一、項目概述

1、項目介紹

本項目是位于河南某地，主要微網(wǎng)用途為社區(qū)供電補充，用電負載分為樓宇供電負載、路燈照明負載、充電自行車負載。此項目整體包含光伏組件裝機容量為30KW（包含光伏逆變器等設備）、儲包含光伏逆變器等設備）、儲能雙向變流器器1臺（包含光伏逆變器等設備）、儲額定功率30KW）、二次利用鋰電池電池組（包含光伏逆變器等設備）、儲243.6KWhKWh）、微網(wǎng)配電設備、以及微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)等設施。整個光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)最大限度利用太陽能發(fā)電供應社區(qū)負載，不足能量由國家電網(wǎng)提供。主要儲能及配電設備集成在一個20尺的集裝箱內(nèi)，光伏30KW布置在一個300平米的車棚上。

2、功能特性

本項目擬建設一套光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)，本系統(tǒng)通過低壓配電柜給站點負荷供電,可實現(xiàn)對各個電力電子接口采集相關信息，并通過智能配電柜對各個環(huán)節(jié)進行切換，在并網(wǎng)的情況下實現(xiàn)發(fā)電、儲能、及負荷的控制，保持供電的穩(wěn)定。本光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)是一個獨立可控的系統(tǒng)，系統(tǒng)將光伏發(fā)電、用電負荷、儲能系統(tǒng)連接起來。通過微電網(wǎng)策略控制系統(tǒng)實現(xiàn)內(nèi)部多種能源的均衡控制及負荷的連續(xù)不間斷供電。

微電網(wǎng)系統(tǒng)為并網(wǎng)模式運行，當需要離網(wǎng)供電時可進行切換。電池組通過儲能逆變器向微電網(wǎng)母線供電，光伏發(fā)電、負載正常運行。儲能單元作為微網(wǎng)穩(wěn)定控制單元，當微網(wǎng)電壓上升或者下降時，快速釋放功率或者進行充電操作，維持微網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

根據(jù)項目需求定制不同的儲能策略是能源管理系統(tǒng)的核心功能，也是微網(wǎng)控制的核心功能，系統(tǒng)可對設備的實時狀態(tài)信息、分布式發(fā)電預測、用戶負荷預測其他用能等信息進行分析，通過協(xié)調(diào)優(yōu)化算法，確定控制策略，合理安排負荷、儲能，達到發(fā)電、負荷、儲能相互協(xié)調(diào)，充分利用清潔能源，結合防逆流控制實現(xiàn)能量優(yōu)化協(xié)調(diào)控制，本項目中可以根據(jù)業(yè)主的具體要求定制合理的儲能策略。

二、項目現(xiàn)狀與供需分析

1、擬供能區(qū)域負荷現(xiàn)狀

項目用電負荷已知：樓宇供電負載300KWh/天，峰值100KW包括樓內(nèi)照明、夏季空調(diào)、辦公電腦、冬季電暖氣負載；路燈照明負載10KWh/天；充電自行車負載10KWh/天?？傌撦d320KWh/天，峰值功率100KW。

本項目擬布置243.6KWhKWh二次利用鋰電池，并配置30KW的光伏，從目前負載信息可以知，微網(wǎng)儲能系統(tǒng)并不能達到完全替代電網(wǎng)供電的作用，可以通過并網(wǎng)型微電網(wǎng)控制方式控制，從而達到減少電費支出及緊急斷電情況下的社區(qū)能量供給。

光伏發(fā)電可減少污染物排放、植被破壞等環(huán)節(jié)問題。因此建設光儲型微電網(wǎng)電站項目，具有非常突出的環(huán)境效益。光伏發(fā)電是目前新能源開發(fā)技術中最成熟、最具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。

根據(jù)預估，30KW光伏每日發(fā)電量可達150KWh,通過微網(wǎng)儲能的調(diào)節(jié)，每日用電量的一半均可以由綠色能源發(fā)電供給。

2、電能質(zhì)量和供電可靠性

本項目方案也充分考慮了用電負荷的電能質(zhì)量及供電可靠性要求，系統(tǒng)正常運行時，在儲能電池堆得支持下以光伏發(fā)電為主要電源進行供電。當儲能電堆容量低，或用電負荷超過變流器上限時，可電網(wǎng)同時供電。整個系統(tǒng)由微電網(wǎng)自動控制策略進行管理，自動的進行能量調(diào)節(jié)和緩沖，并自動快速動態(tài)平衡，平衡微電網(wǎng)電壓波動，提高電能質(zhì)量和用電可靠性。

三、光伏微電網(wǎng)設計方案

1、微電網(wǎng)系統(tǒng)總體方案

本項目解決方案所設計的微電網(wǎng)系統(tǒng)主要有光伏子系統(tǒng)、儲能子系統(tǒng)、配電子系統(tǒng)、微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、微電網(wǎng)云平臺（包含光伏逆變器等設備）、儲可選）、

其中除光伏的組件在室外車棚上進行搭建外，其他功能設備均安裝在一個20英尺的集裝箱內(nèi)。系統(tǒng)首先優(yōu)先充分利用太陽能發(fā)電，無光照情況下，主要以市電作為支撐。微電網(wǎng)系統(tǒng)能源管理功能實現(xiàn)對微電網(wǎng)的智能化管理，從而實現(xiàn)微電網(wǎng)對光伏子系統(tǒng)及儲能子系統(tǒng)直接的協(xié)調(diào)統(tǒng)一輸出為負荷供電。通過智能控制策略與微電網(wǎng)云端管理系統(tǒng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)實時展示、分析，并做到遠程維護的目的，云端管理系統(tǒng)具有多終端展示和多端口轉發(fā)功能以備多方位服務。

本項目微電網(wǎng)系統(tǒng)采用交流總線技術，400V單母線。微電網(wǎng)系統(tǒng)包括1套30KW光伏發(fā)電系統(tǒng)、1套儲能逆變器（包含光伏逆變器等設備）、儲額定功率50KW）、1套240KWh鋰電池（包含光伏逆變器等設備）、儲預計為3簇，此項客供）、1套微電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)以及其他相關設備或軟件構成。

系統(tǒng)設計以充分利用光伏發(fā)電系統(tǒng)在白天轉化的電能為基礎，在市電支撐的情況下對社區(qū)內(nèi)負載進行供電；同時系統(tǒng)在光照不好情況下和夜間下使用電池儲能系統(tǒng)能源供電，實現(xiàn)系統(tǒng)整體穩(wěn)定可靠的穩(wěn)定輸出，滿足社區(qū)內(nèi)負載的穩(wěn)定運行。

2、方案技術特點

本項目建設的光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)，結合國內(nèi)外優(yōu)秀軟硬件產(chǎn)品，以及本公司豐富的項目管理經(jīng)驗，為用戶提供一個建設周期短、建成后高效經(jīng)濟的不間斷供電解決方案，具有以下技術亮點：

(1) 微網(wǎng)功能完備

網(wǎng)架結構合理，可孤可并：微電網(wǎng)本身自成體系，與大電網(wǎng)具有明顯分界點，分界點設置快速開關、繼電保護、同期裝置、測控裝置，具備快速分斷能力和完善的繼電保護功能。

具有符合現(xiàn)有配電管理體制的微電網(wǎng)網(wǎng)架結構。微電網(wǎng)既可并網(wǎng)運行，也可孤島運行，實現(xiàn)能量、信息的雙向流動。

具備微電網(wǎng)孤網(wǎng)保護功能：設置微電網(wǎng)在孤島運行時的保護元件，以確保在局部出現(xiàn)故障時微電網(wǎng)整體仍能夠穩(wěn)定運行為原則。

具備新能源的接入能力：能夠最大限度的發(fā)揮所接入的新能源發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力。

具備多種微電源的接入能力并且多個微電源在微電網(wǎng)孤網(wǎng)時能夠協(xié)調(diào)、穩(wěn)定的運行。

具備儲能系統(tǒng)的接入能力：儲能系統(tǒng)是雙向的，具有通信接口，可調(diào)可控。考慮全站儲能接入的擴充能力。

具備微電網(wǎng)穩(wěn)定控制功能：系統(tǒng)在孤網(wǎng)時可以為微電網(wǎng)中的所有微電源提供標準電源，可以調(diào)節(jié)微電網(wǎng)孤網(wǎng)時的有功、無功，實現(xiàn)發(fā)電與負荷的平衡，電壓、頻率的穩(wěn)定，保證微電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、堅強、高效的運行。

微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能全面：其實時性除滿足國網(wǎng)電力調(diào)度的要求及微電網(wǎng)穩(wěn)定控制需要（包含光伏逆變器等設備）、儲如孤網(wǎng)時的發(fā)電、負荷的有功功率平衡控制，電壓、無功控制等）。考慮全站400V低壓監(jiān)控的接入能力。

具有微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)：能夠綜合調(diào)度和管理微電網(wǎng)中的市電（包含光伏逆變器等設備）、儲如果有）、光伏、儲能、負荷。在微電網(wǎng)孤島運行時，光伏逆變器、儲能變流器及全站的儲能系統(tǒng)、負荷須能夠協(xié)同工作，微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠的持續(xù)運行，并優(yōu)先、全容量使用光

伏新能源。微電網(wǎng)控制系統(tǒng)應能夠對所連儲能系統(tǒng)進行有效管理。

(2) 穩(wěn)定控制技術

光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)方案在各級微電網(wǎng)設置微電網(wǎng)穩(wěn)定控制柜，配套儲能系統(tǒng)，不但解決分布式電源及負載突變等困擾微電網(wǎng)發(fā)展和應用的問題，提高對可再生能源發(fā)電接入系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而且在微電網(wǎng)由并網(wǎng)轉為孤島運行方式下，還可以支撐系統(tǒng)能夠提供參考電壓和頻率，實現(xiàn)各電源間的功率平衡分配，保證孤島系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提供抗短時沖擊能力，平滑供電，儲能，消峰填谷。

(3) 智能集控技術

微電網(wǎng)中央控制器配置專業(yè)的邏輯控制軟件包，實現(xiàn)對微電網(wǎng)系統(tǒng)的實時模式控制、電源與負荷的實時動態(tài)調(diào)節(jié)，確保微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。通過系統(tǒng)集成技術，實現(xiàn)新能源接入、配電智能化、用電智能化等，完成微電網(wǎng)的信息整合和共享、綜合監(jiān)控、

穩(wěn)定運行控制，同時實現(xiàn)微電網(wǎng)電量計量功能。

(4) 遠程管理技術

通過光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)與管理子系統(tǒng)即可實現(xiàn)遠程對微電網(wǎng)系統(tǒng)的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)維護等工作。這樣大大減少工程師前往島嶼現(xiàn)場解決系統(tǒng)故障的工作，從而減少系統(tǒng)維護開支。

(5) 工程建設周期短、維護成本低

施工簡單迅捷，所有軟硬件產(chǎn)品可模塊化、產(chǎn)品化，可短期實現(xiàn)供電目標。而且后期擴展方便，維護成本低。

3、光伏發(fā)電子系統(tǒng)

光伏子系統(tǒng)是微電網(wǎng)系統(tǒng)的最重要的電源系統(tǒng)，主要由光伏陣列、光伏逆變等部件組成。光伏陣列是光電轉換部件，是光伏發(fā)電的源頭；光伏逆變器是光伏發(fā)電的轉換設備，連接發(fā)電及用電側，保證電能的穩(wěn)定輸出。

1） 組件選型：本項目擬采用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)多晶硅組件單片組件功率可達270W以上。

該型組件有以下優(yōu)點：

a. 優(yōu)異的弱光發(fā)電表現(xiàn)（包含光伏逆變器等設備）、儲陰天、早晨、傍晚）

b. 極佳的空間利用率，最高功率270W

c. 基于嚴格質(zhì)量管控而具備的高可靠性，嚴于標準的測試（包含光伏逆變器等設備）、儲紫外、熱循環(huán)、濕凍）

d. 應對嚴酷環(huán)境的最佳解決方案（包含光伏逆變器等設備）、儲通過5400帕正面雪壓，2400帕風壓載荷認證測試，通過直徑達35毫米，速度97千米/小時的冰雹測試）

本項目共計劃安裝120片，共32.4KW。

2）光伏逆變器選型：本項目擬采用30KW光伏逆變器，安裝在儲能集裝箱內(nèi)。

有以下特點：

a. 方案靈活：重量輕，安裝在柜內(nèi)，降低用戶安裝維護成本；

b. 集成匯流功能，直流防雷功能，降低用戶系統(tǒng)成本；

c. 選配直流拉弧檢測功能，進一步提升安全性能

d. 高效發(fā)電：高轉換效率達99.5 %；

e.品質(zhì)保證：TüVV認證，CE認證，金太陽認證, GB-T1996KWh4, 德國

BDEW認證

4、電池儲能子系統(tǒng)

儲能子系統(tǒng)是微電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，由儲能逆變器和鋰電池電池組組成，通過儲能逆變器把把光伏發(fā)電系統(tǒng)多余電量存儲于電池組中，或從電池組向微網(wǎng)母線放出。結合微電網(wǎng)控制策略，可有效的協(xié)調(diào)微電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定輸出，作為能量緩沖移峰填谷及進行供電的功能，是實現(xiàn)不間斷供電不可缺少的一環(huán)。本子系統(tǒng)的產(chǎn)品的特性，具備以下優(yōu)點。

1） 充分考慮確保電池使用安全性能與長壽命運行；

2） 模塊標準化設計，實現(xiàn)通用性，可互換性；

3） 高效轉換實現(xiàn)最佳匹配設計理念；

4） 采用軟硬件雙套管理模式，實現(xiàn)高保險設計；

5） 設置預警，人工控制與自動控制三重職守預案。

儲能逆變器：擬采用盛弘電氣50KW逆變器。

儲能逆變器是一類適合智能電網(wǎng)建設，應用在儲能環(huán)節(jié)，以雙向逆變?yōu)榛咎攸c，具有一系列特殊性能、功能的變流器。智能電網(wǎng)中的儲能環(huán)節(jié)能有效調(diào)控電力資源，能很好地平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異，調(diào)劑余缺，保障電網(wǎng)安全。是可再生能源應用的重要前提和實現(xiàn)電網(wǎng)互動化管理的有效手段。沒有儲能，智能電網(wǎng)的實現(xiàn)是不可能的。

儲能電池組由客戶自行提供113V，20.3Kwh電池組12個，再通過制作相應電池架安裝進集裝箱的箱體內(nèi)，另由客戶提供匯流柜一個。

根據(jù)目前取得圖紙和信息，擬采用3簇339V電池組，即將3個電池包進行串聯(lián)后再將3簇通過回流柜并聯(lián)。目前設計按照每6KWh個電池包一個柜體，制作兩個柜體。

另客戶需要提供相應的BMS通訊協(xié)議。

5、微網(wǎng)配電子系統(tǒng)

本項目解決方案中并網(wǎng)點只有一處，結合上述電源結構，包括光伏發(fā)電、儲能鋰電等進線，擬設計微電網(wǎng)配電柜1面（包含光伏逆變器等設備）、儲將所有設備控制包含在這個柜體只內(nèi)，安裝在集裝箱內(nèi)）。本系統(tǒng)配置一臺220V1KW2小時的UPS,以保證控制供電能夠長久在線，并可以實現(xiàn)黑

啟動等高級要求。

6KWh、微電網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)（包含光伏逆變器等設備）、儲EMS）微電網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)是微電網(wǎng)系統(tǒng)的“大腦”。通過微電網(wǎng)控制策略，整個微電網(wǎng)才能夠整合本地的多種能源提供給用戶使用，并了解用戶需求后再調(diào)整發(fā)電模式使綠色能源更好的利用。微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)自身具備整合光伏發(fā)電、電池儲能、其控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶本地資源分布情況進行可增可減，可調(diào)整可調(diào)度的功能。

微電網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)可對微電網(wǎng)整個系統(tǒng)的進行實時監(jiān)控，包括SCADA系統(tǒng)軟件、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、能源管理軟件、數(shù)據(jù)采集軟件、WEB發(fā)布軟件等組成。此外，還包括服務器、工作站、打印機、通信網(wǎng)關等硬件。通過這些軟硬件的結合，實現(xiàn)用戶的可視化圖形界面、數(shù)據(jù)監(jiān)視、告警處理、自動化報表、設備分類管理等功能，可幫助用戶對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有設備的運行情況完全掌握，并可根據(jù)歷史記錄進行數(shù)據(jù)分析，有效的對微電網(wǎng)系統(tǒng)進行資源管理和日常運維。

微電網(wǎng)監(jiān)控顯示內(nèi)容：

光伏發(fā)電監(jiān)控，對太陽能光伏發(fā)電的實時運行信息、報警信息進行全面的監(jiān)視，并對光伏發(fā)電進行多方面的統(tǒng)計和分析，實現(xiàn)對光伏發(fā)電的全方面掌控。

儲能監(jiān)控，（包含光伏逆變器等設備）、儲需客戶儲能電池組BMS支持）對儲能電池的實時運行信息、報警信息進行全面的監(jiān)視，并對儲能進行多方面的統(tǒng)計和分析，實現(xiàn)對儲能的全方面掌控。

微電網(wǎng)綜合監(jiān)視與統(tǒng)計，統(tǒng)一監(jiān)視微網(wǎng)系統(tǒng)運行的綜合信息，包括微網(wǎng)系統(tǒng)頻率、微網(wǎng)入口處的電壓、配電上下網(wǎng)功率、儲能剩余容量、微網(wǎng)總有功負荷、總無功負荷、敏感負荷總有功、可控負荷總有功、完全可切除負荷總有功，并監(jiān)視微網(wǎng)內(nèi)部各斷路器開關狀態(tài)、各支路有無功功率、各設備的報警等實時信息，完成整個微電網(wǎng)的實時監(jiān)控和統(tǒng)計。

視頻監(jiān)控，通過安裝視頻探頭可以在監(jiān)控軟件中進行嵌套，可實現(xiàn)視頻監(jiān)控的回放和實時播放。如果客戶選用微網(wǎng)云管理平臺服務，可以遠程提取錄像和回放。

7、微網(wǎng)云管理平臺

云端管理平臺具有對微電網(wǎng)群集中管理功能。通過網(wǎng)絡專線、VPN、CDMA\GPRS、WIFI等多種方式接入本管理系統(tǒng)，對整個項目實現(xiàn)全局監(jiān)控管理。本管理平臺集多種新技術于一體，為用戶提供一個項目全局管理的解決方案。通過云端平臺，用戶可隨時隨地了解所持有電站的運行情況，方便用戶的運維管理。

平臺服務器托管于阿里云北京服務器，可在項目地進行遠程配置。

根據(jù)需要還可以提供相應的APP以實現(xiàn)遠程監(jiān)控或操作的目的。