海水淡化微電網(wǎng)系統(tǒng)是一種集成了海水淡化技術(shù)與微電網(wǎng)技術(shù)的綜合能源系統(tǒng)。這個系統(tǒng)旨在通過利用可再生能源（如太陽能、風能等）為海水淡化過程提供電力支持，從而解決海島、沿海地區(qū)等水資源匱乏地區(qū)的淡水供應(yīng)問題。

系統(tǒng)介紹

   海水淡化微電網(wǎng)系統(tǒng)由儲能系統(tǒng)和充電設(shè)施組成，針對服務(wù)器等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(wù)，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(shè)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。

系統(tǒng)架構(gòu)

配套硬件

Acrel-2000MG：內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置。

工控機：系統(tǒng)軟件運行載體

UPS電源：為監(jiān)控主機提供后備電源

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機：提供 16 口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機解決了通信實時性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù) 問題

電能質(zhì)量監(jiān)測：防孤島保護裝置，當外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接

通信管理機：能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總；提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能；實時多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，可多鏈路上送平臺。

技術(shù)關(guān)鍵點

   1.電池技術(shù)優(yōu)化

• 高能量密度電池：研發(fā)和應(yīng)用具有高能量密度的電池，如鋰離子電池、鈉硫電池等，以提高儲能系統(tǒng)的能量儲存能力。

• 長壽命電池：通過改進電池材料和制造工藝，延長電池的使用壽命，減少更換頻率和成本。

• 智能電池管理系統(tǒng)（BMS）：采用智能BMS對電池進行精準管理，包括均衡充電、智能充放電控制等，以提高電池的使用效率和安全性。

  2.儲能系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

• 分布式與集中式結(jié)合：根據(jù)具體應(yīng)用場景，選擇分布式或集中式的儲能系統(tǒng)設(shè)計，以提高系統(tǒng)的靈活性和魯棒性。

• 模塊化設(shè)計：采用模塊化設(shè)計，便于系統(tǒng)的擴展和升級，以適應(yīng)未來新能源發(fā)展的需求。

  3.能量管理系統(tǒng)（EMS）優(yōu)化

• 優(yōu)化充放電策略：基于實時數(shù)據(jù)和需求預(yù)測，優(yōu)化儲能系統(tǒng)的充放電策略，以提高能源利用效率和經(jīng)濟性。

• 智能調(diào)度與控制：引入智能控制和優(yōu)化算法，根據(jù)電力需求、電價、能源市場狀況等因素，調(diào)整儲能系統(tǒng)的運行策略。

  4.熱管理與溫控設(shè)計

• 有效熱管理：對于涉及電池的儲能系統(tǒng)，實施有效的熱管理和溫控設(shè)計，以維持電池在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，提高系統(tǒng)的效率和安全性。

  5.系統(tǒng)集成與多能源互補

• 儲能系統(tǒng)與多能源系統(tǒng)集成：將儲能系統(tǒng)與可再生能源（如太陽能、風能）和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相結(jié)合，提高能源利用效率和整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

• 儲能容量規(guī)劃：根據(jù)用電負載的特點，實施智能容量規(guī)劃，使儲能系統(tǒng)的容量能夠滿足實際需求，避免過度或不足。

控制策略

1.削峰填谷：配合儲能設(shè)備、低充高放

2.需量控制：能量儲存、充放電功率跟蹤

3.備用電源：預(yù)留電量、緊急供電

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4.柔性擴容：短期用電功率大于變壓器容量時，儲能快速放電，滿足負載用能要求

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

并網(wǎng)型

離網(wǎng)型

技術(shù)特點

1.可再生能源利用：充分利用太陽能、風能等可再生能源，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低運行成本。

2.獨立運行能力：微電網(wǎng)系統(tǒng)具有孤島運行能力，在外部電網(wǎng)故障時仍能保障海水淡化過程的電力供應(yīng)。

3.智能化控制：通過智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)對微電網(wǎng)和海水淡化系統(tǒng)的精確控制，提高系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。

4.遠程監(jiān)控與維護：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控和維護，降低運維成本。

系統(tǒng)功能

1.系統(tǒng)總覽

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實現(xiàn)微電網(wǎng)光伏、風電、儲能、負荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警收益統(tǒng)計等功能。

2.設(shè)備監(jiān)控

實現(xiàn)光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁.等設(shè)備的發(fā)電、用電、充放電的狀態(tài)監(jiān)控，并支持事件查詢、統(tǒng)計報表等功能。

3.功率預(yù)測

實現(xiàn)光伏短時和超短時功率預(yù)測，并經(jīng)進行誤差分析，同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負荷，基于歷史負荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測負荷功率曲線。

4.優(yōu)化控制

協(xié)同光伏、風電、儲能、負載等多種能源主體，動態(tài)規(guī)劃智能策略，實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。

5.經(jīng)濟調(diào)度

根據(jù)光伏與負荷功率預(yù)測結(jié)果，結(jié)合分時電價電網(wǎng)交互功率、儲能狀態(tài)及約束條件，以用電成本為目標，建立經(jīng)濟調(diào)度模型，采用深度學習算法解析微電網(wǎng)運行功率計劃。

6.能源分析

具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟運行分析、多維度電量分析，并為智能化運維提供依據(jù)。

系統(tǒng)特點

①智能化運行策略

 支持多種科學高效運行策略，可根據(jù)實際需求進行靈活配置。

②可靠性與經(jīng)濟性分析

 支持能源利用率、能耗、成本收益及異常與電能質(zhì)量分析。

③系統(tǒng)規(guī)劃與評估

 結(jié)合負荷數(shù)據(jù)分析，規(guī)劃分布式電源與儲能配置，并針對微電網(wǎng)系統(tǒng)方案做經(jīng)濟性評估。

④多種預(yù)測算法模型

 多種智能算法，適配各種環(huán)境，實現(xiàn)光伏、風電及負荷用電功率的短期和超短期預(yù)測。

⑤多種調(diào)度算法模型

 多種經(jīng)濟調(diào)度算法，適應(yīng)各種目標下的優(yōu)化調(diào)度。

⑥多業(yè)務(wù)場景匹配

 適用于光伏、儲能、充電樁、光儲、光儲充一體等多種業(yè)務(wù)場景。

系統(tǒng)優(yōu)勢

   海水淡化微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)Ω咚俟返脑础⒕W(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(shè)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。

案例分享

 武漢某地光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)

  電池類型：全釩液流電池

  電池容量：70kW/140kWh

  光伏容量：100kW

  運行模式：削峰填谷、備用電源