双碳背景下新型电力系统的应用创新-“光储直柔”微电网洞察

GREEN双碳背景下新型电力系统的应用创新——“光储直柔”微电网洞察施耐德电气出品/cn前言前言达成碳达峰、碳中和目标，构建清洁低碳、安全高效的能源体系是第一要务，而清洁电力则是能源转型的“牛鼻子”。在能源转型的过程中，电力系统的安全性是保障中国能源安全的重中之重，为适应新能源的大规模接入，保障电力系统安全可靠，新型电力系统应运而生。为了保障电力系统安全稳定运行、适应新能源发电比例和终端电气化率的快速提升，提升电力系统灵活性至关重要，每一个环节都将在构建的过程中发挥重要作用光储直柔”技术使建筑在能效提升的基础上进一步实现电能替代与电网友好交互的新型建筑能源系统。使建筑从传统能源系统中刚性消费者的角色转变为未来整个能源系统中具有可再生能源生产、消费、能量调蓄功能“三位一体”的复合体，这也是建筑面向构建未来低碳能源系统应当发挥的重要功能。基于施耐德电气长久以来在电力行业的深耕，同时收集了业界各科研院的一线专家、深耕前沿技术的研发工程师、参与行业政策和标准制定的专家学者等的调研中进行价值提炼。我们希望通过这份报告，对新型电力系统下的光储直柔微电网，发现其中的挑战与机遇，探索光储直柔完整解决方案、新一代直流产品及柔性控制技术，帮助客户实现减碳目标，迈向零碳未来。目录 机遇-光储直柔与电力交互 3发展光储直柔的必要性与价值 4光储直柔的战略发标 5探索-光储直柔发展面临的挑战 光储直柔的市场及商价值 布式电能并网带来的谐波 缺乏光储直柔的整体技术标准体系 缺乏对柔性负载的全生命周期的整体控制 路径-助力实现高效用能与清洁低碳 系统可行性规划-MGDT为光储直柔规划投资中规避风险 系统预测调优控制–EMA应用于光储直柔微网系统咨询顾问 建筑设备管理系统(BMS)–协同构建柔性负载 22配电系统设计–ETAP谐波计优化系统电能质量 25光储直柔系统–DCSystems解决方案 27直流母线配电系统 32实践-SEMW光储直柔微电网示范基地 34结语 关于作者 38致谢 39序言开启新型建筑电气系统新篇章与施耐德电气结缘已有二十余年，施耐德电气在中低压配用电及建筑智能化系统解决方案中一直处于技术和标准的引领位置。年向全世界庄重承诺“3060”5-10了新型建筑电气系统的四个基本要素。LED多的被行业内提及。ETAPCurrentOS的DCSystemsSpaceLogicAI楼宇节能盒

机遇—光储直柔与电力交互莫理莉华南理工大学建筑设计研究院有限公司-建筑设计三院电气副总工程师中国建筑节能协会光储直柔专委会委员机遇——光储直柔与电力交互发展光储直柔的必要性与价值政策支持20211024碳中和工作的意见》指出：到2060年我国的非化石能源比重达80%以上，并着重指出大力发展低碳建筑，深化可再生能源建筑应用；202110262030年前碳达峰行动方案》性用电于一体的“光储直柔”2025年，城镇建筑可再生能源替代率达到8%，新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%，为“光储直柔”建筑的发展目标指明了方向。20211231(2021-2025)》提出：发展智能光伏建筑，在有条件的城镇和农村地区，统筹推进居民屋面智能光伏系统，鼓励新建政府投资公益性建筑推广太阳能屋顶系统，开展以智能光伏系统为核心，以储能、建筑电力需求响应等新技术为载体区域级光伏分布式应用示范；提高建筑智能光伏应用水平，积极开展光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔”建筑建设示范，进一步细化了“光储直柔”建筑发展的技术路径。20223月1十四五建筑节能与绿色建筑发展规划》提出：“十四五”累计新增建筑光伏装机容量0.5亿千瓦；建设以“光储直柔”为特征的新型建筑国家各部委出台的相关政策对发展建筑“光储直柔”系统、建筑侧需求响应、建筑层面的储能利用、建筑光伏利用等均提供了有利条件，这些政策支持为“光储直柔”建筑的推广应用提供了重要支撑，也对合理构建“光储直柔”系统、开发系统关键设备、开展工程应用等提出了具体要求[1]。发展光储直柔技术可以降低对进口能源的依赖，提高能源供应的安全性，同时推动能源结构向可再生能源转型，实现能源的可持续发展。光储直柔技术可以提高能源转换效率和利用率，降低能源浪费。光伏发电可以在阳光充足的时光储直柔技术可以提高电网的稳定性和抗干扰能力。储能技术可以平衡电网负荷波动，解决因光伏发电的间歇性带来的电网不稳定问题，从而保障能源供应的稳定性。

发展潜力巨大的太阳能资源：中国地域广阔，太阳能资源丰富，适宜大规模发展光伏发电。光伏发电可以利用分布式的方式在城市和农村实现能源生产，满足不同地区的能源需求。技术创新和产业升级：光储直柔技术的发展需要涉及光伏发电、储能和智能电网等多个领域的技术创新。中国政府大力支持清洁能源技术研发和产业升级，为光储直柔技术的发展提供了良好的政策环境和市场前景。电力市场改革：中国正在进行电力市场改革，推动能源市场逐步实现市场化运作。光储直柔技术的发展可以促进电力市场的竞争，提高市场效率，同时为用户提供更加稳定和可靠的电力供应。国际合作与影响力：中国在清洁能源领域的发展已经获得国际认可，发展光储直柔技术可以增强中国在国际能源领域的影响力，促进国际合作，共同应对全球能源和环境挑战。综上所述，光储直柔技术在中国的发展具有明显的必要性，其对于推动能源转型、提升能源供应的安全性和稳定性，减少能源浪费和排放有着关键作用；同时光储直柔技术也具备巨大的发展潜力，是中国清洁能源领域的重要支柱之一。光储直柔的战略发展目标“光储直柔”photovoltaics,energystorage,directcurrentandflexibilit,PEDF是指通过光伏等可再生能源发电、储能、直流配电和柔性用能来构建适应碳中和目标需求的新型建筑配电系（或称建筑能源系统储储能系统屋顶光伏光充电桩直直流设备柔屋顶光伏—直流建筑[1]“储储能系统屋顶光伏光充电桩直直流设备柔屋顶光伏—直流建筑利用建筑表面敷设光伏板、充分利用建筑作为光伏等可再生能源的生产者是实现建筑低碳发展的重要途径；储能是实现建筑能量蓄存、调节的重要手段，需要建筑层面整体考虑储能方式，包括建筑周围停靠的电动车等都可以作为有效的储能资源；直流化是实现建筑内光伏高效利用、高效机电设备产品利用的重要途径，系统内设备通过DC/D（直流变换器连接到直流母线，在建筑内打造出直流配电系统；“光储直柔”建筑的最终目标是实现建筑整体柔性用能，使得建筑从传统能源系统中仅是负载转变为未来整个能源系统中具有可再生能源生产、自身用能、能量调蓄功能“三位一体”的复合体，也是建筑面向未来低碳能源系统构建要求应当发挥的重要功能[2]。1.2.1“光”太阳能光伏发电是未来主要的可再生电源之一，而体量巨大的建筑外表面是发展分布式光伏2018年建筑面积超过600亿m2100亿m2，估计可安装超过800GW的屋顶光伏，年发电量超8000亿kWh件成本的快速下降使得光伏建筑一体化变得更加可行。与10年前相比，晶体硅光伏组件的效率提6%，2018年已有超20%效率的产品实现商业化；同期光伏组件价格降低了94%，2018年已不到2元/Wp筑屋面上，可以节省土地租赁等一系列建设维护费用，比集中式光伏电站更具经济优势。在新材料方面，碲化镉、铜铟镓硒等新型光伏电池技术在国内外也正处于快速发展阶段，未来光伏的转换效率和经济性有望进一步突破。考虑到低碳发展机遇和技术拐点的即将到来，未来光伏将会越来越多[3]。

.2.“储”2018年，我国已投运的电化学储能项目规模达107kWh2050年的电化学储能容量有望达到3.2kWh。（behind-the-meterenergystorage以用户内部配电网系统平衡调节为特征，通过物理储能、电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环未来储能电池技术呈现出成本降低和收益增加的趋势，因此未来建筑对于储能电池的需求会越来越大。成本上得益于电动汽车和电源电网侧储能的快速发展，储能电池的成本在近年快速降低。例如目前磷酸铁锂电池的初投资价格已经低1.5元/Wh，考虑使用寿命和效率后的单位度电储存成本已经低于0.7元/kWh。目前很多城市的电力峰谷差已经高于0.8元/kWh，特别是随着灵活性资源逐渐稀缺，未来电价峰谷差逐渐拉大，电池储能的收益会逐渐增加。经济性会成为建筑储能市场化发展的驱动力。车和电网储能借鉴来的电池设计和管理技术也需要与建筑场景的特殊需求相结合，例如更多考虑建20～0～45与建筑负荷特性匹配防止过热事故发生都是储能电池应用于建筑场景所必须解决的关键问题[4]。9000800070006000500040003000200010000

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

70%建筑建筑本体冷热建筑建筑本体冷热电力电器建筑中可供利用的蓄能资源扫地机带蓄电设备蓄电池电动车水蓄冷冰蓄冷蓄热水罐相变材料围护结构分布式能源装机配图50%40%30%20%10%0%分布式光伏新增装机容量(万千瓦) 集中式光伏新增装机容量(万千瓦) 分布式新增占比(%右轴)数据来源：能源局

数据来源：建筑光储直柔技术与工程案例注[2]数据来自：中国光储直柔建筑战略发展路径研究项目组，《中国光储直柔建筑战略发展路径研究》系列报告。注[3]陆元元.[J].,2022,41(07):25-32.

注[4]陆元元.[J].,2022,41(07):25-32..2.“直”LED用电网，可以取消直流设备与配电网之间的交直变换环节，同时放开配用电系统对电压和频率的限AC/DC电力富余时将直流电逆变为交流电对外电网供电。而建筑内部通过直流电配电网与所有电源和电器（设备（设备DC/DC变换器。2009年正式启动了低压直流相关标准化工作，先后成立了低压直流配电系（IEC/SMB/SG4（IEC/SEG4207年成立了低压直流及（IECSyCVDC208年6月，德国电气工程、电子和信息技术行业标准化（DKE发布了“德国低压直流标准化路线图”2081IEEE-PES成立了直流电力系统技未来随着“光”和“储”在建筑中的应用，低压直流配电技术将在建筑中得到持续关注和研究；同时随着标准的建立和更多家电设备企业的参与，建筑低压直流配电的生态环境也会逐渐成型。中国建筑节能协会光储直柔专委会发布的《直流建筑发展路线图2020～2030》中预测直流配用电技术将拉动每年7000亿元的市场规模[5]。

.2.“柔”性和人对温度波动的适应性来进行短期负荷功率调节，为电力系统提供一定程度的灵活性；洗衣机、IEAEBC的Annex67项目就[6]。kWkW储能的灵活性调节Time数据来源：SolarPowerEurope注[5]王昊晴,刘宁,马钊,段青.面向安全可靠用电需求的“光储直柔”直流建筑标准体系研究[J].供用电,2022,39(08):15-20+57. 注[6]直流建筑发展路线图2020-2030(Ⅰ)[J].建筑节能(中英文),2021,49(08):1-10.2.1光储直柔的市场及商业价值

探索——光储直柔发展中面临的挑战探索—光储直柔发展中面临的挑战

新型电力系统架构下，从包含分布式电源的复杂供电系统及其关键设备的能量效率、建设成本、及系统用电安全和电能质量等众多角度，同时对实际工程的“投资-收益分析的指标、方法和相关光储直柔系统技术上已经形成一定的成光储直柔”不能“跑偏光储直也会大打折扣。多元的电力价格体系，使得电力这种未来能源体系的价格波动不断增加。再加之新能源自身消纳的价统的柔性互动综合经济性也同样如此。智能技术的预测调优控制技术[7]。分布式电能并网带来的谐波频繁开通与关断来实现电力变换功能，其输入输出关系具有明显的非线性特征，产生一系列的谐波分10[7]“建筑光储直柔技术与工程案例”（）10双碳背景下新型电力系统的应用创新——“光储直柔”微电网洞察在。当整体配电系统的谐波超标时，将产生以下危害：变坏。谐波降低系统电能的波形质量，威胁系统和用电设备的安全稳定的运行。为了保证电力系统的电能质量，要对分布式发电及电力电子负载合并产生的谐波进行抑制。一旦注入电网的谐波超出GB14549中所要求的限值，需要设计相应的谐波抑制措施。缺乏光储直柔的整体技术标准体系光储直柔”技术作为面向民用建筑，尤其是公共建筑的新技术，规模化的推广和应用必须依靠进而有效和规范地指导光储直柔”光储直柔”技术对其他行业的新型电力系统发展也有一定的影响。目前，国内外已经编制和发布了一系列与光储直柔系统相关的技术标准，能源基金会也组织国内专家梳理了光储直柔”还存在不少问题。现有的标准无法覆盖“光储直柔”系统应用全环节的实施需求，更缺乏系统典型设[8]。

探索——光储直柔发展中面临的挑战缺乏对柔性负载的全生命周期的整体控制建筑业终端碳排放占全国碳排放总量的50%，公共建筑面积仅占建筑面积的19%，其能耗占比却高达38%（HAC能耗占比大于45%理及其柔性体现需要更高的全局视角。建筑空调能耗高的关键在于缺少对空调全系统生命周期的整体把握，目前主要体现在三个方面的是虽然AI软件推出了解决建议，但缺乏专业人员与物业运维人员交流，产生大量无效或无法执行的建议。的利用自身建设的新能源发电资源-光，如何调节和使用自身的可以利用资源-储和柔，如何应对更加多样化、随机性更强的配网体系-行将成为所有工商业用电企业的挑战。[8]“建筑光储直柔技术与工程案例”（）3.1系统可行性规划

路径——助力实现高效用能与清洁低碳路径—助力实现高效用能与清洁低碳

-MGDT为光储直柔规划投资规避风险施耐德电气的MGDT(MicroGridDesignTool)可提供清晰的光储微网系统投资的成本和收益报告。施耐德电气作为能源管理领域全球头部企业，已成功设计、建造和维护了800多个先进的微电网控制项目。我们将行业专家知识带入每个执行的可行性研究，包含：能源设施的运营需求。与电网互联的关键调控技术。负荷能耗分析合理建议分布式能源（容量）储能策略规划负荷能耗分析合理建议分布式能源（容量）储能策略规划交直流配电系统仿真电网费率分析

公司的财务目标和约束。现有能源设施有效利用率分析。f)关键性负荷分类。MDGT（包含系统装机容量的制定、光伏的产出曲线及负荷曲线等等，好的综合判断。在面对越发复杂分布式系统的规划建设场景，利用MGDT微网规划工具在设计阶段依据项目的关键信息最优化的生成整体微网各类关键要素的设计容量和运行模式等。可以实现在项目规划设计阶段对投运后实际运营期间的经济性和回报率等有个前期的认知。用户资料收集用户资料收集光伏储能容量设计设计结果展示输入站点地理位置—光伏资源曲线输入用户负荷曲线输入用户分时电价... 配置光伏、发电机组及电池的类型/容量/成本/补贴 输入站点地理位置—光伏资源曲线输入用户负荷曲线输入用户分时电价...配置光伏、发电机组及电池的类型/容量/成本/补贴输出光伏、机组设计容量微电网性能及经济性分析多能互补的能流模式

系统预测调优控制EMA应用于光储直柔微网系统咨询顾问（包括建筑光储直柔场景。统一的配电系统监控、楼宇控制系统、以及再上一层的预测（EcoStruxureMicrogridAdvisor才能实现综合用户价值。从用户的角度来看，我们将聚焦两个方面–供电安全与经济用能。微网顾问系统微网顾问系统覆盖整体交流配电系统的预测调优控制EMA建筑楼宇控制电力SCADA(交直混合）暖通策略（冷机、风机运行调节）交流配电变压器LVAC荷光储光储直接柔部分LVDC柔性负荷光柔性负荷储MV交流配电部分（可包含光储）PO直流源DC/DC直流负荷DC/DC直流源DC/DC直流负荷DC/DC交直变换AC/DCEBO能源转型为用户带来更多挑战：供电安全加了维持电力系统平衡稳定的难度；极端天气、夏季用电高峰持续考验电力供应保障，借助调优系统深入发掘用电侧的分布式新能（包括光储直柔及新能源发电的混合系统往往依托大量电力电子设备，需要关注晴天晴天 多云天气 阴雨天有功功率0.6有功功率0.4/MW0.2/MW

能源转型为用户带来更多机遇：经济用能峰谷电价政策带来更大获利空间：峰谷价电差达0.7元/kWh以上省区有23增容扛峰需求日益提高：越来越多的充电桩等负荷接入导致用电量增大，带来增容需求，传统供电局静态扩容周期较长，成本较高；通过接入调优控制系统控制“交直流转换设备+储能柔性负+并网设备“灵活多变的电价机制与电力市场改革：用户可聚合能源资产，提升能效水平的同时，参与需求柔性负荷调节潜力巨大：调优控制系统可进一步聚合挖掘充电桩、储能系统、楼宇空调等可实2023年4月各地最大峰谷电价差1.4000:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 24:00时刻发用电波动性配图

1.201.000.800.600.40%MagnitudevsHarmonicOrderPrint%MagnitudevsHarmonicOrderPrint20

0.20内蒙古蒙西甘肃宁夏青海福建︵厦门等︶云南内蒙古东部陕西新疆黑龙江冀北贵州安徽河南山西江西江苏北京辽宁山东重庆吉林湖南广东天津海南河北四川广西上海浙江0.00内蒙古蒙西甘肃宁夏青海福建︵厦门等︶云南内蒙古东部陕西新疆黑龙江冀北贵州安徽河南山西江西江苏北京辽宁山东重庆吉林湖南广东天津海南河北四川广西上海浙江现货市场模式负荷调整现货市场模式负荷调整需求上报分布式电源及储能 电力用户 售电公司需求侧响应电网企业需求侧上报交易中心现货价格大幅波动需求用电侧用能精细化发电厂调峰调频电厂1050 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55施耐德电气EMA(EcoStruxureMicrogridAdvisor)微网顾问系统，基于人工智能技术的预测调优控制技术,从整体配电用能的角度，实现以下具体功能价值：功能价值1-经济性调优，减少用能支出储能与柔性负荷智慧调度实现动态增容功能用例：能源流向情况。

微电网系统优化调度：基于对未来的预测以及对天气气象信息的收集,制定储能充放策略，实提供经济可靠的功能。功能价值2-供给可靠电能，提高系统弹性系统与电网接入/功能价值3-绿色低碳用电，优化碳足迹利用日间光伏消纳后剩余电量为储能充电功能价值4-电网友好交互，赋能能源资产快速应对电力市场活跃变化，积极响应电价政策变化与电力市场改革；市场交易获利；经验不足问题。功能用例：除此之外，施耐德电气基于EcoStruxureTM架构体系，通过数字化工具提供高度集成化、可快速部署的能源中心ECC(EnergyControlCenter)，大幅优化整套微网体系核心的建设安装空间。在该能ECC-边缘计算-终端控制的所有设备集成。建筑设备管理系统(BMS)–协同构建柔性负载在建筑或园区中，柔性用能的体现可能会关联BMS(BuildingManagementSystem)暖通空调HVAC（施耐德电气定义并很好地理解该系统与外部BMSEMA（前文描述而必须进行的任何修改，这对真正实现更高的实际用能柔性非常重要。暖通空调系统必须满HVAC系统来说有如下要点：功能模式：一般来说，有2或3种功能模式。（制冷）（供暖）

（同时制冷和供暖）占用模式和温度：一般来说，有4种占用模式，其设置取决于功能模式。（15/35°C）（17/30°C）(20/26°C)占用模式的切换是根据每小时的计划或由内部或外部的逻辑命令完成的。根据暖通空调系统的（±3℃进行（EMA（独立的BMS温度测点：通过温度传感器控制。温度传感器安装在每个区域内以确保正确的调节同时也要安装一个通用的外部温度传感器多区域多区域是对一组区域分别应用不同的命令的能力，使用同一套HVACEMA指令都有如下格式，如果有开始时间ANSL模式温差设定点区域_1(偏移_开始;偏移_结束;ANLS转换模式)区域_x(偏移_计时开始;偏移_计时结束;ANLS转换模式)结束时间其中ANLS：积蓄指令(A)正常指令(N)低功耗指令(L)睡眠指令(S)当考虑暖通空调HVAC系统在微电网中的协同管理时，则需要遵循以下原则与设置：电费管理和最佳启动/停止原则“启发式算法”/SpectrumWaceFromSpectrumWaceFrom-50-10010.6 0.80.2 0.4100500%MagnitudevsCycle%MagnitudevsHarmonicOrder20151050 510152025303540455055PrintPrint电价管理和未来24小时的最佳启动/停止指令未来24小时的室内温度预测未来24小时的耗电量预测暖通空调使用模式在调试期过后，暖通空调管理模块可以在不同的模式下使用。供暖和制冷模式：此模式在供暖模式和制冷模式之间的过渡时期设置。在此模式下，最冷临界温度与最热临界温度都是管理舒适度的关键温度最佳的启动/微网EMA根据不同区域的占用规划来优化HVAC的启动和停止顺序。该优化包括：尽可能晚地启动HVAC优化启动设定的不舒适温度”。然后尽可能早地停止HVAC系统，同时观察室内温度是否高于“优化停止设定的不适温度”或优化停止设定的偏差温度”BMSBMS发送睡眠指令。电价管理优化微网EMA随时计算一个温差设定点，该设定点应该应覆盖建筑管理系统的默认设定点，以考虑现场的费率结构。这种优化包括：（冬季供暖或夏季制冷在价格高峰期尽量减少能源：向BMS发送"节能"命令。BMS发送舒适指令。所有优化均在以下约束条件下进行：

配电系统设计–ETAP谐波计算优化系统电能质量demo案例中，利用ETAP谐波分析简述了交流微网与交直流混合型微网中谐波影响程度的不同。380V谐波数据可取自ETAP（也可手动定制输入变器及驱动器接入仍然需要统一系统评估。当整体交流配电系统的谐波超限时，需要实施相应的谐波抑制措施。谐波抑制主要为两方面：一（减少分布式电源谐波输出（加装电力滤波器ETAP也可设置有源滤波器AP（一种用于动态无功补偿和谐波抑制的电力电子补偿器。使用ETAP

光储直柔系统–DCSystems解决方案CurrentOS协议施耐德电气的DCSystems提供了一套基于CurrentOS的直流微网系统解决方案。CurrentOS协议是一种创新的直流配电系统解决方案，充分结合直流电与电力电子的特点，构建更为简单、安全且经济的直流微电网：CurrentOS协议化解针对直流配电的常见质疑，并充分利用直流电的固有特性，保证人员与资产的高度安全。CurrentOSCurrentOSCurrentOS微电网的固有结构足以灵活应对各种通信损失与网络攻击。借助CurrentOS协议可以实现更高的安全水平，其中包含下列内容：CurrentOS作注意事项。CurrentOS协议定义了针对所有连接设备的电磁兼容性要求。直流微网能源管理在电路层级进行分布，以实现最高的韧性和最有利的工作模式。CurrentOS协议定义了直流系统工作电压区间与限值。该协议规定了电路的电压响应以及电压相关的优先级服务，可以通过开关阈值或线性调整电路的功耗/供电来实现。该协议阐释了如何在初始设置外影响负载与电源特性。安全第一！/直流应用的电工人员往往会在最危险的部（因为电池带有难以分断短路电流熔断器与通用断路器只能管理有限的线路长度，否则可能会被毁坏。统发展，并支持新一代架构优化的有效解决办法。根据安全类型、电压水平和段内最大电流，阐明直流电的风险并定义电气保护区域对于习惯了交流配电的设计运维人员来说至关重要。保护区域划分（最高危险区到区域（最低危险区的定义：

区域0-无保护源（多组电池或大容量电池、公共电网和大型光伏装置。可能存在极高过电流可能有多个电源区域1-具有较高短路能量的受保护源0的电源若发生故障，下级的保护器件被动进行保（如熔丝或断路器可能存在极高过电流可能有多个电源区域2-具有较低（受限）短路能量的受保护源在这个区域，电流受限超低电压（ELV）源（处于潮湿或湿润环境中电压<120VDC或60V或30V）。过电流较小，可能难以触发保护动作可能有多个电源，双向电力流动区域3-多个电子源在这个区域，可能存在“产消者”（发电机、用电设备或二者的组合）。极低过电流 无短路功率可能有多个电源双向电力流区域4-单一电子源这个区域中只有用电设备。无明显过电流不支持多电源，单向电力流动工作电压与限值DCSystems的直流微网中，标称电压值例如，所谓350V“标称”系统实际上在320VDC至380VDC250VDC至320VDC属于紧急负载运行区间。380VDC至540VDC则是系统不同的过电压状态区域。DCSystems（标称350VDC或700VDC选项。DCSystems解决方案的核心原则是通过电压水平来触发负应用的稳定性。电压信号驱动电网平衡通常，电压理解为带有一定公差的标称值。在DCSystems解决方案中，将其视为一个电压区间，通过电压值反映应用中的电能可用性。如果电压超过中值或“标称值”350VDC或700VDC，则意味着供过于求”（比如施耐德电气的CompacT或MasterpacT系列大很多。

（电池（空调储能等“标称值35VDC0VDC供不应求”储热设备降功率或停用储电设备向电力负载供电（横轴（纵轴的关系。“阈值”当负载功率对电网稳定性具有重大影响时过每个电路的下垂响应，可以实现更趋于线性的过渡：使负载从全功率使根据每个微电网案例进行调整。（PVV2G功能的双向充电桩等负载。储能设备等双向功率电路配置一定的电压死区，系统在其中将处于非之上，用于电池充电或反馈交流系统的功率将线性DCSystems的分布式稳定性控制（能源以便根据优先级设置来匹配需求和供应。固有的网络安全性。在此稳定性之上，集中的调控策略仍然可以实现如前文所述的其他关联优化目标。

DCSystems直流微网核心产品直流固态保护器DCSystems直流微网系统中采用的保护装置称为固态保护器。这些设备工作于如前文所定义的区域2到区域4固态开关技术的应用，它们可极速分断故障(<8μs短路情况下实现完全选择性，不受设备额定值的限制，简化直流系统的保护设计。基于Current/OS规则的固态保护元件电流等级16A,200A电压等级700Vdc,350Vdc快速关断:8µsRCD剩余电流保护当前该设备具有16A和200A版本，适用于700V和350VDC微网系统。固态断路器的优势如下：固态技术可实现更加简单、快捷的直流保护通过极速分断提高对人员的安全性，在故障时大幅降低故障能量与机电技术不同，在跳闸过程中没有气体排放固态技术具有原生的计量、通信和本地计算能力。这一点使其与机电技术之间的成本差距大大减小。市电双向变换器柜AFE市电双向变换器柜AFE是用于直流微电网的双向AC/DC变换器。它将电力与电网互动结合，实现负荷供电平衡。交流和直流的双向转换交流电网和直流电网的电气隔离（350V或700V）AC/DC的转换效率>96%保障直流电网的稳定性（电流源）支持并网、离网双运行模式DCSystems的解决方案有助于减少新型电力系统对电网所需的投资。在高密度地区和高层建筑区域，光伏产量只能覆盖很小一部分电力消耗。但是，如果将微电网结合电池储能作为本地电气资源，注：*其他相关产品/附件信息可垂询当地办事处（包括附近街区）的电网正常运行，从而避免在街道上进行大规模的电缆和供电站升级工程。帮助建筑物直流母线配电系统直流配电系统相比交流配电系统有许多优点，具有更高的效率和可靠性。因为直流系统中没有无功功率损耗和频率稳定问题，可以降低铜损耗，提高整体系统效率并改善电能质量。直流系统可以更轻松地集成可再生能源和储能系统，这有助于增加清洁能源的使用并提高系统的可靠性。在直流配电母线槽系统中，母线槽电流可以超过10000Adc，电压可以达到1500Vdc，相比380Vac交流母线的相邻或相隔的母排并接，形成两极的直流母线系统。如下图所示。

与交流配电系统不同，直流配电系统具有即插即用的特性，因为它不需要任何同步。直流配电系统更适配分布式光储直柔系统。在母线槽的干线及支线回路中通过插接箱进行插接，能灵活实现配电需求，通过在插接箱内安装对应变换器及控制单元，能有效实现交直流及直流之间的转换及控采用分布式母线槽直流配电系统，其相对集中式电缆直流配电系统，具有更简化的系统配置，更低的系统电压降，更灵活的调节功能及拓展性的功能。数据中心数据中心数据中心380Vacto750VdcAC/DC+750V0V光伏 充电桩 储能柜直流电器直流负荷交流负荷DC/ACDC/DCDC/DCDC/DCDC/DCDC/DC 电流:25~10000Adc电压:1500Vdc母线

电流:16~1200Adc电压:750Vdc插接箱实践—SEMW光储直柔微电网示范基地

实践——SEMW光储直柔微电网示范基地能，还承载着部分控制信息传递功能。在建筑应用场景下，母线拓扑选择树干式拓扑结构，形式简单、成本低，保护配合、故障定位相对容易。固态保护器：提供了极速的多重保护，特别是集成了RCD漏电保护与电弧保护，帮助实现μs级关断；直流充电桩：功率控制和调制功率输出可以根据直流总线电压、电池SoC、最大电池功率等进行动态调整。根据负载需求我们可以按需规划，即插即用，如果系统需要做后期的扩展，只要确保市电双向变换器功率足够的条件下，可以直接在直流母线上连接新增的负载，具备非常高的可扩展性。施耐德电气武汉工厂-光储直柔示范基地在新型电力系统加速构建的背景下，电力系统新能源、电力电子设备高比例接入的“双高”特性日益突出，源网荷储一体化运行等因素给电力系统规划带来了新的挑战。因此，如何加强供需协同，成为了建设安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合新型电力系统的关键。作为双转型的践行者和赋能者，施耐德电气始终坚持立足客户需求持续创新，并基于全球实践，通过创新的解决方案，助力客户实现绿色化和数字化双转型，促进电力系统智能化升级。首先，部署清洁能源。武汉工厂在办公楼屋顶部署的光伏板，帮助实现新增照明、直流空调、充电桩等关键负载100%的光伏绿电供给。其次，构建直流系统。系统构成：电源设备、配电设备、用电设备、监控系统市电双向变换器柜IGBT等全控型功率半导体器件和模块化多电平换流器的技