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零碳園區(qū)解決方案概述

更新時間： 2025-08-18　　點擊次數(shù)： 388次

1. 零碳園區(qū)管理平臺

AcrelEMS零碳園區(qū)管理平臺將企業(yè)用電分為源、網(wǎng)、荷、儲、充，能夠監(jiān)測企業(yè)整體供配用電狀況，并在一個系統(tǒng)中集中展示，便于管理人員集中管理以及更好地對企業(yè)進行維護。

平臺實現(xiàn)了從35kV配電到0.4kV用電側(cè)的整體監(jiān)控，滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)、充電樁以及空調(diào)系統(tǒng)的接入，全天候進行數(shù)據(jù)采集分析，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該平臺在安全穩(wěn)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

1.1. 平臺架構(gòu)

現(xiàn)場通過以太網(wǎng)或4G與本地系統(tǒng)和平臺通訊，本地系統(tǒng)搭建在客戶自己配置的工控機上，平臺搭建在云服務器或客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與服務器聯(lián)通的地方，通過有權限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP訪問和操作平臺。

平臺兼容單個站點和多個站點接入，采用B/S+C/S架構(gòu)，在物理上分為三層：設備層、平臺層和應用層。

設備層：主要是連接于網(wǎng)絡中用于計量、保護、控制、治理的各類傳感器，包括充電樁、多功能電表、防逆流裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測、無功補償裝置、微機保護測控裝置、電氣火災探測器、限流保護器以及第三方的逆變器、儲能柜等。

平臺層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備、站控層系統(tǒng)及平臺。智能網(wǎng)關支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約，主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)同時上傳至站控層系統(tǒng)和平臺。智能網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失；站控層系統(tǒng)通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等，可以制定并自動執(zhí)行計劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、有序充電、動態(tài)擴容、備用電源等控制策略，對內(nèi)實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲一體化智慧協(xié)同；平臺可以本地、私有云和公有云部署，包含應用服務器、WEB服務器和數(shù)據(jù)服務器，一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。

應用層：包含綜合能效管理、微電網(wǎng)智慧管理、碳管理可視化等核心模塊，對內(nèi)實現(xiàn)企業(yè)微電網(wǎng)集中監(jiān)管、能效分析、碳排放及收益等數(shù)據(jù)統(tǒng)計、源網(wǎng)荷儲充協(xié)調(diào)控制等，對外輔助用戶參與需求響應和電力市場交易。

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1.1. 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊具有以下功能特點：

1.1.1. 集成能力

系統(tǒng)為客戶提供技術標準匹配、技術接口完整、技術裝備合理的解決方案，系統(tǒng)先進和開放，實現(xiàn)資源共享。

1) 系統(tǒng)集成以滿足用戶需求為出發(fā)點，采用軟件遵守的開放性標準，方便系統(tǒng)維護、擴充和升級，實現(xiàn)與其他系統(tǒng)無縫集成。設備側(cè)支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET等；系統(tǒng)側(cè)支持ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、DGJ08-2068-2012上海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江蘇建筑能耗、揚州、常州、杭州、廣西河池等地省市能耗、寧夏電力需求側(cè)、安科瑞運維云、預付費云協(xié)議、華云104協(xié)議、SNMP、MQTT協(xié)議、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1等。

2) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集，包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析提供全面、準確的數(shù)據(jù)源。

3) 自主研發(fā)系統(tǒng)高效采集各種生產(chǎn)裝置、現(xiàn)場設備和第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)，為管理部門提供及時、有效的實時用能數(shù)據(jù)。

4) 系統(tǒng)提供驅(qū)動開發(fā)包，支持自行開發(fā)采集設備的驅(qū)動程序。

1.1.2. 數(shù)據(jù)采集方式

系統(tǒng)統(tǒng)一采集管理各種源數(shù)據(jù)，支持海量數(shù)據(jù)的歷史歸檔，提供統(tǒng)一、完善、高效的數(shù)據(jù)讀寫接口。根據(jù)項目需求，數(shù)據(jù)采集方式采用人工采集和自動采集，原則上全部采用自動采集。

1) 自動采集：系統(tǒng)根據(jù)預設規(guī)則和算法過濾數(shù)據(jù)，排除不符合要求的信息，提供更加精確和可靠的數(shù)據(jù)，減少人工操作帶來的錯誤，提高工作效率。

通過RS-485接口，使用Modbus-RTU協(xié)議經(jīng)數(shù)據(jù)融合終端完成終端設備數(shù)據(jù)的采集；針對非標準規(guī)約的儀表或第三方系統(tǒng)支持通訊接口程序開發(fā)，確保數(shù)據(jù)完整采集。數(shù)據(jù)融合終端采用多級數(shù)據(jù)存儲冗余結(jié)構(gòu)設計，具備本地存儲能力，當通訊中斷恢復時，數(shù)據(jù)融合終端存儲的數(shù)據(jù)自動進行斷點續(xù)傳，進一步保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性，防止主站軟件故障恢復過程中數(shù)據(jù)的丟失。

2) 人工采集方式作為自動實時采集的補充。通過人工輸入和記錄數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

1.1.3. 采集數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)采集的類型涵蓋基礎的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等。針對不同設備類型開發(fā)相應的數(shù)據(jù)采集驅(qū)動，系統(tǒng)的開放式架構(gòu)設計支持全面接入各種廠家、型號的帶通訊接口和通信協(xié)議的終端設備。主要數(shù)據(jù)采集類型：

l 電：三相電流、三相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、視在功率、最大需量及發(fā)生時間、電壓/電流總諧波以及分次諧波、電壓與電流不平衡度、相位角、正/反向有功電能、感/容性無功電能、四象限無功電能、視在電能、并支持8個時區(qū)、12個日時段、8種費率的復費率電能統(tǒng)計。

l 水/天然氣/壓縮空氣：瞬時流量、累積流量。

l 蒸汽：壓力、溫度、瞬時流量、累積流量。

l 中央空調(diào)：冷熱水供/回水溫度、地源水供/回水溫度、冷熱水供/回水壓力、地源水供/回水壓力、冷熱水瞬時流量、冷熱水累計流量、冷熱水瞬時制冷/熱量、冷熱水累計制冷/熱量、地源水瞬時流量、地源水累計流量、地源水瞬時制冷/熱量、地源水累計制冷/熱量、電動閥狀態(tài)、主機設定溫度。

1.1.4. 采集數(shù)據(jù)存儲

大數(shù)據(jù)存儲面向海量、大規(guī)模結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，提供高性能、高可靠的存儲以及訪問能力。系統(tǒng)平臺提供各類數(shù)據(jù)的存儲與管理功能，按照存儲的形式分為關系數(shù)據(jù)庫、非關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲與管理。

自主研發(fā)的能效管理平臺軟件具有低成本、更高效、更安全、、更高隱私性的優(yōu)勢，協(xié)助用戶將數(shù)據(jù)按照程序規(guī)定的格式存儲，通過數(shù)據(jù)庫管理實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速訪問。

1.1.5. 數(shù)據(jù)可靠性

通過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)標準化等技術，評估和改進數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)的可靠性和可用性，優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)為用戶實現(xiàn)更準確的決策和更高效的管理。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)緩存冗余機制，確保數(shù)據(jù)的完整性、連續(xù)性、可靠性。

數(shù)據(jù)融合終端接收各終端數(shù)據(jù)，本地進行數(shù)據(jù)存儲，如遇與數(shù)據(jù)服務器的網(wǎng)絡中斷，待通信恢復后上傳本地存儲數(shù)據(jù)，支持數(shù)據(jù)壓縮上傳。

支持配置主備數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)冗余存儲，避免出現(xiàn)因服務器異常導致的數(shù)據(jù)丟失。

支持對上傳數(shù)據(jù)硬件加密(國密算法SM1,SM4)、軟件加密(AES)。

1.1.6. 數(shù)據(jù)有效性

數(shù)據(jù)有效性是數(shù)據(jù)分析和決策過程的關鍵要素，通過驗證約束確保數(shù)據(jù)值有效且合理，根據(jù)定義要求進行標準化和格式化，確保數(shù)據(jù)準確性。

根據(jù)計量裝置量程驗證最大值和最小值，小于最小值或者大于最大值的采集讀數(shù)屬于無效數(shù)據(jù)；采集值和歷史數(shù)據(jù)之差絕對值大于偏差限值屬于無效數(shù)據(jù)；采集值小于或者大于歷史數(shù)據(jù)屬于無效數(shù)據(jù)；支持無效數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動剔除。

1.1.7. 異常數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)支持原始數(shù)據(jù)的有效性驗證以及預處理；支持原始數(shù)據(jù)滿刻度翻轉(zhuǎn)處理；支持自動識別并剔除突增或突降的異常原始數(shù)據(jù)。授權情況下，人工通過Web頁面在線完成缺失能耗數(shù)據(jù)錄入和錯誤數(shù)據(jù)修正。

1）針對電度累計數(shù)據(jù)，表計具備滿刻度自動翻轉(zhuǎn)。系統(tǒng)自動識別采集存儲的表碼值數(shù)據(jù)是否發(fā)生翻轉(zhuǎn)，當出現(xiàn)滿刻度跳轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)支持人工通過Web頁面在線完成缺失能耗數(shù)據(jù)錄入，保證計算處理結(jié)果的連續(xù)性和正確性。

2）針對個別表計缺失的情況，系統(tǒng)支持在物理表的數(shù)據(jù)基礎上增加虛擬表的配置實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計量統(tǒng)計，通過總表-分表模式實現(xiàn)虛擬表數(shù)據(jù)的二次統(tǒng)計；通過編輯計算模塊設置虛擬儀表計算實體儀表數(shù)據(jù)，得出虛擬儀表數(shù)據(jù)。

2. 站控層系統(tǒng)

2.1. 分布式光伏解決方案系列

根據(jù)光伏系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的要求，需要10kV電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)配置繼電保護及安全自動裝置，如線路保護、安全自動裝置、防孤島保護（含防逆流）、UPS電源等設備；為滿足調(diào)度自動化要求，需配置遠動系統(tǒng)、對時設備及安全防護裝置；為滿足系統(tǒng)電量統(tǒng)計，需配置電能計量裝置，如關口計量表、并網(wǎng)電能表、自用電計量電能表及采集終端等裝置；為滿足并網(wǎng)電能質(zhì)量的要求，需要配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置；同時建立整個光伏系統(tǒng)的通信設備，滿足系統(tǒng)的互聯(lián)互通和可管理性。

在電氣監(jiān)控室配置一套分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，通過通信管理機及網(wǎng)絡交換機實時采集微機保護裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測、計量、遠動系統(tǒng)等二次設備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各區(qū)域光伏發(fā)電系統(tǒng)全面監(jiān)控與自動化管理。同時在監(jiān)控室配置通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)滿足系統(tǒng)內(nèi)部的通信與上級調(diào)度需求，配置一套一體化電源系統(tǒng)，為二次設備及監(jiān)控主機等重要設備運行提供穩(wěn)定可靠的電源，實現(xiàn)整個光伏系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

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1.1. 分布式儲能解決方案系列

儲能能量管理系統(tǒng)是安科瑞專門針對工商業(yè)儲能電站研制的本地化能量管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)了儲能電站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理，支持多種控制策略選擇，包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)下級各儲能單元的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，還可以實現(xiàn)與上級調(diào)度系統(tǒng)和云平臺的數(shù)據(jù)通訊與交互，既能接受上級調(diào)度指令，又可以滿足遠程監(jiān)控與運維，確保儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行。

同時，系統(tǒng)對電池組性能進行實時監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控制，優(yōu)化了電池性能，提高電池壽命。

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1.1. 充電樁解決方案系列

系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術，對汽車充電站、電動自行車充電站及各個充電樁進行不間斷數(shù)據(jù)采集，實時監(jiān)控充電樁的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理如充電機過溫保護、輸入輸出過壓等故障，并搭配限流式電氣防火保護器，對線路中的剩余電流、溫度及異常進行預警，當線路發(fā)生短路時，自動在150微秒內(nèi)切斷回路，無危險火花產(chǎn)生，起到短路滅弧的作用，及時切除火災隱患，保障充電安全。

系統(tǒng)提供充電服務，并支持多種支付方式，包括但不限于投幣、刷卡以及移動支付（如微信支付等），實現(xiàn)便捷的用戶充電體驗。對充電過程中的電能消耗進行精細化管理，支持電能統(tǒng)計分析，幫助用戶掌握電能消耗情況。系統(tǒng)能夠自動報警故障情況，便于快速響應和維護，確保充電設施正常運行。具備財務對賬功能，確保財務數(shù)據(jù)的準確無誤。

系統(tǒng)支持有序充電策略調(diào)度，實時監(jiān)控變壓器負載和汽車充電樁狀態(tài)，汽車充電樁動態(tài)響應限制功率，從而優(yōu)化電動汽車充電行為，減少對電網(wǎng)的沖擊，并促進新能源的高效利用，解決變壓器容量不足的難題。

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1.1. 光儲充解決方案系列

“光儲充”一體化系統(tǒng)是指由分布式電源、用電負荷、配電設施、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配用電系統(tǒng)，也稱為微電網(wǎng)。一直以來，電動汽車充電站都面臨土地資源不足或電網(wǎng)接入的問題。而“光儲充”一體化系統(tǒng)的出現(xiàn)，不僅解決了有限的土地及電力容量資源里配電網(wǎng)的問題，還通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負荷基本平衡。

儲能充電一體化系統(tǒng)由儲能系統(tǒng)和充電設施組成，針對區(qū)域充電站電力容量不足的痛點，主要用于解決區(qū)域充電站的增容擴容難的問題，該系統(tǒng)還能參與電網(wǎng)調(diào)峰、削峰填谷等輔助服務，支持短時離網(wǎng)運行，甚至作為能源互聯(lián)網(wǎng)的的配套設施，支持智能電網(wǎng)、智能充電、智能信息網(wǎng)的三網(wǎng)融合發(fā)展。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是安科瑞針對企業(yè)微電網(wǎng)專門研發(fā)的一款能量管理系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲能系統(tǒng)、新能源汽車充電負荷進行實時監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網(wǎng)運行監(jiān)視全面化、安全分析智能化、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動態(tài)化的需求，實現(xiàn)不同目標下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動，在多種策略控制下，有利于新能源高效利用、資源合理分配以及微電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，減少電網(wǎng)建設投資，提升企業(yè)的能源利用率，降低運行成本，達到節(jié)能降耗的目的。

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1.1. 中央空調(diào)系統(tǒng)解決方案系列

中央空調(diào)系統(tǒng)有冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)（末端風系統(tǒng)）組成。在相同的客觀環(huán)境下，末端設備的啟停數(shù)量和風溫、風速的設定決定了中央空調(diào)系統(tǒng)整體電耗水平。負荷調(diào)峰中央空調(diào)AI調(diào)優(yōu)結(jié)合人工智能算法，實時預測冷/熱負荷，及時調(diào)整主機運行參數(shù)，水泵調(diào)控參數(shù)、冷卻塔風機控制參數(shù)，使系統(tǒng)運行效率優(yōu)，結(jié)合剛性與柔性調(diào)控策略，降低電負荷，避免超需量。

系統(tǒng)接入電力監(jiān)控數(shù)據(jù)，實時采集變壓器負荷數(shù)據(jù)；各水泵、風機安裝變頻器，變頻器數(shù)據(jù)接入平臺；接入室外溫濕度數(shù)據(jù)；建立冷熱源自控系統(tǒng)，實現(xiàn)設備自動運行。接入末端風設備，實現(xiàn)整體調(diào)控。利用熵權法確定各指標權重，運用灰色關聯(lián)分析探究各指標與決策目標之間的關聯(lián)度，最終根據(jù)關聯(lián)度的大小對方案進行排序，實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)的有效評價和決策，再有針對性地通過以下方式進行調(diào)整和優(yōu)化：

Ø 負荷分級：按重要性分為一級和二級，先控二級。

Ø 柔性策略：不以滿足舒適度為前提條件，控溫、控風；使空調(diào)系統(tǒng)處于低負荷狀態(tài)。

Ø 剛性策略：末端風設備關停、冷源按順序關停主機及對應輔機。

Ø 逐級恢復：按負荷分級順序恢復。

Ø 剛?cè)岵夯蛟O備全開、運行在低負荷狀態(tài)下；或設備逐級啟動、運行在正常負荷狀態(tài)下。

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