动态扩容+需量控制：EMS 3.0如何解决商业综合体充电桩群配电容量瓶颈？

易允恒 安科瑞电气股份有限公司

一、政策驱动下的功能设计框架

《“十四五”可再生能源发展规划》明确提出，需构建“源网荷储”协同互动的智慧能源系统，重点解决新能源消纳、电网安全与经济性三大核心问题。安科瑞EMS 3.0平台围绕政策要求，从功能层面实现以下技术突破：

消纳能力：支持光伏发电效率优化、储能灵活调度与负荷实时匹配；

安全合规：满足防逆流、孤岛保护等并网强制性标准（GB/T 36547）；

经济性：通过算法模型最大化储能套利收益，降低用户综合用能成本。

二、EMS 3.0核心功能模块与技术细节

2.1动态能量优化引擎

算法内核：采用混合整数线性规划（MILP）模型，以分钟级粒度优化光储充系统运行策略，目标函数涵盖用电成本最低、碳排最少、设备寿命延长等多维度指标。

典型场景：

峰谷套利：根据分时电价预测，自动执行“两充两放”策略（谷段充电、峰段放电），储能利用率提升至85%以上；

动态扩容：实时监测变压器负载，通过储能放电与负荷调节，避免超容罚款，延迟扩容投资≥3年。

2.2光储充协同控制

并网模式：

光伏优先消纳：通过MPPT算法追踪最大功率点，结合储能PCS调节出力，消纳率≥90%；

防逆流控制：刚性保护（AMSSE-IS装置）快速切断反向电流，柔性调节（Acrel-2000MG）动态限制功率输出，阈值精度±1%。

离网模式：

VF控制：储能切换为电压频率主导模式，支撑关键负荷0秒切换供电；

光储协同：光伏降功率运行匹配储能容量，避免过载停机。

2.3智能运维与预测性维护

设备健康管理：

边缘计算网关（ANet-ESCU）实时采集电流谐波、温度、绝缘电阻等数据，通过AI模型诊断设备异常，故障定位误差≤5米；

生成设备健康度报告，预警电池容量衰减（误差≤3%）、电缆老化等风险。

运维工单自动化：扫码获取设备二维码档案，自动派发巡检、维修任务，运维响应效率提升40%。

2.4虚拟电厂资源聚合

多站点协同：通过协调控制器（Acrel-2000MG）聚合分布式光伏、储能、充电桩资源，形成虚拟电厂子站；

电力市场交互：支持调频（响应时间≤2秒）、调峰（容量误差≤5%）等辅助服务，年收益增加10%-25%。

2.5碳排量化与管理

实时监测：按企业、部门、设备三级统计碳排放，数据粒度细化至每小时；

报告生成：自动生成符合ISO 14064标准的碳盘查报告，支持碳配额交易与绿色认证。

三、典型场景功能落地与量化效益

3.1工业园区：电费与安全的双重优化

功能配置：

部署APM系列电表、AMSSE-IS防逆流装置、ANet-ESCU控制器；

策略库加载“峰谷套利+动态扩容”模块。

效益数据：

某汽车零部件厂项目：年节省电费280万元，光伏消纳率从75%提升至93%；

防逆流控制避免电网罚款超50万元/年。

3.2商业综合体：充电桩群智能管控

功能配置：

充电桩接入有序充电策略，优先级：光伏供电＞储能供电＞电网购电；

负荷预测算法动态调整充电功率。

效益数据：

上海某商场项目：配电容量需求降低25%，充电桩运营收益增加18%。

3.3交通枢纽：离网供电与收益叠加

功能配置：

光储充系统支持并/离网自动切换；

储能参与需求响应（DR）与调频服务。

效益数据：

某机场项目：关键负荷供电可靠性达99.99%，年需求响应收益120万元。

四、结论

安科瑞EMS 3.0平台通过功能模块的精细化设计与技术纵深，实现了光储充系统从“单一控制”到“全局优化”的跨越：

技术刚性：MPPT、VF模式、混合整数规划等算法保障系统高效运行；

策略柔性：多目标优化模型适配复杂场景需求；

扩展性：开放式协议兼容与虚拟电厂架构支持未来生态扩展。

在新型电力系统与“双碳”目标驱动下，EMS 3.0将成为工商业用户实现“安全、经济、低碳”三位一体能源管理的技术基石。

审核编辑 黄宇