一、項目概述

1、項目介紹

本項目是位于河南某地，主要微網用途為社區供電補充，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）、微網配電設備、以及微電網監控系統等設施。整個光儲微電網系統最大限度利用太陽能發電供應社區負載，不足能量由國家電網提供。主要儲能及配電設備集成在一個20尺的集裝箱內，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系統，本系統通過低壓配電柜給站點負荷供電,可實現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節進行切換，在并網的情況下實現發電、儲能、及負荷的控制，保持供電的穩定。本光伏微電網系統是一個獨立可控的系統，系統將光伏發電、用電負荷、儲能系統連接起來。通過微電網策略控制系統實現內部多種能源的均衡控制及負荷的連續不間斷供電。

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

根據項目需求定制不同的儲能策略是能源管理系統的核心功能，也是微網控制的核心功能，系統可對設備的實時狀態信息、分布式發電預測、用戶負荷預測其他用能等信息進行分析，通過協調優化算法，確定控制策略，合理安排負荷、儲能，達到發電、負荷、儲能相互協調，充分利用清潔能源，結合防逆流控制實現能量優化協調控制，本項目中可以根據業主的具體要求定制合理的儲能策略。

二、項目現狀與供需分析

1、擬供能區域負荷現狀

項目用電負荷已知：樓宇供電負載300KWh/天，峰值100KW包括樓內照明、夏季空調、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。總負載320KWh/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，微網儲能系統并不能達到完全替代電網供電的作用，可以通過并網型微電網控制方式控制，從而達到減少電費支出及緊急斷電情況下的社區能量供給。

光伏發電可減少污染物排放、植被破壞等環節問題。因此建設光儲型微電網電站項目，具有非常突出的環境效益。光伏發電是目前新能源開發技術中最成熟、最具有大規模開發和商業化發展前景的發電方式。

根據預估，30KW光伏每日發電量可達150KWh,通過微網儲能的調節，每日用電量的一半均可以由綠色能源發電供給。

2、電能質量和供電可靠性

本項目方案也充分考慮了用電負荷的電能質量及供電可靠性要求，系統正常運行時，在儲能電池堆得支持下以光伏發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，可電網同時供電。整個系統由微電網自動控制策略進行管理，自動的進行能量調節和緩沖，并自動快速動態平衡，平衡微電網電壓波動，提高電能質量和用電可靠性。

三、光伏微電網設計方案

1、微電網系統總體方案

本項目解決方案所設計的微電網系統主要有光伏子系統、儲能子系統、配電子系統、微電網監控系統、微電網云平臺（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。系統首先優先充分利用太陽能發電，無光照情況下，主要以市電作為支撐。微電網系統能源管理功能實現對微電網的智能化管理，從而實現微電網對光伏子系統及儲能子系統直接的協調統一輸出為負荷供電。通過智能控制策略與微電網云端管理系統可以對整個微電網系統內的數據實時展示、分析，并做到遠程維護的目的，云端管理系統具有多終端展示和多端口轉發功能以備多方位服務。

本項目微電網系統采用交流總線技術，400V單母線。微電網系統包括1套30KW光伏發電系統、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套微電網智能監控系統以及其他相關設備或軟件構成。

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

2、方案技術特點

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

(1) 微網功能完備

網架結構合理，可孤可并：微電網本身自成體系，與大電網具有明顯分界點，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。

具有符合現有配電管理體制的微電網網架結構。微電網既可并網運行，也可孤島運行，實現能量、信息的雙向流動。

具備微電網孤網保護功能：設置微電網在孤島運行時的保護元件，以確保在局部出現故障時微電網整體仍能夠穩定運行為原則。

具備新能源的接入能力：能夠最大限度的發揮所接入的新能源發電系統的發電能力。

具備多種微電源的接入能力并且多個微電源在微電網孤網時能夠協調、穩定的運行。

具備儲能系統的接入能力：儲能系統是雙向的，具有通信接口，可調可控?？紤]全站儲能接入的擴充能力。

具備微電網穩定控制功能：系統在孤網時可以為微電網中的所有微電源提供標準電源，可以調節微電網孤網時的有功、無功，實現發電與負荷的平衡，電壓、頻率的穩定，保證微電網安全、穩定、堅強、高效的運行。

微電網監控系統功能全面：其實時性除滿足國網電力調度的要求及微電網穩定控制需要（包含光伏逆變器等設備）、儲如孤網時的發電、負荷的有功功率平衡控制，電壓、無功控制等）?？紤]全站400V低壓監控的接入能力。

具有微電網能量管理系統：能夠綜合調度和管理微電網中的市電（包含光伏逆變器等設備）、儲如果有）、光伏、儲能、負荷。在微電網孤島運行時，光伏逆變器、儲能變流器及全站的儲能系統、負荷須能夠協同工作，微電網系統能夠安全、穩定、可靠的持續運行，并優先、全容量使用光

伏新能源。微電網控制系統應能夠對所連儲能系統進行有效管理。

(2) 穩定控制技術

光伏微電網系統方案在各級微電網設置微電網穩定控制柜，配套儲能系統，不但解決分布式電源及負載突變等困擾微電網發展和應用的問題，提高對可再生能源發電接入系統的穩定性。而且在微電網由并網轉為孤島運行方式下，還可以支撐系統能夠提供參考電壓和頻率，實現各電源間的功率平衡分配，保證孤島系統的穩定運行，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

微電網中央控制器配置專業的邏輯控制軟件包，實現對微電網系統的實時模式控制、電源與負荷的實時動態調節，確保微電網系統的安全、穩定運行。通過系統集成技術，實現新能源接入、配電智能化、用電智能化等，完成微電網的信息整合和共享、綜合監控、

穩定運行控制，同時實現微電網電量計量功能。

(4) 遠程管理技術

通過光伏微電網系統的監控子系統與管理子系統即可實現遠程對微電網系統的實時監控、數據分析、系統維護等工作。這樣大大減少工程師前往島嶼現場解決系統故障的工作，從而減少系統維護開支。

(5) 工程建設周期短、維護成本低

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

3、光伏發電子系統

光伏子系統是微電網系統的最重要的電源系統，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，是光伏發電的源頭；光伏逆變器是光伏發電的轉換設備，連接發電及用電側，保證電能的穩定輸出。

1） 組件選型：本項目擬采用國內優質多晶硅組件單片組件功率可達270W以上。

該型組件有以下優點：

a. 優異的弱光發電表現（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、濕凍）

d. 應對嚴酷環境的最佳解決方案（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。

有以下特點：

a. 方案靈活：重量輕，安裝在柜內，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. 高效發電：高轉換效率達99.5 %；

e.品質保證：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

儲能子系統是微電網系統的重要組成部分，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電系統多余電量存儲于電池組中，或從電池組向微網母線放出。結合微電網控制策略，可有效的協調微電網系統穩定輸出，作為能量緩沖移峰填谷及進行供電的功能，是實現不間斷供電不可缺少的一環。本子系統的產品的特性，具備以下優點。

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，實現通用性，可互換性；

3） 高效轉換實現最佳匹配設計理念；

4） 采用軟硬件雙套管理模式，實現高保險設計；

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建設，應用在儲能環節，以雙向逆變為基本特點，具有一系列特殊性能、功能的變流器。智能電網中的儲能環節能有效調控電力資源，能很好地平衡晝夜及不同季節的用電差異，調劑余缺，保障電網安全。是可再生能源應用的重要前提和實現電網互動化管理的有效手段。沒有儲能，智能電網的實現是不可能的。

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，另由客戶提供匯流柜一個。

根據目前取得圖紙和信息，擬采用3簇339V電池組，即將3個電池包進行串聯后再將3簇通過回流柜并聯。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通訊協議。

5、微網配電子系統

本項目解決方案中并網點只有一處，結合上述電源結構，包括光伏發電、儲能鋰電等進線，擬設計微電網配電柜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，安裝在集裝箱內）。本系統配置一臺220V1KW2小時的UPS,以保證控制供電能夠長久在線，并可以實現黑

啟動等高級要求。

6KWh、微電網監控子系統（包含光伏逆變器等設備）、儲EMS）微電網監控子系統是微電網系統的“大腦”。通過微電網控制策略，整個微電網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整發電模式使綠色能源更好的利用。微電網監控系統自身具備整合光伏發電、電池儲能、其控制系統可根據用戶本地資源分布情況進行可增可減，可調整可調度的功能。

微電網監控子系統可對微電網整個系統的進行實時監控，包括SCADA系統軟件、實時數據庫系統、能源管理軟件、數據采集軟件、WEB發布軟件等組成。此外，還包括服務器、工作站、打印機、通信網關等硬件。通過這些軟硬件的結合，實現用戶的可視化圖形界面、數據監視、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系統內所有設備的運行情況完全掌握，并可根據歷史記錄進行數據分析，有效的對微電網系統進行資源管理和日常運維。

微電網監控顯示內容：

光伏發電監控，對太陽能光伏發電的實時運行信息、報警信息進行全面的監視，并對光伏發電進行多方面的統計和分析，實現對光伏發電的全方面掌控。

儲能監控，（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視，并對儲能進行多方面的統計和分析，實現對儲能的全方面掌控。

微電網綜合監視與統計，統一監視微網系統運行的綜合信息，包括微網系統頻率、微網入口處的電壓、配電上下網功率、儲能剩余容量、微網總有功負荷、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，并監視微網內部各斷路器開關狀態、各支路有無功功率、各設備的報警等實時信息，完成整個微電網的實時監控和統計。

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

7、微網云管理平臺

云端管理平臺具有對微電網群集中管理功能。通過網絡專線、VPN、CDMA\GPRS、WIFI等多種方式接入本管理系統，對整個項目實現全局監控管理。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。

根據需要還可以提供相應的APP以實現遠程監控或操作的目的。