一、背景

在當(dāng)今能源轉(zhuǎn)型的大背景下，儲(chǔ)能技術(shù)與并網(wǎng)柜的應(yīng)用日益廣泛。其儲(chǔ)能產(chǎn)品和并網(wǎng)柜防逆流裝置備受關(guān)注。那么，究竟在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該選擇哪種設(shè)備來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能與并網(wǎng)柜的高效配合呢？這需要我們從多個(gè)方面進(jìn)行分析和比較。

我們先來了解一下儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性。隨著可再生能源的快速發(fā)展，如太陽能、風(fēng)能等，其間歇性和波動(dòng)性給電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來了挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠有效地解決這個(gè)問題，它能夠在發(fā)電高峰時(shí)儲(chǔ)存多余的電能，在用電高峰或發(fā)電不足時(shí)釋放電能，起到“削峰填谷”的作用，提高電網(wǎng)的可靠性和能源利用效率。安科瑞的儲(chǔ)能產(chǎn)品憑借先進(jìn)的技術(shù)和可靠的質(zhì)量，為眾多項(xiàng)目提供了穩(wěn)定的儲(chǔ)能解決方案。

而并網(wǎng)柜作為分布式光伏、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，起著保護(hù)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要作用。其中的防逆流裝置更是bukehuoque的一部分。當(dāng)光伏發(fā)電量過大，超過本地負(fù)載消納能力時(shí)，如果沒有防逆流裝置，電能可能會(huì)反向流入電網(wǎng)，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行，甚至可能對(duì)電網(wǎng)造成沖擊和損壞。

在選擇防逆流裝置時(shí)，市場上有多種類型可供選擇，常見的有機(jī)械式防逆流裝置和電子式防逆流裝置。機(jī)械式防逆流裝置主要通過物理隔離的方式來防止電流反向流動(dòng)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，成本較低，但響應(yīng)速度相對(duì)較慢，且在長期使用過程中可能需要定期維護(hù)和更換部件。電子式防逆流裝置則采用電子元件和智能控制技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測電流方向，并在逆流發(fā)生時(shí)迅速切斷電路，具有響應(yīng)速度快、控制精度高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。不過，其成本相對(duì)較高，對(duì)技術(shù)人員的要求也較高。

二、安科瑞防逆流微機(jī)保護(hù)裝置介紹

2.1應(yīng)用場景

AM5SE-IS防逆流微機(jī)保護(hù)裝置適用于新能源防逆流的多個(gè)場景，包括光伏防逆流、儲(chǔ)能防逆流以及光儲(chǔ)防逆流。在這些場景中，該裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測并網(wǎng)情況，并通過信號(hào)反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器的切斷動(dòng)作，從而有效防止逆流現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2孤島效應(yīng)

孤島效應(yīng)是指，在電網(wǎng)供電因故障、誤操作或停電維修等原因而中斷的情況下，新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仍然持續(xù)運(yùn)行，并向周邊負(fù)載提供電力，從而形成一個(gè)電力公司無法有效控制的自給供電孤島。這種效應(yīng)一旦產(chǎn)生，將帶來一系列潛在的危害。
1、在孤島效應(yīng)下，電網(wǎng)無法有效控制孤島內(nèi)的電壓和頻率，一旦這些參數(shù)超出安全范圍，用戶的設(shè)備便可能遭受損壞。
2、若孤島中的負(fù)載容量超出逆變電源的承載能力，電源將過載運(yùn)行，存在被燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。
3、嘗試對(duì)孤島進(jìn)行重合閘操作可能導(dǎo)致該線路再次發(fā)生跳閘，從而可能損壞逆變電源或其他關(guān)聯(lián)設(shè)備。
4、與逆變電源相連的線路在孤島狀態(tài)下仍然帶電，這將對(duì)檢修人員構(gòu)成威脅，降低整個(gè)電網(wǎng)的安全性。

2.3產(chǎn)品圖片

AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置專為35kV、10kV及低壓380V的光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。在孤島現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，它能迅速切斷并網(wǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)本站與電網(wǎng)側(cè)的快速分離，從而確保電站整體及維護(hù)人員的人身安全。此外，該裝置還具備豐富的功能，包括電量采集、開關(guān)量輸入輸出、通訊接口以及操作回路等，為新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)提供全面的保護(hù)。

2.4功能詳解：

低電壓保護(hù)：當(dāng)電壓低于設(shè)定值時(shí)，裝置將觸發(fā)跳閘或告警，確保系統(tǒng)安全。

過電壓保護(hù)：一旦電壓超過安全范圍，裝置同樣會(huì)作出反應(yīng)，進(jìn)行跳閘或告警。

逆功率保護(hù)：防止功率逆流，保護(hù)設(shè)備免受損害。

頻率突變跳閘：在頻率發(fā)生突變時(shí)，迅速切斷電源，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

頻率保護(hù)：包括低頻減載和高頻保護(hù)，確保系統(tǒng)在頻率異常時(shí)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

有壓自動(dòng)合閘：在滿足條件時(shí)，自動(dòng)合上開關(guān)，恢復(fù)供電。

檢同期：判斷是否滿足并網(wǎng)條件，確保并網(wǎng)過程的安全性。

三段式過流保護(hù)：提供方向閉鎖和低電壓閉鎖功能，有效保護(hù)設(shè)備免受過流損害。

反時(shí)限過流保護(hù)：根據(jù)電流大小和時(shí)間進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的保護(hù)。

零序過流保護(hù)：針對(duì)零序電流進(jìn)行保護(hù)，確保系統(tǒng)在單相接地時(shí)的安全。

重合閘：在故障清除后自動(dòng)重合開關(guān)，提高供電可靠性。

后加速過流保護(hù)：在過流保護(hù)動(dòng)作后加速跳閘，進(jìn)一步確保系統(tǒng)安全。

過負(fù)荷告警與跳閘：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷超過設(shè)定值時(shí)，發(fā)出告警并可選擇跳閘。

PT斷線告警與控制回路斷線告警：實(shí)時(shí)監(jiān)測并發(fā)出告警，提醒維護(hù)人員及時(shí)處理。

FC回路配合的過流閉鎖功能：確保在特定情況下能夠安全地切斷電源。

非電量保護(hù)：針對(duì)非電量信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，提供額外的安全保障。

CT斷線告警與檢修狀態(tài)閉鎖：實(shí)時(shí)監(jiān)測并處理CT斷線問題，同時(shí)確保在檢修狀態(tài)下裝置能夠安全運(yùn)行。

此外，該裝置還提供了豐富的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)功能，方便用戶根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。

三、解決方案和設(shè)備選型

安科瑞電力數(shù)字化能源管理方案采用軟硬一體的協(xié)同設(shè)計(jì)，包括硬件層、系統(tǒng)層和應(yīng)用層。

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

1. 硬件層：

   • 智能設(shè)備全覆蓋，如高精度傳感器、智能配電柜、智能母線槽等，用于監(jiān)測電氣參數(shù)、溫濕度、水浸等數(shù)據(jù)。

   • 支持雙回路供電的智能配電柜，集成觸摸屏實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài)。

2. 系統(tǒng)層：

   • AcrelEMS系統(tǒng)整合電力、環(huán)境、設(shè)備數(shù)據(jù)，提供可視化大屏展示。

   • 支持多終端遠(yuǎn)程訪問，實(shí)現(xiàn)跨地域監(jiān)控與管理。

3. 應(yīng)用層：

   • 提供能源管理、能效分析、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能模塊。

   • 支持定制化開發(fā)，滿足企業(yè)特定需求。

3.2、安科瑞智慧能源管理平臺(tái)

AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)是針對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺(tái)，對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電設(shè)施以及各類交直流負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視、智能預(yù)測、動(dòng)態(tài)調(diào)配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調(diào)度源荷有序互動(dòng)、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調(diào)整控制動(dòng)態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲(chǔ)充資源之間的靈活互動(dòng)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為用戶降低能源成本，提高微電網(wǎng)運(yùn)行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)可以接受虛擬電廠的調(diào)度指令和需求響應(yīng)，是虛擬電廠平臺(tái)的企業(yè)級(jí)子系統(tǒng)。



圖1 AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)主界面

3.3、平臺(tái)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-充”各環(huán)節(jié)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集測控裝置、光伏、儲(chǔ)能、充電樁、

常規(guī)負(fù)荷數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)荷變化和電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化控制，促進(jìn)新能源消納的同時(shí)降低對(duì)電網(wǎng)的*大需量，使之運(yùn)行安全、高效。



圖2 AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)

3.4、平臺(tái)功能

1.能源數(shù)字化展示

通過展示大屏實(shí)時(shí)顯示市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁以及其它負(fù)荷數(shù)據(jù)，快速了解能源運(yùn)行情況。



2.優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產(chǎn)及流向，包括市電、光伏、儲(chǔ)能充電及消耗過程，通過優(yōu)化控制儲(chǔ)能和可控負(fù)載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對(duì)比等。



3.智能預(yù)測

結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)對(duì)光伏、風(fēng)力發(fā)電功率和負(fù)荷功率進(jìn)行預(yù)測，并與實(shí)際功率進(jìn)行對(duì)比分析，通過儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷控制實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，降低需量和用電成本。



4.能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質(zhì)消耗量，進(jìn)行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對(duì)標(biāo)，并折算標(biāo)煤或碳排放等。



7.有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷和變壓器容量，并和變壓器負(fù)荷率進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，引導(dǎo)用戶有序充電，保障企業(yè)微電網(wǎng)運(yùn)行安全。



6.運(yùn)維巡檢

系統(tǒng)支持任務(wù)管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運(yùn)維人員軌跡，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維流程閉環(huán)管理。



8、設(shè)備選型

除了智慧能源管理平臺(tái)外，還具備現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，組成了完整的“云-邊-端”能源數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業(yè)級(jí)的能源管理系統(tǒng)提供一站式服務(wù)能力。

名稱	圖片	型號(hào)	功能	應(yīng)用
中高壓微機(jī)保護(hù)裝置		AM6、AM5SE	實(shí)現(xiàn)110kV至10kV回路的保護(hù)、測量和自動(dòng)控制功能	110kV、10kV回路斷路器
電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置		APView500	集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監(jiān)測/電壓不平衡度監(jiān)測等穩(wěn)態(tài)監(jiān)測、電壓暫降/暫升/短時(shí)中斷等暫態(tài)監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體，滿足電能質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足110kV及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求。	110kV、35kV、10kV、0.4kV
防孤島保護(hù)裝置		AM5SE-IS	防止分布式電源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非計(jì)劃持續(xù)孤島運(yùn)行的繼電保護(hù)措施，防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)。裝置具有低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、高頻保護(hù)、低頻保護(hù)、逆功率保護(hù)、檢同期、有壓合閘等保護(hù)功能。	110kV、35kV、10kV、0.4kV
動(dòng)態(tài)諧波無功補(bǔ)償系統(tǒng)		AnCos*/*-G Ⅰ型	同時(shí)具備諧波治理、無功功率線性補(bǔ)償與三相電流平衡治理和穩(wěn)定電壓的功能,響應(yīng)時(shí)間快，精度高、運(yùn)行穩(wěn)定，能根據(jù)系統(tǒng)的無功特性自動(dòng)調(diào)整輸出，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功率因數(shù)；	0.4kV電能質(zhì)量治理
多功能儀表		APM520	全電力參數(shù)測量、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、四象限電能計(jì)量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。 接口功能：帶有RS485/MODBUS協(xié)議	并網(wǎng)柜、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜以及重要回路
多功能儀表		AEM96	具有全電量測量，諧波畸變率、分時(shí)電能統(tǒng)計(jì)，開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。	主要用于電能計(jì)量和監(jiān)測
電能表		DTSD1352	具有全電量測量，電能統(tǒng)計(jì)，80A內(nèi)可直接接入，導(dǎo)軌安裝。	低壓配電箱
物聯(lián)網(wǎng)儀表		ADW300W	主要用于計(jì)量中低壓配電的三相電氣參數(shù)，采集狀態(tài)量并控制斷路器，可靈活安裝于配電箱內(nèi)，自帶開口式互感器，可實(shí)現(xiàn)不停電安裝，具備RS485、4G、LoRaWan無線通信功能，適用于配電系統(tǒng)數(shù)字化改造。	微電網(wǎng)數(shù)字化改造
物聯(lián)網(wǎng)儀表		ARCM300	三相交流電能計(jì)量、漏電電流測量、諧波分析、4路溫度采集功能，通過對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，可采集狀態(tài)量或控制斷路器，具備RS485通訊或4G通訊功能。	微電網(wǎng)電氣消防和數(shù)字化改造
直流電能表		DJSF1352-RN	可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等，配套霍爾傳感器(可選)。	直流計(jì)量
馬達(dá)保護(hù)		ARD3M	電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器，適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī)回路，集保護(hù)、測量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，強(qiáng)大的邏輯可編程功能可以滿足各種控制要求，多種可選配的通訊方式適應(yīng)現(xiàn)場不同的總線通訊需求。	電機(jī)保護(hù)控制
智慧斷路器		ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G	三相智能微型斷路器，具備普通微斷保護(hù)和控制功能，同時(shí)具備電流、電壓、功率、電能測量功能，支持漏電保護(hù)和用電行為特征識(shí)別，支持遠(yuǎn)程控制，4G通訊。	末端配電
防火限流式保護(hù)器		ASCP200-63D	可實(shí)現(xiàn)短路限流滅弧保護(hù)、過載限流保護(hù)、過/欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測、內(nèi)部超溫限流保護(hù)等，電流0-63A，RS485通訊	末端配電保護(hù)
遙信遙控單元		ARTU100	具備開關(guān)量采集和繼電器輸出控制功能，導(dǎo)軌式安裝，485通訊，可實(shí)現(xiàn)斷路器或接觸器的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)量采集。	狀態(tài)量采集和控制輸出
電動(dòng)汽車充電樁		AEV200-DC60S AEV200-DC80D AEV200-DC120S AEV200-DC160S	輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁，滿足快速充電的需要。	充電樁運(yùn)營和充電控制
智能網(wǎng)關(guān)		ANet-2E4SM	邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，嵌入式linux系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議	電能、環(huán)境等數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷

安科瑞系統(tǒng)解決方案還包含電力運(yùn)維云平臺(tái)、能源綜合計(jì)費(fèi)管理平臺(tái)、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)、充電樁運(yùn)營管理云平臺(tái)、智慧消防云平臺(tái)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、電氣消防系統(tǒng)、隔離電源絕緣監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案，覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)，打造感知、邊緣智能、智慧運(yùn)行的企業(yè)微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)。

四、應(yīng)用場景與案例

1. 數(shù)據(jù)中心：

   • 實(shí)時(shí)監(jiān)測UPS電池組的電壓、溫度、容量，防止斷電風(fēng)險(xiǎn)。

   • 通過諧波治理、無功補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)提升電能利用效率。

   • 應(yīng)用于內(nèi)蒙古某20億元投資的云計(jì)算基地，實(shí)現(xiàn)多期建設(shè)的無縫銜接與電力穩(wěn)定性保障。

2. 工業(yè)企業(yè)：

   • 監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)獾雀黝惸茉吹南那闆r。

   • 提供能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析等功能。

   • 應(yīng)用于鋼鐵、石化、冶金等多個(gè)行業(yè)，助力企業(yè)提高能源利用效率與節(jié)能潛力。

3. 新能源領(lǐng)域：

   • 在充電樁和光伏設(shè)備方面已有成熟應(yīng)用。

   • 實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充一體化柔性控制，優(yōu)化資源分配。

   • 應(yīng)用于江蘇鹽城某新能源公司，提升綠電利用率至40%，回本周期縮短至5年。

五、總結(jié)

綜上所述，安科瑞的AM5SE-IS防逆流微機(jī)保護(hù)裝置是儲(chǔ)能+并網(wǎng)柜防逆流方案中的關(guān)鍵設(shè)備。其具有高精度測量、實(shí)時(shí)監(jiān)測與保護(hù)、通訊與接口豐富以及靈活配置等特點(diǎn)，能夠滿足不同應(yīng)用場景和客戶需求。同時(shí)，通過與協(xié)調(diào)控制器和能量管理系統(tǒng)等設(shè)備的配合使用，可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的防逆流策略和功能，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。