安科瑞 马香霞

1 综合智慧能源系统概述

双碳背景下，园区作为先进要素高度集聚、创新活动蓬勃发展的产业活动主要载体，是能源消费碳排放的主要源头，零碳园区的建设是实现我国“双碳”目标的重要切入点和着力点同时也是我国节能降碳、提质增效政策的重点。

本文结合城市新型智慧能源体系对能源数字化系统的要求和安科瑞能源数字化技术，为能源互联、交互以及协调优化，持续推进新型能源体系建设提供初步解决方案。

2 综合智慧能源管理系统总体架构

综合智慧能源管理系统的参与方很多，包括电网、能源服务商、大中小微用能企业甚至个人等，这是一个需要多方参与的系统，系统需要有很好的兼容性和易用性。首先，系统的设计需要支持多种工业接口的应用，如第三方系统接口、智能感知设备接口以及用能设备等。其次，系统需要支持方便的数据获取和互动，包括移动端APP、小程序、WEB端等。此外，系统需要接入的智能设备分布广，数量大，可以根据实际需求和网络情况，实现有线和无线混合组网模式，能够实现对各种能源的数据进行采集、分析和优化控制管理，如图1所示。

图1 综合智慧能源管理系统架构

3 综合智慧能源管理系统软件架构

软件架构主要包括感知层、数据层、应用层、展现层，如图2所示。感知层是由现场保护、测量、控制设备和其它子系统组成，通过有线/无线方式传输至数据中台；中台负责数据采集、数据处理、存储和交互，并分发给各类应用层；应用层根据用户需要，从能源供应、能源管理、负荷管理、能耗分析预测、能源运维运营等多个角度使用数据，并展示给不同的使用者，完成能源管理功能。综合智慧管理系统可以实现对多种类型的能源介质数据进行实时的采集和监控，并利用数字化技术更加直观地对能源数据进行展示和调控，使能源得到更好的利用。

图2 综合智慧能源管理系统软件架构

4 安科瑞综合智慧能源管理系统的应用

平台能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和gaoji控制，满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求，实现不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动，在多种策略控制下，有利于新能源高效利用、资源合理分配以及微电网的安全与稳定，减少电网建设投资，提升企业的能源利用率，降低运行成本，达到节能降耗的目的。

4.1 基于行业能效提升的AcrelEMS企业微电网能效管理系统应用

AcrelEMS企业微电网能效管理系统和Acrel-EIOT能源物联网平台解决方案正是基于上述理念而设计的综合智慧能源管理系统。AcrelEMS企业微电网能效管理系统是针对行业用户的能源管理平台，包括医疗建筑、教育建筑、高速公路、电子厂房等，提供基于行业特点细分的能效管理解决方案

图3 AcrelEMS能效管理平台应用

电力监控

通过在供配电的关键场所、关键设备上安装监测、计量、控制、保护等各类智能传感器，搭建涵盖35kV到0.4kV的完整电力测量、计量、控制体系，结合视频监视手段，实现对企事业单位内部电能的24h不间断监视。即时发现供配电中的隐患，减少事故发生次数。即时定位故障点，缩短故障恢复时间。

图4 电力监控功能

能耗分析

建筑能耗监测系统严格按照导则要求开发，符合导则要求的各项技术要求，通过能源计量体系的建设，实现如下效果：

n 满足政府对大型公建、重点用能单位能耗监管的要求、验收的要求；

n 通过系统发现低效运行的中央空调、空压机等高耗能设备，为节能改造提供数据依据；

n 通过系统发现能源管网存在的不易发现的跑冒滴漏情况，减少能源浪费，节能降碳；

图5 能耗分析功能

照明控制

智能照明控制系统可实现照明设备运行控制的智能化，有效提高照明系统科学管理水平，节省运营成本。通过定时开关和可调光技术，可以有效地避免无效照明，从而jingque的利用好每一份照明电能，是实现绿色照明，节能减排的有效手段。。

图6照明控制功能

分布式光伏监控

通过Acrel-1000DP分布式光伏监控系统平台即可对用户光伏发电、 用电进行集中 监控、 统一调度、 统一运维 , 满足用户可靠、 安全、 节 约、 高效、 有序用电的要求 。对用户提供运维服务 ，实 现能源互联 ，信息互通 ，打破信息孤岛；根据用电设备 负荷重要性分级管理 ，错峰 有序用电。

图7 分布式光伏发电监测

储能管理

系统综合数据：电参量数据、充放电量数据、节能减排数据；

运行模式：峰谷模式、计划曲线、需量控制等；

统计电量、收益等数据；

储能系统功率曲线、充放电量对比图，实时掌握储能系统的整体运行水平。

图8 储能管理

充电桩运营管理

实时监测充电系统的充电电压、电流、功率及各充电桩运行状态；

统计各充电桩充电量、电费等；

针对异常信息进行故障告警；

根据用电负荷柔性调节充电功率。

图9 充电桩管理

4.2 基于大数据的Acrel-EIOT能源物联网平台应用

Acrel-EIOT能源物联网云平台针对地域分散、数量众多的物联网设备，提供免调试方案，方便中小微用户更方便的把设备接入平台并低成本获取所需数据，比如充电桩运营、分散的能源计量和收费等，对用户无地域限制、无专业技能要求，目前已经为多个国家的用户提供能源数据服务。两套系统基于同样的数据中台，衍生不同的应用为不同类型的用户提供覆盖“源网荷储充维”一体化的能源管理解决方案，并根据用户设置的策略来管理能源的使用和调度。

自定义驾驶舱

可根据用户的关注点自行绘制所需的驾驶舱页面，包括能源预收费、充电桩运营、电梯、空调、照明等各种设备的能耗统计、收益统计、运维情况等。

图10 能源物联网驾驶舱定义

数据采集和数据监测

实时监测各配电柜的电压、电流等电力参数，实现遥测、遥信、遥控。实时监测各配电室温湿度、烟感、水浸等环境参数。监视变压器的运行状态及用能参数，测算损耗，找出经济运行区间，降低能源损耗。电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测'、遥信、遥控控制，对系统进行综合检测和统一管理；在数据资源管理方面，可以显示或查询供配电室内各设备运行（包括历史和实时参数，并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印，提高工作效率，节约人力资源。

图11 数据采集和监测

能耗统计分析

能耗分析模块采用自动化、信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理，使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来，运用先进的数据处理与分析技术，进行离线生产分析与管理，实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡、有效利用能源，提高能源质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。

图12 能耗统计分析

电气和消防安全管理

接入电气火灾探测器、无线测温传感器、智能断路器等设备，对配电回路的剩余电流、线缆温度等火灾危险参数进行实时监控和管理。在消防水池、消防水箱等地方安装消防水位表，检测消防水位的变化；消防水管、喷淋等地方安装消防水压表，检测消防管道的压力。在家庭、宾馆、公寓等存在烟雾、可燃气体的室内场所，安装独立式烟感或可燃气体探测器，检测这些场所是否存在烟雾和可燃气体。

图13 电气消防安全管理

能源收费管理

适用于物业租赁方对出租物业的能源收费管理，支持水电一体化收费管理，具备租户开户、销户、退差操作，支持分时电价和阶梯电价设置和功率过载阈值设置，可对接支付应用程序实现自助支付。

图14 能耗收费管理

充电桩运营管理

当用户要管理多个充电站的充电桩时可把充电桩自助接入平台，实现对充电桩状态的监测和扫码、刷卡充电收费管理。在用电高峰期如充电负荷过高超出供电变压器承受范围还可以自动设置充电功率限制或新增充电限制，或投入新能源，确保能源供应安全。

图15 充电桩运营管理

照明控制管理

智能照明通过物联网技术对安装在城市各区域的室内照明、城市路灯等照明回路的用电状态进行不间断地数据监测，也可以实现定时开关策略配置及后台远程管理和移动管理等，降低路灯设施的维护难度和成本，提升管理水平，并达到一定节能减挂的效果。

图16 照明控制管理

碳排放分析

统计用户的碳排放量并追踪碳排放足迹，提供碳排放清单，进行配额核算和配额考核。

图17 碳排放分析

4.3 安科瑞综合智慧能源管理感知设备

安科瑞针对综合智慧能源管理系统除了软件外，还具备现场传感器、智能网关等设备，组成了完整的“云-边-端”数字化体系，具体包括高低压配电综合保护和监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量治理、照明控制、新能源充电桩、电气消防类解决方案等，可以为企业微电网数字化提供一站式服务能力，部分设备见表1。

5结语

综合智慧能源管理系统设计和应用为新型能源体系的能源数字化管理提供了解决方案，为系统海量数据连接提供了技术上的支持。AcrelEMS企业微电网能效管理系统和Acrel-EIOT能源物联网平台配合安科瑞感知设备，为各行业大中小微型用户提供个性化能源管理方案，支持用户对能源系统的数字化监测和多源自动协同管理，帮助用户提高能源使用安全和提高能源使用效率，为建立稳定安全的新型能源体系贡献力量。