安科瑞 劉邁

　　摘要：為實現“碳達峰、碳中和"目標，建設清潔低碳安全高效的能源節約型社會，構建以新能源為主體的新型電力系統"，分布式電源以其經濟、環保、安全、靈活等優點在“雙碳"目標布局中得到廣泛應用。并網型微電網將DG、儲能單元及負載單元組成一個既能并網參與電力系統統一調配，又能在需要時與外網斷開獨立運作的系統，一定程度上解決了DG容量小、數量大、分布不均導致的單機接入成本高、管理困難的問題。但由于并網型微電網的主要目標是讓DG能夠就地消納以減小電能傳輸損耗，因此受地理區域限制，大規模、多區域DG的有效利用存在一定局限性。

　　關鍵詞：零碳園區；脫碳降碳；碳排放；微電網；虛擬電廠；雙碳

　　0引言

　　本文研究的VPP主要包括光伏、風電等典型DG以及用戶側儲能和負荷等成員。在實際運行中，由VPP調控中心綜合考慮調度成本和碳排放成本，對各個成員的運行進行協調優化，以實現VPP的經濟、高效運行。整個VPP通過聯絡線接入外電網，能夠和外電網上的其他VPP進行信息與能量交互，還可以與主網進行能量交互。

1微電網建設的挑戰與策略

　　微電網建設本質是工業生態的系統革命，須以技術創新降本增效，以制度創新破壁清障，創新金融工具，實現園區從能源負荷中心向零碳產能樞紐的轉型，為中國工業低碳發展提供樣本。《通知》系統規劃了零碳園區建設的八個方面的重點任務。加快園區用能結構轉型是首要任務。因地制宜發展綠電直連、新能源就近接入增量配電網等綠色電力直接供應模式。園區須探索氫電耦合開發利用模式，推動供熱系統清潔低碳化，實現從單一能源供給向多能互補系統的跨越。

　　2傳統監測與診斷方法的局限性

　　微電網建設是一項系統工程，核心挑戰集中于技術經濟性、系統協調性與制度支撐三個維度。大規模可再生能源接入存在波動性難題，氫能、長時儲能等技術經濟性不足,綠電直供模式需突破電網政策限制，跨區域綠電、綠證交易活躍度不足，生物質能、地熱能等受資源分布限制。在產業結構深度調整過程中，高載能產業轉移需要平衡區域協調發展與碳泄漏風險控制，“以綠制綠"培育周期長，淘汰落后產能涉及就業安置與社會穩定等復雜問題。園區基礎設施升級面臨投資壓力，氫能儲運、智能電網改造、超低能耗建筑等零碳設施初始投資巨大。

　　3構建“云-管-邊-端"全棧協同體系

　　3.1 端側：全息感知層

　　端側是系統的“神經末梢"，負責采集源、網、荷、儲、充各環節的運行數據。平臺支持接入多功能電力儀表、溫濕度傳感器、光伏逆變器、儲能BMS、充電樁、保護裝置等300余種智能設備。關鍵測控設備如ACR220ELH多功能儀表，可實時監測三相電壓/電流、功率因數、有功/無功功率等30余項電參量；對于分布式能源場景，平臺還兼容逆變器、防孤島保護裝置（AM5SE-IS）等專用設備。

　　3.2 邊側：邊緣計算層

　　邊緣層是系統的“反應中樞"，承擔兩大核心職能：

　　數據預處理與存儲：Anet系列智能網關具備本地存儲能力（8GB），在網絡中斷時實現斷點續傳，網絡恢復后自動補傳，確保數據零丟失。同時，網關執行數據清洗與異常過濾，避免“臟數據"涌入云端。

　　本地策略執行：ACCU-100微電網控制器作為邊緣側的核心控制單元，支持光儲充系統的本地化協同控制，包括防逆流保護、需量管理、柔性擴容等毫秒級響應策略。這一設計的關鍵價值在于：即便云端通信中斷，邊緣節點仍能獨立執行預設的控制邏輯，保障系統運行安全。

　　3.3 管側：彈性傳輸層

　　針對不同應用場景，EMS3.0提供靈活的通信組網方案。對于新建園區，光纖環網保障高帶寬與低延遲；對于既有建筑改造項目，4G/5G無線方案規避了布線施工難題；對于跨區域集團用戶，互聯網VPN實現多站點數據匯聚。這種“按需組網"能力，使平臺可適配從單棟建筑到跨省園區的各類部署需求。

　　3.4 云側：智能決策層

　　云側是系統的“智慧大腦"，采用分布式數據庫架構，單服務器可承載10萬級以上測點數據。平臺層集成了六大核心模塊：

　　這一架構的核心優勢在于“松耦合、高擴展"：各層之間通過標準化接口交互，新增一個監測點或一項功能模塊無需改動整體系統。

　　4功能體系：從“看見"到“掌控"的遞進邏輯

　　4.1全息感知與可視化監控

　　EMS3.0的功能體系可概括為“三層遞進"：第一層是“看得見"——全息感知與可視化監控；第二層是“算得清"——多維度分析與智能預測；第三層是“控得住"——動態優化與協同調度。

　　4.2動態優化調度引擎

　　這是EMS3.0實現“主動調度"的核心模塊。調度引擎以“成本最小化+碳排最小化"為雙目標，在滿足電網安全約束的前提下，自動生成控制策略：

　　削峰填谷：儲能系統在電價谷段充電、峰段放電，利用價差套利。系統內置全國各省分時電價模型，自動執行“兩充兩放"策略，江蘇某服務區應用后年省電費50萬元。

　　需量管理：實時監測變壓器負荷，當預測負荷將超過需量申報值時，系統在10ms內觸發儲能放電與空調柔性調節，抑制負荷尖峰，避免基本電費罰款。某項目數據顯示，需量管理可降低基礎電費15%-30%。

　　防逆流保護：當光伏發電超過園區負荷時，系統自動降低逆變器出力或啟動儲能充電，確保余電不上網，滿足“自發自用"政策要求。有序充電：根據變壓器實時負載率，動態調節充電樁輸出功率，在保障變壓器安全的前提下充電服務能力。

　　5安科瑞新能源配套方案

　　5.1安科瑞的產品生態：虛擬電廠+微電網，一站式落地

　　安科瑞多年來構建了覆蓋企業微電網與虛擬電廠的產品生態，以AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺為云端核心，聯動Acrel-2000MG微電網能量管理系統或ACCU1000L微電網協調控制器，搭配“源-網-荷-儲-充"全系列硬件，形成依托微電網的“云-邊-端"協同架構。該生態實現微電網一體化管控與虛擬電廠資源聚合調度，兼顧安全穩定與經濟優化，助力企業實現綠電自用、峰谷套利，構建“微電網落地執行+虛擬電廠聚合調度"的良性閉環，賦能企業能源低碳轉型與收益提升。

安科瑞“源-網-荷-儲-充"產品生態

　　5.2云端大腦：AcrelEMS3.0微電網智慧能源管理平臺

　　全域監控：變配電系統、光伏、儲能、負荷、充電樁全景一張圖監控；

　　AI預測：風、光發電預測結合負荷預測，日前生成計劃曲線，提前調度；

　　優化策略：新能源消納、削峰填谷、需量控制、防逆流、光儲協同有序充電；

　　能碳一體：電/水/氣/碳統一核算，綠色工廠/零碳園區有支撐；

　　對接電網：新能源合規并網，參與需求響應、現貨市場、輔助服務，提高增值收益；

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺

　　5.3本地中樞：Acrel-2000MG微電網能量管理系統

　　集成電網運行監測、光伏發電監控、儲能控制、負荷調控；

　　本地化部署，秒級控制，并網/離網無縫切換；

　　支持計劃曲線、新能源消納、需量控制、削峰填谷、有序充電，光儲系統控制；

　　實時告警、故障記錄、運行報表，運維無人化；

　　可直連AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺或第三方虛擬電廠平臺，實現云邊協同響應。

Acrel-2000MG本地化能量管理系統

　　5.4嵌入式策略控制：ACCU-1000L微電網協調控制器

　　可靠性高：嵌入式設計，內置Linux系統，長期運行；

　　數據采集：支持串口、以太網等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能系統以及各類保護測控等二次設備接入；

　　規約豐富：支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約，可實現云邊協同；

　　邊緣計算：靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、4G路由；

　　策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協調等，并支持策略定制；

　　系統安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數據加密與數據安全驗證技術，采用數據標定與防篡改機制，實現數據固證和可追溯；

　　降低成本：相對本地能量管理系統來說，可以大大降低建造成本。

ACCU-1000L微電網協調控制器

　　5.5全棧硬件：從保護測量到控制，一站配齊

　　安科瑞為微電網系統提供防孤島保護、電能質量在線監測、防逆流保護和調控以及電力調度對接功能，實現有功功率/無功功率控制、發電預測、頻率電壓緊急控制等等，實現分布式場站可觀、可測、可調、可控“四可"要求，為微電網安全、合規運行提供系統保障。

　　6結束語

　　綜上所述，安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺，是新型配電網用戶側建設的典型樣本。它以“源-網-荷-儲-充"全鏈路協同為核心邏輯，以“云-管-邊-端"分層架構為技術底座，以AI驅動決策為智能引擎，系統性回應了零碳轉型背景下園區面臨的“綠電消納難、用能成本高、碳排管控粗"三大痛點。

　　200余個落地項目的實證數據表明：EMS3.0不僅是技術層面的能效優化工具，更是戰略層面的價值重構平臺——它將園區能源系統從“成本吞噬者"轉變為“利潤創造者"。在“雙碳"目標從政策文本走向產業現實的進程中，EMS3.0所代表的“數據驅動、主動調度、價值共創"范式，正在為中國工業園區乃至工商業用戶的綠色轉型，鋪設一條可量化、可復制、可持續的路徑。

　　參考文獻：

　　“雙碳"目標背景下面向并網型微電網的虛擬電廠優化調度.2022.

　　安科瑞參與中科院光儲充放檢智慧場站項目，拿下中國園區節能改造應用獎[EB/OL]. 安科瑞,2026.

　　精準把脈園區碳足跡：安科瑞新一代碳排放監測核算平臺[EB/OL]. 安科瑞,2025.

　　EMS3.0微電網系統面向零碳目標的工業園區能源系統優化與數字化轉型研究[EB/OL]. 電子產品世界, 2025.