低碳园区的 “能源管家”：EMS 企业微电网能效管理平台的应用价值

引言：

随着能源价格的不断上涨，企业的用电成本逐年攀升，给企业的经营带来了较大压力。以 2020 年为例，企业的年度电费支出达到了 1000 万元，占企业运营成本的 10% 左右。同时，为响应国家 “双碳” 政策，企业迫切需要降低自身的碳排放，提升企业的绿色形象和竞争力。然而，企业现有的能源管理方式较为粗放，缺乏对能源数据的实时监测和深入分析，无法有效实现能源成本控制和碳排放管理。

为解决上述问题，企业决定引入安科瑞 AcrelEMS 企业微电网能效管理平台。企业期望通过该平台实现以下能源管理目标：实时准确地监测能源数据，包括电力、水、天然气等各类能源的消耗情况，以及分布式电源的发电数据，为能源管理决策提供可靠依据；实现源荷互动智能化，根据实时能源数据和生产需求，优化能源调度策略，降低用电成本；通过可视化界面，直观展示微电网的运行状态，包括设备的运行参数、能源流向等，帮助企业管理者快速了解能源系统的运行情况，及时做出决策；实现能源成本的有效控制和碳排放的降低，通过优化能源利用效率、提高可再生能源的消纳比例等措施。

平台架构与功能模块

1 分层分布式网络结构

安科瑞 AcrelEMS 企业微电网能效管理平台采用分层分布式网络结构，由设备层、传输层、数据层和应用层组成，各层之间分工明确、协同工作，确保平台的高效稳定运行。

设备层：

作为平台的基础，负责数据采集与设备控制。该层部署了各类智能设备，如多功能电力仪表、充电桩、综合保护装置、马达保护控制器、无功补偿 / 有源滤波装置、智能照明控制装置、测温传感器、电气消防监控设备等，这些设备分布在微电网的各个关键节点，能够实时采集电力参数、设备状态、环境参数等数据，如电压、电流、功率、功率因数、温度、湿度等，并将采集到的数据上传至传输层。同时，设备层还接收来自应用层的控制指令，实现对设备的远程控制和调节，如开关控制、参数调整等，确保微电网设备的正常运行。

传输层：

是数据传输的桥梁，主要负责将设备层采集到的数据安全、可靠、快速地传输到数据层。传输层的数据融合终端采用嵌入式系统，具备串口、网口、LoRa等多种数据通信接口，可适应不同的通信环境和设备连接需求。同时，该终端支持 ModBus - RTU、DLT645 - 1997/2007、TCP/IP 等多种通信协议，能够与设备层的各类智能设备进行通信，实现数据的无缝对接和传输。传输层还具备本地存储、断点续传、失电报警等功能，采集数据后经过压缩、加密后上传平台，有效保证了数据传输的稳定、安全、可靠，避免数据丢失或泄露。

数据层：

是平台的数据中心，负责存储和管理平台运行过程中产生的各类数据，包括实时数据、历史数据、报警信息、业务数据、操作日志等。数据层具备强大的数据接收、处理、展示、存储和访问能力，能够对海量数据进行高效处理和分析，为应用层提供准确、及时的数据支持。数据层还对外提供数据访问接口，供第三方系统使用，实现数据的共享和交互，便于企业将微电网能效管理平台与其他业务系统进行集成，实现企业信息化管理的一体化。

服务层：

是平台与用户交互的界面，为用户提供了丰富的功能模块和便捷的操作方式。用户可以通过 PC、PAD、手机等各类终端设备访问应用层，实现对微电网的实时监控、智能预测、动态调配、策略优化、能源分析等功能。应用层还具备权限管理功能，根据用户的角色和职责，为不同用户分配不同的操作权限，确保平台的操作安全和数据安全。

核心功能模块

电力监控：对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制。通过实时采集电压、电流、功率、功率因数等电力参数，平台能够实时掌握配电系统的运行状况，及时发现设备故障和异常情况，如过压、欠压、过流、过载、漏电等，并发出告警信息，提醒运维人员及时处理，保障企业供电的可靠性和稳定性。同时，平台还支持对设备的远程控制，如开关操作、参数调整等，方便运维人员进行设备管理和维护。更多资料请联系安科瑞陈芳芳136/1196/5514从能耗监控到低碳运营：安科瑞 EMS 系统在园区的核心作用

电能统计：对企业微电网内的电能消耗进行全面统计和分析，包括不同时间段、不同区域、不同设备的用电量统计，以及有功电量、无功电量、视在电量的计算和分析。通过电能统计功能，企业可以清晰了解自身的用电情况，找出用电高峰和低谷时段，分析各部门、各设备的用电占比和能耗趋势，为制定合理的能源管理策略提供数据依据。例如，通过对比不同月份的用电量，发现夏季空调用电占比较高，企业可以采取优化空调运行策略、提高空调能效等措施，降低夏季用电成本。

电气安全：实时监测电气安全状态，对高低压配电回路、电缆接头温度、漏电电流等进行监控，及时发现并处理电气安全隐患。平台通过安装电气火灾监控探测器、剩余电流互感器、温度传感器等设备，对电气设备的运行状态进行全方位监测。当检测到电缆接头温度过高、漏电电流超过设定阈值等异常情况时，平台立即发出告警信号，并通过手机 APP、短信等方式即时通知运维人员，以便及时采取措施，避免电气火灾等安全事故的发生。

电能质量分析及治理：对企业微电网主要回路的电能质量进行监测和分析，如谐波畸变、电压波动、闪变等，并根据分析结果采取相应的治理措施。平台通过电能质量监测装置采集电能质量数据，利用专业的分析算法对数据进行处理和分析，评估电能质量状况。当发现电能质量问题时，平台可以联动无功补偿装置、有源滤波器等设备进行治理，改善电能质量，确保微电网内的电气设备正常运行，减少因电能质量问题导致的设备损坏和生产中断。

分布式光伏监控：对分布式光伏发电系统的运行状态进行实时监测和分析，包括光伏板的发电功率、发电量、温度、辐照度等参数的采集和监测，以及逆变器的工作状态、效率等指标的监测。平台通过与光伏逆变器通信，获取光伏发电系统的实时数据，并对数据进行分析和处理，实现对光伏发电系统的远程监控和管理。同时，平台还支持光伏发电功率预测功能，结合天气数据和历史负荷数据，实现短时和超短时功率预测，提前做好能源调度准备，提高新能源消纳比例。

储能管理：对储能系统的运行状态进行实时监测和控制，包括储能电池的电量、电压、电流、温度等参数的监测，以及充放电策略的制定和执行。平台根据电网价格、用电负荷和调度指令，灵活调整储能系统的运行策略，实现削峰填谷、需量管理、应急备用等功能，降低企业用电成本，提高微电网的稳定性和可靠性。例如，在低谷电价时段，平台控制储能系统充电；在高峰电价时段，控制储能系统放电，实现峰谷套利，降低企业用电成本。

充电桩运营管理：对电动汽车充电桩的运行状态、充电数据、用户信息等进行管理和监控，支持接入交直流充电桩，并根据企业负荷和变压器容量，与变压器负荷率进行联动控制，引导用户有序充电，保障企业微电网运行安全。平台可以实时监测充电桩的工作状态，如充电功率、充电电流、充电时间等，统计充电桩的使用情况和收益情况。同时，平台还支持用户管理功能，包括用户注册、登录、充值、查询充电记录等，为用户提供便捷的充电服务。

智能照明控制：通过智能照明控制模块，实现对照明设备的集中控制和管理。系统支持定时控制、光照感应控制、场景控制等多种控制方式，根据不同的场景和需求，自动调节照明亮度，达到节能的目的。例如，在白天光照充足时，自动降低照明亮度或关闭部分照明设备；在人员离开区域后，自动关闭照明设备，避免能源浪费。同时，平台还可以实时监测照明设备的运行状态，及时发现故障并进行维修。

动态调配与策略优化：根据实时数据和预测结果，动态调整能源分配方式，优化能源管理策略。平台通过智能算法，对分布式电源、储能系统、负荷等进行协调控制，实现能源的最优分配和利用。在满足企业用电需求的前提下，最大限度地利用可再生能源，减少对传统能源的依赖，降低能源成本和碳排放。例如，当分布式电源发电过剩时，平台自动控制储能系统充电，将多余的电能储存起来；当分布式电源发电不足或负荷高峰时，平台控制储能系统放电，并合理调配其他能源，确保电力的稳定供应。

运维管理：为企业设备建立电子档案，记录设备的规格型号、生产厂家、投运日期、维护保养周期等信息。系统根据设备的运行数据和维护保养周期，自动生成维护计划和预警信息，提醒运维人员及时进行设备维护。同时，平台还支持任务管理、巡检 / 缺陷 / 消警 / 抢修记录以及通知工单管理，并通过北斗定位跟踪运维人员轨迹，实现运维流程闭环管理。通过运维管理功能，提高设备的可靠性和使用寿命，降低设备故障率，保障微电网的稳定运行。

平台特点与优势

安科瑞 AcrelEMS 企业微电网能效管理平台实现了对微电网各环节的一体化管理，从分布式电源的发电监控，到市政电源的接入管理，再到储能系统的充放电控制、充电设施的运营管理以及各类交直流负荷的监测与调配，平台通过一套系统对整个微电网进行全面的监控和管理，打破了传统能源管理系统中各环节独立运行、信息孤岛的局面。这种一体化管理模式使得微电网的各个组成部分能够紧密协同工作，提高了能源利用效率和系统的稳定性。在某工业园区微电网中，通过平台的一体化管理，实现了分布式光伏、储能系统和负荷之间的高效互动，光伏发电的就地消纳比例提高了 30% 以上，有效减少了弃光现象，同时降低了对市政电网的依赖。

平台各功能模块之间数据互联互通，高效互动。电力监控模块采集的电力参数数据，为电能统计模块提供了准确的电量计算依据；电气安全模块监测到的电气安全隐患信息，能够及时反馈到运维管理模块，以便运维人员迅速采取措施进行处理；分布式光伏监控模块的发电数据，为能源全景分析模块提供了重要的数据支撑，帮助企业全面了解能源生产和消耗情况。

审核编辑 黄宇