安科瑞依據(jù)《**用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設工作方案》研發(fā)了**能耗在線監(jiān)測平臺，幫助企業(yè)在擴大生產(chǎn)的同時，合理計劃和利用能源，降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高經(jīng)濟效益。
各**用能單位、牽頭部門和相關建設單位要嚴格按照相關技術標準規(guī)范和進度要求推進接入端系統(tǒng)建設，及時將數(shù)據(jù)接入省級平臺或地區(qū)平臺并實現(xiàn)每日上傳，確保上傳數(shù)據(jù)質量。**用能單位接入端系統(tǒng)要滿足地區(qū)相關技術規(guī)范的接口協(xié)議和安全要求，基礎軟硬件選擇**符合地區(qū)在安全可控方面的要求，接入端系統(tǒng)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)要確保來源于準確**的能源計量器具。
上傳的數(shù)據(jù)應包括**用能單位消耗的石油、煤炭、電力、氣、熱力等主要能源品種的數(shù)據(jù)，個別不具備條件的**用能單位，經(jīng)省級相關主管部門同意后，在2020年底前確保實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)上傳的情況下，可逐步接入其他能源品種數(shù)據(jù)。鼓勵**用能單位本著集約建設、互聯(lián)互通的原則，開展覆蓋全部資源消耗的綜合監(jiān)測管控系統(tǒng)建設，整合已有信息化管理系統(tǒng)或控制系統(tǒng)，為本單位節(jié)能挖潛、降本增效提供支撐。各地區(qū)應加強能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析和應用，切實發(fā)揮系統(tǒng)作用。

**用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)通過在用能單位部署采集端設備獲取能耗數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至**平臺,實現(xiàn)對企業(yè)能耗的在線監(jiān)測與分析。介紹了**單位能耗在線監(jiān)測的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、儲存、分析、數(shù)據(jù)應用展示、數(shù)據(jù)上傳等功能。有利于減少能源管理環(huán)節(jié),優(yōu)化管理流程提高用能單位的競爭力和經(jīng)濟效益。
《**用能單位節(jié)能管理辦法》規(guī)定,**用能單位包括年綜合能源消費量 1 萬噸標準煤以上 (含1 萬噸)的用能單位以及各省、自治區(qū)、直轄市有關部門的年綜合能源消費量 5000 噸標準煤以上(含 5000 噸)、不足 1 萬噸標準煤的用能單位。目前在該范圍內(nèi)的**用能單位全國約 17 000 家,能源消費量占全國能源消費總量的 60%,是節(jié)能工作的**對象。

智能電網(wǎng)是當前國內(nèi)新技術和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點。根據(jù)智能電網(wǎng)研究框架體系，智能電網(wǎng)建設主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度六個環(huán)節(jié)?！芭溆秒?環(huán)節(jié)即為電網(wǎng)的用戶端，包括建筑樓宇、工礦企業(yè)、基礎設施等。用戶端消耗著整個電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶**、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務體系，全面推廣智能儀表、智能用電管理終端等設備，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內(nèi)容主要包括：的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側管理等課題。
Acrel-3000電能管理系統(tǒng)和Acrel-5000能源管理與能耗分析系統(tǒng)正是針對以上課題而研發(fā)的用戶端能源管理分析系統(tǒng)。Acrel-5000能源管理與能耗分析系統(tǒng)在Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節(jié)約能源，為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。

**能耗在線監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及存儲
數(shù)據(jù)統(tǒng)計轉換：依據(jù)業(yè)務需求，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，轉換數(shù)據(jù)格式、類型及量綱，得到規(guī)范中要求的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)匯總計算：對能耗數(shù)據(jù)匯總計算，可將多項能耗數(shù)據(jù)合并成一個匯總的能耗數(shù)據(jù)。支持數(shù)據(jù)累加、相減、乘除、積分等邏輯計算功能。包括如下幾種運算規(guī)則：a)利用加法原則，從多個支路匯總某項能耗數(shù)據(jù)； b)利用減法原則，從總能耗中除去不相關支路數(shù)據(jù)得到某項能 耗數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)驗證：依據(jù)各行業(yè)數(shù)據(jù)采集技術指南的相關數(shù)據(jù)驗證要求，對接入數(shù)據(jù)進行驗證，判斷能耗數(shù)據(jù)是否正確合理；數(shù)據(jù)存儲：本地歷史數(shù)據(jù)應存儲6個月以上，并可以方便導出
**能耗在線監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳
按照**用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范定義的系統(tǒng)平臺接口協(xié)議規(guī)范的要求，將用能企業(yè)的基礎信息、計量器具信息、用能數(shù)據(jù)及能效數(shù)據(jù)上傳至省級或地區(qū)平臺，上傳數(shù)據(jù)經(jīng)過HTTPS協(xié)議加密傳輸。如果數(shù)據(jù)傳輸失敗或時（網(wǎng)絡故障），將重發(fā)數(shù)據(jù)，直至接收成功反饋消息。

4 怎么建立企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化

安科瑞在上海參與了眾多的企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設項目，比如上海某區(qū)191棟商業(yè)辦公建筑的能耗數(shù)字化管理系統(tǒng)(見圖1)、嘉定區(qū)140多所學校的配電數(shù)字化運維系統(tǒng)(見圖2)、張江園區(qū)31棟建筑的用電管理系統(tǒng)等，數(shù)量眾多的微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)匯聚成了上海虛擬電廠建設的基礎。

圖1 191棟商業(yè)辦公建筑能耗數(shù)字化管理系統(tǒng)

圖2 嘉定區(qū)140所學校配電數(shù)字化運維系統(tǒng)

企業(yè)微電網(wǎng)的數(shù)字化系統(tǒng)(EMS)包含安裝于現(xiàn)場的傳感器、智能網(wǎng)關和微電網(wǎng)數(shù)字化軟件。傳感器用于監(jiān)測和控制建筑的負荷設備和分布式發(fā)電設備(系統(tǒng))，現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)接入邊緣計算智能網(wǎng)關，每個智能網(wǎng)關可以看做是一個區(qū)域指揮部，采集所接傳感器數(shù)據(jù)進行協(xié)議轉換后上傳EMS或轉發(fā)第三方平臺，網(wǎng)關可以根據(jù)預設閾值或自動學習來執(zhí)行邏輯計算，并執(zhí)行EMS的指令。EMS可以看做是企業(yè)微電網(wǎng)的指揮部，根據(jù)智能網(wǎng)關上傳的數(shù)據(jù)生成各類圖表、控制策略和分析結論，并響應虛擬電廠的調度指令，系統(tǒng)架構圖如圖3所示。

圖3 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)(EMS)網(wǎng)絡架構

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)融合企業(yè)負荷側的電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計、電能質量分析及治理、智能照明控制、主要用能設備監(jiān)控、充電樁運營管理、分布式光伏監(jiān)控、儲能管理等功能，用戶通過一個平臺即可全局、整體的對企業(yè)微電網(wǎng)進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一運維，同時滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電要求。

5 微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)功能

5.1 電力監(jiān)控

對企業(yè)高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補償柜及電纜等配電相關設備的電氣參數(shù)、運行狀態(tài)、接點溫度進行實時監(jiān)測和控制，監(jiān)測企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質量并進行治理，對故障及時處理并發(fā)出告警信息，提高企業(yè)供電可靠性。

圖4 電力監(jiān)控功能

5.2 能耗分析

采集企業(yè)電、水、燃氣等能源消耗，進行分類分項能耗統(tǒng)計，計算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢，對標主要用能設備能效進行能效診斷，計算企業(yè)碳排放，為企業(yè)制定碳達峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。

圖5 能耗分析功能

5.3 照明控制

智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實現(xiàn)定時控制、光照感應控制、場景控制、調光控制等，并結合紅外傳感器、超聲波傳感器，實現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實現(xiàn)集中控制，為企業(yè)節(jié)約照明用電。

圖6 照明控制功能

5.4 分布式光伏監(jiān)控

監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計以及光伏發(fā)電功率控制。

圖7 分布式光伏發(fā)電監(jiān)測

5.5 儲能管理

監(jiān)測儲能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)運行，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據(jù)企業(yè)峰谷特點和電價波動以及上級平臺指令設置儲能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲能系統(tǒng)充放電，實現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本。

圖8 儲能管理

5.6 充電樁運營管理 

監(jiān)測企業(yè)充電樁的運行狀態(tài)，提供充電樁收費管理和狀態(tài)監(jiān)測功能，并根據(jù)企業(yè)負荷率變化和虛擬電廠的調度指令調節(jié)充電樁的充電功率，使企業(yè)微電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行。

圖9 充電樁管理

5.7 需求響應

根據(jù)企業(yè)負荷波動數(shù)據(jù)，再結合虛擬電廠的調度指令，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應，平臺可通過給儲能系統(tǒng)下發(fā)控制策略，調整充發(fā)電時間。平臺在需求響應時間段調整可控負荷功率，停止給可中斷負荷供電，并且可以根據(jù)企業(yè)可控負荷數(shù)據(jù)制定需求響應控制策略，實現(xiàn)一鍵響應。

圖10 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)需求響應示意圖

6 微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)硬件設備

安科瑞針對企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)除了軟件外，還具備現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關等設備，組成了完整的“云-邊-端"數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質量在線監(jiān)測裝置、電能質量治理、照明控制、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化提供一站式服務能力，部分設備見表1。

表1 企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設部分硬件設備

7 結束語

面向未來，AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化平臺將結合行業(yè)特點、服務“雙碳"目標，積極利用安科瑞“云-邊-端"的產(chǎn)品體系和企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化技術積累幫助企業(yè)改造傳統(tǒng)電網(wǎng)，加快推動企業(yè)微電網(wǎng)向更加智慧、更加安全、更加友好的能源數(shù)字化升級，為促進區(qū)域虛擬電廠建設作出持續(xù)貢獻。同時安科瑞已經(jīng)建設的數(shù)以千計的企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)可能也將根據(jù)企業(yè)意愿成為匯聚成虛擬電廠的涓涓細流。