais, monitoramento, visualização, alertas anormais, consultas de eventos, estatísticas de relatórios e outras funções;

Controle inteligente: colaboração com vários corpos de energia fotovoltaicos, armazenamento de energia, carga e outros, planejamento dinâmico de estratégias inteligentes, implementação de armazenamento de energia, controle de coordenação fotovoltaica, como curva de planejamento, pico de preenchimento de vale, anti-refluxo, consumo de nova energia, controle de demanda, etc.;

Análise de energia: Análise de consumo de energia e benefícios da microrede, análise de operação econômica da microrede, análise de energia multidimensional e estatísticas de relatórios de energia diários, mensais e anuais;

Previsão de potência: com base na potência de saída fotovoltaica histórica e dados meteorológicos numéricos históricos, combinando dados de previsão meteorológica numérica e a localização geográfica da unidade de geração de energia fotovoltaica, usando algoritmos de aprendizagem profunda para criar uma biblioteca de modelos de previsão, para realizar previsões de potência de curto e ultra-curto prazo de geração de energia fotovoltaica e após análise de erro; Ao mesmo tempo, para todas as cargas dentro da microrede, com base em dados históricos de carga, a curva de potência da carga é prevista por meio de algoritmos de análise de big data.

Planejamento otimizado: de acordo com a previsão de geração de energia distribuída, os resultados da previsão de carga e a combinação de fatores como tarifas de partilha de tempo, potência de interação da rede e restrições de armazenamento de energia, com o objetivo de reduzir o custo da eletricidade e reduzir as emissões de carbono, estabelecer um modelo de otimização, usar algoritmos de aprendizagem profunda para analisar o plano de energia operacional da microrede, o sistema decompondo o plano de energia para alcançar o controle otimizado da pilha fotovoltaica, armazenamento de energia e carregamento.

Onde estão os valores fundamentais da gestão inteligente da energia?

Segurança operacional: proteção conectada à redeMecanismos de garantia como controle de qualidade da energia elétrica e planejamento de energia de emergência;

Maximizar o uso de energia: melhorar a capacidade de absorção local de novas energias e apoiar a operação sinergica;

Eficiência energética e otimização econômica: economização de energia e redução de custos através da previsão de geração de energia e carga, construção de modelos de custos;

Operações digitais: suporte para monitoramento remoto, alertas anormais, rastreamento de eventos e visualização de dados.

Conclusão

As novas redes de distribuição de energia são um elemento essencial para a construção de novos sistemas de energia, colocando requisitos mais elevados e mais inteligentes para a gestão da energia. A plataforma de gerenciamento de energia inteligente é a ferramenta de apoio essencial que surgiu. Tem a tecnologia digital e inteligente como núcleo, abrindo todos os aspectos do armazenamento de carga da rede de origem para alcançar sinergia eficiente e criação de valor.