2022新一代配电网与微电网

新一代配电网与微电网2024目录CONTENTS

1新一代配电系统的变革与发展12未来配电网与微电网23典型微电网示范工程介绍345456面向配变电低压台区的微电网技术及应用发展与展望智能配电网数字配电网智能配电网数字配电网第3页配电网概念新一代配电系统的变革与发展第3页配电网概念配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。是由架空线路、杆塔、配电变压器、开关、无功补偿器以及一些附属设施等组成的在电力网中起分配电能作用的网络。我国配电网发展历程我国配电网发展历程站单方向流向客户信息不完整，较多信息孤岛站单方向流向客户信息不完整，较多信息孤岛限于部门内部传统配电网单方向流向客户集成，实现跨部门信息共享纵向与横向贯通能量流：潮流双向流动信息流：支持互动业务信，支持分布式处理流程，全局优化的决策支持第4页我国配电网现状及存在的不足网架结构相对薄弱第4页我国配电网现状及存在的不足网架结构相对薄弱配网建设和改造资金不足，城市快速扩张开发，造成配网网架结构相对薄弱，供电能力不强。易遭破坏，故障率高，单相接地频繁易遭破坏，故障率高，单相接地频繁配网自动化水平低，调度运行技术落后配网自动化水平低，调度运行技术落后巡视维护工作量大，故障查找时间长自动化水平整体偏低，配网调度技术支持系统集成度不高，数据接口不规范，配置分散，操作繁琐，效率低。巡视维护工作量大，故障查找时间长配网调度多数不具备运行监视和控制功能，大部分采取依托地区电网调度自动化系统设置工作站方式，少数应用功能相对完善的配网自动化系统和基于GIS的配网信息系统，进行配网的调度、监视和控制。配网检修管理大部分仍处于传统意义上的检修，实施状态检修的不多。配电网接纳分布式电源的能力不足配电网接纳分布式电源的能力不足随着新能源接入、电动汽车的频繁充电的增加，对配电网调度的要求提高，配电网需提高接纳分布式电源的能力。第5页现代配电网的建设目标新一代配电系统的变革与发展第5页现代配电网的建设目标借助现代计算机技术和分析手段，实时分析电网运行状态，实时做出最优决策。

为了应对配电网物理结构的变化，必须建设现代配电网，就是所谓的智能配电网，其目标是：为了应对配电网物理结构的变化，必须建设现代配电网，就是所谓的智能配电网，其目标是：提高能源利用效率消纳可再生能源发电加强与用户的互动借助现代通信技术将系统中的各个元件联系起来。

利用现代传感和计算技术实现对各个装置的全面感知。第6页主动配电网特征第6页主动配电网特征主动配电网(ActiveDistributionNetwork，ADN)是具有分布式或分散式能源且具有控制和运行能力的配电网。它也是智能配电网技术发展的高级阶段技术。主动配电网分布式电源微电网主动配电网分布式电源微电网柔性负荷储能设备传统配电网电动汽车其他可灵活调节的网络拓扑结构较高水平自愈能力有较为完善的实时可视化调控具有综合优化的能量管理系第7页主动配电网的核心理念第7页主动配电网的核心理念可控资源（电源）分布式能源分布式能源冷热电联供储能系统

上级电网 主动参与主动规划主动参与主动规划主动服务主动控制装置和系统主动管理主动响应

运行目标 高电能品质高电能品质高运行可靠性清洁能源的高渗透率为主网提供电能与备用服务

充分利用主动配电网的可控资源，研究可以实现电网侧的主动规划、主动管理、主动控制与主动服务、负荷侧的主动响应和发电侧的主动参与的核心技术，变被动接受为主动利用,实现主动配电网的运行目标。需求响应需求响应电动汽车从传统配电网到主动配电网第8页新一代配电系统的变革与发展从传统配电网到主动配电网第8页传统配电网在高渗透率分布式发电形势下面临许多发展需求：提高配电网的经济性，考虑其可用率，为提高配电网规划效率提出新方向。对电压稳定、继电保护、故障定位、能量管理方面产生影响；也对配电网产生间歇性影响，建立相应的并网技术进行控制管理。购售电双方角色变换，出现能量投资或运行商，市场运营模式将面临新的变革。

储能装置

集中式发电和分布式发电并行

电网环网运行，交直流混合电网高峰时峰谷差加大 电动汽车在快速出

消费者正在变成发供者第9页新能源微网新一代配电系统的变革与发展第9页新能源微网微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。新能源微网的特点包含多个分布式能源和负荷的集成的能源系统可以自治的运行在并网或离网模式可以是冷、热、电一体化考虑的微能源网也可以是纯电力系统的微电网第10页新能源微网新一代配电系统的变革与发展第10页新能源微网（）第11页

新一代配电系统的变革与发展微电网的建设意义微电网的建设意义

节能减排、提高能效

提高抗灾能力及应急供电

有机组成部分第12页新能源接入新一代配电系统的变革与发展第12页新能源接入光伏发电 风力发电天然气发电

潮汐发电

智能微电网作为配电网和分布式电源的纽带，可以实现：新能源发电具有波动性（新能源发电具有波动性（垃圾电），大规模接入给电力系统的稳定运行和电能质量带来很大挑战高渗透率分布式电源接入安全性、稳定性与电能质量的提升灵活多样的电源、负载接入第13页新一代配电系统的变革与发展第13页需求侧响应需求侧响应需求响应：电力市场中的用户根据价格信号或激励机制作用做出响应，并改变正常电力消费模式的一种市场参与行为。需求侧响应作用降低峰荷，减少备用电量需求侧响应作用降低峰荷，减少备用电量平缓负荷曲线削峰填谷提供调峰、备用等辅助服务第14页新一储能系统第14页新一储能系统提高分布式能源的稳定性储能系统应用于微电网中，通提高分布式能源的稳定性储能系统应用于微电网中，通过能源管理系统(EMS)，将分布式能源与储能系统、主电网协同控制，可以平稳分布式能源的波动，稳定输出，并提供分布式能源的就地利用率，避免远距离传输给主电网照成传输压力及电力损耗。除此之外，储能系统还能在夜间，或分布式能源维修期间，持续为主要负载提供部分电源，减少停电时间。改善用户用电的电能质量储能系统的运用，能够对微电网PCS控制，在稳定电能输出的同时，调节储能系统向微电网输出的有功、无功，同时解决电压骤降/跌落问快速功率缓冲，快速吸收/补充稳定电压波动。储能系统也能为微电网提供部分谐波治理功能。削峰填谷储能系统在微电网中，可以在负荷低谷时候，存储分布式能源发出的多余电能，在负荷用电高峰时候释放电能，调节负荷需求。储能系统作为微网中能量缓冲环节，在微网系统中是必不可少的。储能系统在满足峰值负荷用电的同时，可以降低发电机组或变压器所需容量。第15页储能系统新一代配电系统的变革与发展第15页储能系统钛酸锂电池与其它电池在储能领域应用比较电站类型普通锂电储能电站铅碳电池储能电站钛酸锂储能电站设计功率kw500500500充电时间h3-880.1-0.5电池分类锂电池铅碳电池钛酸锂电池能量密度wh/kg15050100放电深度(DOD)85%70%90%每kwh电池价格元200010003830工作温度0~40℃-20~60℃-50-60℃理论电池循环次数3000300010000电池充放电效率0.980.850.98电池运行年限101010需要更换电池次数330全寿命周期储能成本0.81元/度0.58元/度0.31元/度第16页储能系统新一代配电系统的变革与发展第16页储能系统钛酸锂电池与其它电池在储能领域应用比较电力储能需求钛酸锂储能电池性能是否符合低成本综合成本低√高安全不会爆炸不会燃烧√长寿命可以使用8年不更换√大电流充放电可安全大功率充放电√耐低温适用范围-50-60℃√容易回收固态方便回收√第17页电能质量治理新一代配电系统的变革与发展第17页电能质量治理电流质量电流质量电能质量电压质量无功谐波暂降中断等等第18页微电网快速部署新一代配电系统的变革与发展第18页微电网快速部署储能集装箱储能集装箱储能集装箱一体化系统：全套系统管理单元（能量管理、电池管理、热管理），智能监控管理平台（消防、报警、温湿度检测）。灵活运行：支持并网、离网模式运行，无缝切换，具备与电网即插即用的模式。预装式变电站预装式变电站预装式变电站将高压部分、低压部分和变压器预先组合在一起并按相应标准通过了型式测试的一种成套变电站。预装式变电站具有体积小、占地面积小、重量轻、运行安全可靠、可选择性大、造价低、现场安装量少、安装调试周期短以及随负荷中心移动等优点。

★利用储能集装箱与预装式变电站，通过灵活的控制可实现微电网的快速部署，以较低成本为社区提供电力。第19页微电网的运维新一代配电系统的变革与发展第19页微电网的运维基于物联网与大数据技术设计的运维中心，能够对微网实行远程实时状态监测，使用健康度指标对微网运行实现全面体检，并实现Web端与微信移动端的互动操作。云端服务

中央监控室服务器

SCADA外部供电internet水 气 热

流量计 楼控系

SCADA

逆变器

控制器

控制器 逆变器小卖部 餐厅厕所/共设施

管网 商业楼宇 发电机

绿色能源

市政照明

蓄冷/水源热泵

蓄电池组第20页微电网应用场景新一代配电系统的变革与发展第20页微电网应用场景类型民用微电网工业、商业微电网特殊保障性微电网孤岛微电网应用小区、公寓、别墅、乡村振兴、特色小镇高耗能企业（钢铁、有色、纺织、化工等）、开发区、生态城、商场、酒店、办公楼政府机关、军事基地、机场、医院、信息中心偏远地区、山区、海岛优势提高房地产附加值；提高住宅智能化水平；优先利用新能源；减少温室气体排放；消峰填谷、降低电价保证电网安全稳定运行；微电源给企业大幅降低能耗成本，使企业利润最大化的同时兼顾环境效益不完全依赖市电；保证重要电荷不间断供电可因地制宜利用当地资源；具有安装地点灵活的优点；弥补大电网供电末端不足目录CONTENTS

1新一代配电系统的变革与发展12未来配电网与微电网23典型微电网示范工程介绍345456面向配变电低压台区的微电网技术及应用发展与展望第22页配电网的发展趋势未来配电网与微电网第22页配电网的发展趋势1212电能质量。强调用户交互，随着测点增多和实时性要求后台软件将面临真正海量数据、移动互联技术使得巡视、维护、检修与远程办公融为一体强调用户交互，随着测点增多和实时性要求后台软件将面临真正海量数据、移动互联技术使得巡视、维护、检修与远程办公融为一体。第23页未来配电网与微电网第23页未来配电网的发展方向分布式微电网和配电网的融合交叉直流配电网和交直流混合配网分布式微电网和配电网的融合交叉直流配电网和交直流混合配网微电网是连接主动配电网与分布式电源之间的纽带，其将不同类型的分布式单元结合起来形成一个小型配电网络，同时微电网挂载在主动配电网络中，从而使得主动配微电网是连接主动配电网与分布式电源之间的纽带，其将不同类型的分布式单元结合起来形成一个小型配电网络，同时微电网挂载在主动配电网络中，从而使得主动配在交流配电网基础上建设交直流在交流配电网基础上建设交直流由于分布式电源往往采用微电网形式并网。目前，微电网主要是以交流微微电网的主要存在形式将为直流微电网。与交流微网相比，直流微电网有更高的可控性和可靠性，更适合分布式电源和负载的接入。现故障快速定位且供电可靠性更高。环形配电网络在主动配电网中应用微网的意义第24页未来配电网与微电网在主动配电网中应用微网的意义第24页在主动配电网中引入微电网技术,能够形成智能控制的配电网络,已经成为当今社会主动配电网的发展趋势。加强微电网技术在主动配电网中的应用具有重大的研究意义,促进了电力行业的快速发展。

1 提高分布式能源的利用效率2 有效降低配电网的损耗，减少线路成本3 提高配电网的可靠性和故障恢复能力4 降低配电网的运维与控制难度5 有利于改善配电网电能质量，协助进行无功支撑第25页新能源微网与主动配电网的关系未来配电网与微电网第25页新能源微网与主动配电网的关系1、新能源微网与主动配电网相互融合，相辅相成；2、新能源微网是主动配电网的物理延伸，减缓了分布式电源直接接入配网所带来的冲击；3、微电网需要通过主动配电网与电网形成更加良性互动；能源产业链上下游延伸能源产业链上下游延伸综合能源服务第26页未来配电网与微电网综合能源服务第26页电热冷气工程建设能源供应运维节能服务投融资服务能源形式多能互补在电热冷气工程建设能源供应运维节能服务投融资服务能源形式多能互补综合能源服务与微电网第27页未来配电网与微电网综合能源服务与微电网第27页综合能源服务是一种服务，大致包含能源销售服务、分布式能源服务、节能减排服务、用电一体化(技术、商业模式等)解决方案、需求侧响应等等。以智能电网、大云物移、互动服务作为支撑手段，致力于为客户提供包括融资、设计、规划、建设、运营、交易等多元化的综合能源服务。微电网是一种技术，是综合能源服务的技术支撑！承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网，相辅相三流合一的能源互联网。第28页泛在物联网未来配电网与微电网第28页泛在物联网泛在物联网作为主动配电网的支撑保证电网安全经济运行提高经营绩效，改善服务质量以分布式能源为基础的能源互联网已成为未来能源发展的新方向，能源互联网的特点在于大量的感知、通信、控制部件的应用，以及云端的智能化决策。而泛在电力物联网起到的主要作用就是实现“神经系统”功能保证电网安全经济运行提高经营绩效，改善服务质量业务流能源流业务流能源流数据流联网培育发展战略性新兴产业目录CONTENTS

1新一代配电系统的变革与发展12未来配电网与微电网23典型微电网示范工程介绍345456面向配变电低压台区的微电网技术及应用发展与展望第30页典型微电网示范工程介绍第30页建成集科普、参观、示范、体验于一体的“5A级”智能电网体验园区Aggregation:微电网群构建国内首个微电网群，示范新能源微电网在各种应用场景下高可靠运行;利用能量调度的控制策略调配各微电网间的能量。5.A-level:一站式体验开放互动环节，参观者充当用户，进行深度运行控制的体验，达到参观示范项目一站式体验的目标。 “5A级”综合示范园

2.Active:主动配电网展示主动配电网关键技术，设计商业、工业场景和能源公司等应用场景满足不同电力系统和用户的特定需求。4.感知新能源微电网构建基于态势感知的自动智能调度体系架构，准确掌握智能电网、新能源微电网运行状态的发展趋势。

3.Accumulation:设计、产品、数据的累积展示国电南自自研产品，弥补国内微电网运行空白，掌握系统控制及运行维护的技术和经验。第31页典型微电网示范工程介绍第31页项目布置商业II段微电网

商业I段微电网主动配电网多能 云运维管理微网 平台第32页市场背景典型微电网示范工程介绍第32页市场背景近几年，随着国家能源体制改革，特别是放开配售电市场交易的政策背景下，进一步推动了微电网进入快速发展阶段。围绕着电改9号文的核心思想和配套政策举措，多种类型社会资本将会进入到区域能源系统试点建设的大潮中，也为区域能源及所包含的微电网和配网发展提供了重要契机。

2016.11-2017.6:国家发改委、能源局陆续颁布了多项工程示范试点实施意见和通知，标志着新形势下以微电网为代表的新型能源体系已进入规模试点阶段。105个增量配电业务试点区105个增量配电业务试点区56个“互联网示范项目国家发改委和能源局集成优化示范工程28个并网型微电网项目2017.6.28《关于公布首批“互联网+”智慧能源示范项目的通知》2017.1.5《关于公布首批多能互补集成优化示范工程的通知》2016.7.4《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》2016.2.24《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》2015.7.22《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》技术背景DER聚合和协调优化；多余电量反哺电网，提高电能效

智能电网

典型微电网示范工程介绍第33页特高压电网，各电压等级电第33页新能源微。率,减少电力消耗。。提升光伏发电利用率，缓解对电网冲击。，能源节点互联,实现能量双向流动，共享网络，自愈能力强运行高效，环保。，

虚拟电厂

技术背景能源互联网

电网及微电网群主动配电网

多能互补、协调控制，新能源接入比例高，负荷动态平衡并与大电网灵活互动。强调配电网具有主动调节与控制能力第36第36页华电集团

企业战略需求

典型微电网示范工程介绍顺应潮流，加大分布式能源研究，推动国家建立市场竞争环境下合理的分布式电价形成机制，促进分布式能源的快速发展。国电南自从传统的电力自动化设备供应商向新型能源综合利用的产品及解决方案供应商转型的需求

分布式清洁能源是发展趋势园区运营需求园区定位形成低碳低排放的循环绿色园区，打造现代化的国际一流产业园区，成为智能电网产业园以及华电集团的新名片。电网升级江宁微电网项目提供可复制的商业运营模板，向中国电力自动化技术的沃土之地南京形成业务辐射，带动智能电网的全新升级。

江宁区微电网俯视图第37第37页

产业拓展需求

典型微电网示范工程介绍为新能源创造巨大发展空间，推进能源发展及经营管理方式变革。储能+电动汽车业务就近消纳新能源发电，提高能源效率，降低购电成本。能源公司和售电业务厂区多种能源的优化综合利用；输配电业务与售电业务的彻底分离。

新能源微电网技术提升需求技术提升需求新能源微电网技术提升电网稳定性、安全性降低；分布式能源不可控性，微电网灵活性不够高。售电侧自动化系统配合储能系统实现削峰填谷，利用平谷电价优化微电网经济利益。能量管理解决方案借助示范工程完善微电网系统能量管理解决方案。第38页项目所在地资源条件典型微电网示范工程介绍第38页项目所在地资源条件太阳能资源

微电网项目所在地位于江苏省南京市，东经:118°46‘32°03’，海拔9米左右，当地全年日均总辐射值为3.5kWh/m2，属于太阳能资源丰富我国太阳能资源分布图

南京市全年总辐射量分布图

峰谷分时销售电价表

典型微电网示范工程介绍第39页单位：元/千瓦时第39页类型电压类型电压高峰平段低谷居民用电/0.5583/0.3583大工业用电1-10千伏1.10020.66010.320020-35千伏以下1.09020.65410.318030-110千伏以下1.07520.64510.3150110千伏1.05020.63010.3100220千伏及以上1.02520.61510.3050100千伏安（千瓦）及以上普通工业用电不满1千伏1.39430.83660.37891-10千伏1.36930.82160.373920-35千伏以下1.35930.81560.371935-110千伏以下1.34430.80660.3689类型时间居民用电8：00~21：00高峰21：00~8：00低谷工业用电8：00~12：0017：00~21：00高峰12：00~17：0021：00~24：00平段0：00~8：00低谷电热锅炉（冰蓄冷）8：00~24：00平段24：00~8：00低谷配合储能削峰填谷，降低电费支出第40页典型微电网示范工程介绍第40页新能源微电网群新能源微电网群的概念新能源微电网群当特定区域内出现两个及以上微电网后，微电网之间为共同的目标而建立电气、控制、信息等联系，所形成的群落。系统特点：国内首个园区型智能微电网群不同应用场景下的子微网高效、可靠运行子微网间能量互补、多能优化调度离并网模式平滑切换

功能：负荷电锅炉负荷电锅炉冰蓄冷多能10kVI段0.4kVI段PCC1光伏风机负荷10kV电网 I段0.4kVI段PCC商业I段光伏储能负荷10kVII段0.4kVII段PCC3商业II光伏储能交流充电桩直流充电桩AC/DCAC/DCAC/DC2AC/DCAC/DCAC/DC协调控制储能规划电能质量保障继电保护通信系统电能计量第41页系统结构第41页

典型微电网示范工程介绍

总装机容量分布式控制器

光伏：334kW储能：20kW/25kWh锂电池30kW/120kWh铅碳电池交直流充电桩：10台冰蓄冷：10MW电锅炉：6MWPCC2 PCC2 PCC1制系统

能量管系统运行模式网络拓扑

信息流

风机

离/并网运行集群优化调度和能量管理电量自发自用，余量上网系统控制方案PS6000+后台

云运维平台

典型微电网示范工程介绍第42页公司内网第42页D楼监控交换机EMSD楼监控交换机A楼保护屏交换机

集装箱交换机

远动装置PSX610G分布式控制器PDS622

数据采集器

电能质量监测PDS782U

PSX643U

充电桩PSX643U

防孤岛保护SSD571U

PCS

充电桩监控后台

充电桩管理机电度表

ABB环网

D楼测控屏交换机就地控制（商业I段）

分布式控制器PDS622

数据采集器

PSX643U

电度表M+控制器中，EMS系统不参与策略运行，各就地控制器间采用光纤环网通信。

集中控制（商业II段、多能）PDS/NPSEMS系统中，各就地控制器间采用星型拓扑通信。第43页远程控制本第43页远程控制本地控制系统控制分层时间尺度小时~时间尺度小时~年远程用户平台通过KPI和数据分析进行监测和服务能量功率分钟~小时站控优化层通过日前计划和日内发电计划进行优化调度秒~分钟SCADA实时检测、数据存储、性能分析毫秒~秒协调控制层在系统层面通过控制器进行实时控制微秒~毫秒就地控制层在分布式能源单元层面进行实时控制云运维能量管理系统微电网控制器分布式电源控制器负荷控制器并网控制器国内首次试点M+微网控制系统能量管理系统国内首次试点M+微网控制系统能量管理系统光伏发电系统储能系统光伏组件变器锂电池PCS储能变流器自动化系统防孤岛保 测控 环网护装置 装置 换机屋顶光伏商业楼宇商业楼宇系统组成

光储荷协调稳定运行新能源就地消纳自发自用，余量上网

典型微电网示范工程介绍系统结构第44页就地控制方式环形拓扑结构控制策略就地部署在光伏、储能和并网控制器中第44页就地控制方式环形拓扑结构各分布式控制器间采用MODBUS环双层防孤岛功能网，可靠性高双层防孤岛功能光伏系统逆变器+防孤岛保护装置厂区商业敏感负荷用电负荷峰谷期明显，需保证重要负荷的电力供应 控更高电能质量需求 策并/8月峰谷用电情况8:0017:00 17:00-8:00（次日）

典型微电网示范工程介绍 第45页M+微网控制系统第45页典型运行模式负载平衡、削峰填谷、电池充放电控制、频率控制、电压控制离/并网控制模式：微电网黑启动、自动运行、离并网平滑切换、孤岛运行时的频率和电压控制光伏平滑控制模式400350耗电量/kWh耗电量/kWh250200150100500

1 3 5 7 9 11131517192123252729日期/天

微电网负载波动时保持光伏出力的平滑性，提高电能质量与微电网的稳定性第46页商业II段微电网光储充协调运行第46页商业II段微电网光储充协调运行场光伏下沉式停车充电桩储能集装箱集中控制方式星形拓扑结构控制策略部署在EMS系统中，控制器就地采集和执行控制指令集中控制方式星形拓扑结构光伏、充电桩、储能、并网控制器之间光储充电技术采用星型拓扑通信光储充电技术光储充有效配合，协调运行

能量管理系统自主研发能量管理系统自主研发PDS微网控制系统光伏发电系统储能系统光伏组件光伏逆变器电池PCS储能变流器自动化系统充电桩系统护装置交换机换器电桩电桩第47页控制系统结构104第47页控制系统结构104规约PDS6100能量管理系统SWT1000MPDS6300中央控制器PSX643U PSXPV ESPSX643ULD规约转换器MODEBUS/TCPFB1000M103规约103规约103规约103规约分布式控制器PDS622PVPDS622ES控制策略PDS622 PDSLD-L LD-RSOC稳定SOC稳定保证储能系统的SOC值在设定阈值附近，有效延长蓄电池使用寿命。削峰填谷控制配合峰谷的电费敏感性指标制定经济性最优的运行方案。光储充协调控制通过控制储能系统，实现光伏发电和充电需求的有效配合，提高经济效益。光伏平滑控制保持光伏出力的平滑性，提高电能质量与微电网的稳定性。MODBUS、103星型拓扑，易部署，易调试第48页典型微电网示范工程介绍第48页多能微网空调多能微网空调冰蓄冷电锅炉系统组成

系统功能：以冷热电作为主要储能形式进行削峰填谷、降低电费支出，提升系统能源供需协调能力及能源综合利用效率。微网控制系统能量管理系统光伏发电系统自动化系统微网控制系统能量管理系统光伏发电系统自动化系统多能系统光伏组件变器换器交换机电锅炉空调第49页典型微电网示范工程介绍第49页多能优化运行微网间能源流动并参与多能互补运行模式：多能微网使用谷时电力对冰蓄冷进行冷却或加热电热锅炉，储冰与储热设备在白天峰值电价时段便可以为园区提供廉多能优化运行微网间能源流动并参与多能互补

日前优化调度方案：目标：以用能经济性作为优化目标，对未来24小时进行运行优化，输入量：光伏、负荷预测曲线和用电价格信息输出量：冷热系统功率计划曲线和商业微电网购电计划曲线。冷热电优化互补对电网削峰填谷冷热电优化互补对电网削峰填谷第50页运行情况典型微电网示范工程介绍第50页运行情况江宁微电网从2017年11月正式并网发电，截至20189月，总累计发电量达到335.78MWh。总累计发电量：335.78MWh新能源渗透率

供电安全通过光储充协调控制，实现高渗透率分布式可再生能源的接入和消纳。当大电网停电时，可转为恒频恒压的离网运行模式，确保微电网供电可靠性。5040Mwh30Mwh201001月2月3月4月5月6月7月8月9月

电能质量30.46%利用储能系统快速吸收或释放能源，解决光伏并网波动问题，保证系统电压和频率稳定性，提高电能质量，减少对大电网的冲击。30.46%冷热电优化互补的综合能源服务既可以节省用电成本，又可以平衡电网负荷，提高电网的安全性能。满足厂区敏感性商业负荷要求，实现重要负荷不间断供电。第51页经济与社会效益典型微电网示范工程介绍第51页经济与社会效益单价电量（单价电量（MWh）总价（元/度）(万元)光伏发电补贴0.3589335.7812.05余量上网0.33412.880.096收益12.146高峰节省电费1.1279.8230.78低谷节省电费0.3255.961.79综合经济效益44.716

相当于总CO2减排量相当于334.88t利用储能、充电桩、电锅炉和冰蓄冷实现光伏发电在时间坐标上的平移，削峰填谷，优化系统运行经济性，达到综合经济效益的最大化。

种树3017注：30年冷杉吸收111KG二氧化碳

减少汽车83辆注：机动车排放标准之欧洲Ⅲ号，排气量1.6L车年减碳量为4吨碳资产开发统一碳市场建设试点工作的政策开发碳市场产品（碳普惠）创造经济效益碳资产开发统一碳市场建设试点工作的政策开发碳市场产品（碳普惠）创造经济效益和社会效益增值服务第52页碳普惠介绍碳普惠机制是促进公众和企业自愿主动践行低碳节能、参与绿色发展的一项激励机制。运作方式：依托碳普惠平台，与公共机构数据对接，量化公众(企业)低碳行为的减碳量，获得商业优惠或公共服务，也可进入碳市场抵消控排企业碳排放配额。国电南自率先在行业内开展碳普惠机制试点工作。第53页02第53页02提升公司在新能源系统集成与总包业务方面的综合服务能力。力企业，同时也是华东地区首张碳普惠减排量证书。

典型微电网示范工程介绍江宁微电网碳普惠社会效益01探索进入碳交易市场的新业务模式，可通过增加绿色收益的方式为新能源项目业主降低开发成本45.4528.8215.8116.6345.4528.8215.8116.6319.366050403020100

64.8103践行党的“十九大”绿色发展理念，为培育企业特色文化、树立国电南自科技产品绿色形象等方面都起到了良好的推动作用。第54页项目意义典型微电网示范工程介绍第54页项目意义行业一流技术创新平台

开展微电网与主动配电网电力设备、控制策略、能量管理技术研究，探索建立容纳高比例波动性可再生能源电力的发输（配）储用一体化的局域电力系统，形成完善的技术体系和管理体制。以应用技术支撑自主产品的研制与创新，可促进相关包含电力系统发、输、配、变、用等各个环节，有利于微电网与主动配电网技术人才的培养，形成掌握领先核心技术的研发一代。

新领域人才培训平台

项目意义

自主产品研制平台

一次及二次设备的开发。

动态模拟试验检测平台

智能应用示范平台

构建包含不同应用场景的微电网群系统，在满足技术研发及应用的同时，又具有良好的示范效果。目录CONTENTS

1新一代配电系统的变革与发展12未来配电网与微电网23典型微电网示范工程介绍345456面向配变电低压台区的微电网技术及应用发展与展望第56页微电网控制系统微电网发展的关键技术与路径第56页微电网控制系统PDS微电网控制系统M+PDS微电网控制系统M+微电网控制系统星型拓扑结构，集中控制模式南自自主研发与EMS制器的就地控制与协调运行

环网拓扑结构，分布式控制模式国内首次试点模块化、标准化、可扩展第57页微电网发展的关键技术与路径第57页控制系统结构对比控制系统结构对比通过两套微网控制系统的对比，可以为微电网系列产品的开发提供一定的借鉴意义环形拓扑结构星形拓扑结构环形拓扑结构星形拓扑结构能量管理及经济优化调度ModBus光伏能量管理及经济优化调度ModBus光伏远程运维管理中心M+微网控制系统储能集成104103点对点连接充电桩储能EMSPDS系列微电网控制系统光伏PCS优点：部署、扩展灵活缺点：造价高、升级影响大，产品技术本地化程度低

优点：方便管理、故障隔离容易缺点：部署实施工作量大第58页微电网发展的关键技术与路径第58页微电网自动化系统电能质量监测电能质量监测PDS782U态管理保护装置保护装置SSD571U防孤岛保护

规约转换器规约转换器PSX643U第59页微电网发展的关键技术与路径第59页微电网能量管理系统微电网能量管理系统系统界面并网柜系统界面并网柜主界面微网能量管理系统是一套具有发电优化调度、负荷管理、实时监测并自动实现微电网同步等功能的能量管理系统。主要功能：数据采集与监视、微电网发电管理、微网优化、实时数据浏览、运行状态告警与监视、数据处理与计算等。

通过控制器形成分布式电源、储能设备和负荷的智能化管理和自愈系统，实现多种能源的高效开发和利用。脚本开发方式，实现EMS管理策略第60页运行策略开发微电网发展的关键技术与路径第60页运行策略开发通过微电网能量管理系统脚本开发功能，开发相关运行策略，实现能量管理及经济优化调度。平滑光伏功率有波动--启动控制系统自检启动系统自检异常平滑光伏功率有波动--启动控制系统自检启动系统自检异常系统自检判定系统自检正常-30<波动值<-5光伏P的波动值判定5<波动值<30波动值<-30波动值>30光伏P值变小平滑光伏功率有波动--完成执行充电充电功率为-30执行放电放电功率为30执行充电充电功率为波动值光伏P值变大执行放电放电功率为波动值光伏P值变小光伏P值变大前后时刻光伏功率比较削峰填谷启动控制系统自检启动系统自检异常系统自检判定SOC平均值>SOC停机上限andP<-5OrSOC平均值<SOC停机下限andP>5下午13:30判定 SOC平均值>SOC削峰填谷下限上午8:30判定SOCSOC填谷上限SOCSOCandP-5OrSOCSOCandP5P大于放电功率+2orP小于放电功率-2P大于充电功率+2orP小于充电功率-2否否PCS上午8:30充电削峰填谷完成PCS停止充放电遥调P=0PCS下午13:00放电遥调P=放电功率延时遥调P=充电功率延时控制系统自检启动

系统自检异常

系统自检判定系统自检正常（P小于充电功率-1

PCS有功功率P、SOC平均值判定

69<SOC平均值<71orP大于充电功率AndSOC平均值小于SOC下限

（P小于放电功率-1orP大于放电功率+1）AndSOC平均值大于SOC上限PCS充电(遥调P=充电功率) PCS放电(遥调P=放电功PCS充电(遥调P=充电功率)PCS放电(遥调P=放电功率)PCS不充放电(遥调P=0)SOC稳定策略完成光功率平滑技术削峰填谷技术光功率平滑技术削峰填谷技术SOC稳定控制技术光储充一体化集成系统一体式集装箱设计方案第61页微电网发展的关键技术与路径光储充一体化集成系统一体式集装箱设计方案第61页PCS智能系统，具备与电网即插即用的工作模式。智能型集装箱设计智能型集装箱设计储能控制器、自动排风系统，保证系统安全运行。储能控制储能P/Q控制、电池进电压均衡技术、远程遥控、遥测、遥调、遥信。充电桩管理充电桩管理充电桩与监控系统通讯、充电及显示功能、付费交易功能、过流过压保护。第62页微网云运维远程管理平台微电网发展的关键技术与路径第62页微网云运维远程管理平台云运维平台技术架构图数据映射云运维平台技术架构图

技术架构设计符合JavaEE规范的多层、MVC组件化、动态化的软件技术，一致的可享的数据模手机端微信功能PC端Web功能手机端微信功能PC端Web功能 第63页图模数一体化结构微电网发展的关键技术与路径第63页图模数一体化结构图模数一体化平台结构

据的存储，通过图模数一体化工具将电网信息导入电网数据库，再从数据库中获取电网网络参数。结合基于Neo4j的图数据库和基于mysql模型与数据管理和海量信息统一存储与访问。而提高管理效率，节约能源消耗，提高微网经济效益。第64页功能设计微电网发展的关键技术与路径第64页功能设计运维主要功能运维主要功能设备管理生产计划移动平台应用运维监测界面 手机端设备状态界基于物联网与大数据技术设计的运维中心，能够对微网实行远程基于物联网与大数据技术设计的运维中心，能够对微网实行远程实时状态监测，提出了健康度指标对微网运行实现全面体检，并实现端与微信移动端的互动操作。

设备在线监测：在线状态，故障预警，运行趋势，运行区域：停电管理，工单管理，值班管理，缺陷管理设备管理：设备状态检测，检修维护记录，台帐管理生产计划：微电网年/月生产计划，停电计划，维护计划移动平台应用：移动生产、监视、应急管理，移动分析应用第65页界面展示微电网发展的关键技术与路径第65页界面展示管理平台监测界面健康度

监测中心

微网运行状态监测微网运行效率监测统一监控各微网系统的整体运行情况，发电、用电、储能情况。微网运行状态监测微网运行效率监测统一监控各微网系统的整体运行情况，发电、用电、储能情况。对微电网总体运行效率以及各子系统的效率情况进行实时监测。。通过钻取，查看每以及各子系统设备的健康度信息。微网健康状态监测对微电网内设备运行状态、故障情况进行监测、查看告警信息。微网故障情况监测故障率第66页界面展示微电网发展的关键技术与路径第66页界面展示运维中心运维管理微网运行运维管理微网运行信息，统一运维管理各微网的实际运行。微网健康情况评估结合微网监控预警，以及系统效率综合评价微网健康状况，保障微网的健康运行。面向微网与大电网映微网的经济效益。的各项应用与服务，任务工单管理。微网电量电费计量微网工单管理所有接入微网的状态信息、运行信息及故障信息。 计量信息商业微网II段的电量计量与电费计量。

巡检管理、设备保养管理、抢修管理技术特点第67页微电网发展的关键技术与路径技术特点第67页 技术引领动化技术深度融合

智能高效系统的接入

运维设计提升用户运维管理水平，降低运营成本，满足不同用户个性化运维需求。目录CONTENTS

1新一代配电系统的变革与发展12未来配电网与微电网23典型微电网示范工程介绍345456面向配变电低压台区的微电网技术及应用发展与展望第69页低压台区微电网的概念面向配变电低压台区的微电网技术与应用第69页低压台区微电网的概念台区是指一台变压器的供电范围，低压台区通过配电变压器将电能从高压配送线路输送到用户。台区微电网以配电台区供电区域内的各类传统负荷，包含蓄冷蓄热的电动汽车在内的可控负荷，分布式光伏为基础，配置一定容量的储能设备，构成微电网，实现配电低压台区内“网-源-荷-储”的灵活互动、协调控制和能量优化，满足分布式光伏的就地高效消纳负荷的友好互动。第70页台区微电网控制方案及控制目标面向配变电低压台区的微电网技术与应用第70页台区微电网控制方案及控制目标台区微电网的三层控制架构协同与主网交互通过台区-主网两级联合调度，实现“源-网-荷-储”协同，提升消纳能力，实现系统多目标优化。协同与主网交互高效台区间协调通过台区间协调互济，进一步消纳大规模分高效台区间协调布式光伏的接入。敏捷台区内控制利用储能、蓄冷、蓄热、电动汽车等可控单元，通过协调控制最大程度保证台区内功率实时平衡，实现自治控制。敏捷台区内控制

主电源外送网交互区就近消纳台间区台本地平抑区内第71页台区微电网控制架构面向配变电低压台区的微电网技术与应用第71页台区微电网控制架构配电网自动化系统配配电网自动化系统电 上级能量 电网网 管理系统层台区能量管理系统台区层 台区中央控制器 台区保护系

配电网实时运行状态信息

10kV/0.4kV台区实时运

行状态信息监控系统电压、功率、控制模式等指令

行状态信息

运行状态信息单 光伏发电元 测控终端层

储能测控终端

充电站测量终端

可控负荷测量终端

蓄冷、蓄热测量终端第72页关键控制技术面向配变电低压台区的微电网技术与应用第72页关键控制技术①输出功率平滑控制技术①输出功率平滑控制技术台区内通过配置储能或混合能源储能系统，基于时域或频域的平抑算法，可实现最大程度平滑规模分布式电源并网输出功率的波动性，减小台区微电网与主网交换功率的大小和波动性，最大程度实现台区内规模分布式电源的最大化消纳，实现台区内自治。输出功率平滑技术最大程度实现了台区内的自治平衡，自治平衡程度一方面取决微网内各单元的配比，另一方面取决于中央控制器制定的策略。

配备了平滑控制装置后逆变器的输出功率，可以满足电网对功率波动允许范围配备了平滑控制装置后逆变器的输出功的要求。关键控制技术②功率协调控制技术台区1

配电网配电网

面向配变电低压台区的微电网技术与应用第73页台区间通过广域对等互联和自治消纳控制第73页对内最大程度适应大规模分布式电源接入配电系统的动态特性，进一对外实现更多辅助服务功能，以群的方式参与系统优化。台区可独立运行也可以参与台区间集群调控。台区间集群调控系统作为台区调控系统的延伸叠加一层台区集群调控层。台区2 台区3第74页关键控制技术③第74页关键控制技术③与主网交互协同优化控制技术配电网层级定制优化配电网EMS配电网层级定制优化

控制模式台区微电网等效为PQ作为决策变量参与系统最优潮流计算，达到网损最小、母线电压总偏差最小等优化目标。参与系统最优潮流计算参与系统削峰填谷工作③参与系统调压参与系统最优潮流计算参与系统削峰填谷工作③参与系统调压第75页台区微电网智能管理系统面向配变电低压台区的微电网技术与应用第75页台区微电网智能管理系统预测储能模块