唐雪陽

安科瑞電気株式会社上海嘉定201801

一、はじめに

エネルギー貯蔵型光発電所は再生可能エネルギーの間欠性、不安定性の難題を解決する重要な経路であり、エネルギー利用率の向上、電力網の安定した運行の保障、グリーンエネルギーのモデルチェンジの推進に重要な意義がある。太陽光発電技術の反復とコストの低下に伴い、エネルギー構造における太陽光発電の占有率は持続的に向上しているが、その出力変動性、予測不可能性は依然として電力網の安全で安定した運転に挑戦しており、エネルギー貯蔵電池の容量最適化配置と光貯蔵システムの協調制御は現在の研究のホットスポットとなっている。国内外の学者はこの分野をめぐって大量の研究を展開し、容量配置の最適化、エネルギー管理戦略などの方向をカバーしているが、既存の研究は特定の条件下でのシステム性能分析に焦点を当て、異なるシーンに対する適応性の検討が不足し、また複数組の混合貯蔵エネルギー協同制御メカニズムの研究が不足し、実際の技術制限とコスト要素を無視し、理論成果が効率的に着地することが困難になった。そのため、本研究はエネルギー貯蔵型光発電所の電池容量配置の最適化と協調制御に焦点を当て、光貯蔵所の構造設計、エネルギー貯蔵容量配置と充放電戦略を分析することによって、発電所の信頼性モデルを構築し、電力透過率、容量透過率などの重要な指標を導入し、異なるタイプのエネルギー貯蔵電池の性能パラメータに対して科学的な容量最適化方案を提案した。同時に複数組の混合エネルギー貯蔵システムの協調制御戦略を設計し、イベントトリガ関数と調節メカニズムを通じて正確なエネルギー管理を実現し、システムの運行安定性を向上させる。研究結果はエネルギー貯蔵型光起電力発電所の設計と運営に重要な参考を提供し、再生可能エネルギーの効率的な消去と電力網の安全で安定した運転を支援することができる。

二、プラットフォームの護衛、光貯蔵の効率的な運行

上述の研究背景と需要に基づいて、エネルギー貯蔵型光起電力発電所の容量最適化配置と協調制御は効率的なインテリジェント化管理担体に基づいて実施する必要があり、安科瑞インテリジェントエネルギー管理プラットフォーム（AcrelEMS 3.0）は運に応じて生まれ、接続理論研究と工事実践の核心中枢となった。このプラットフォームはIoT、ビッグデータ、クラウドコンピューティング及びインテリジェント制御技術を深く融合し、エネルギー貯蔵型光発電所の光発電ユニット、エネルギー貯蔵ユニット、電力網及び負荷ユニットの全リンク監視、データ収集とインテリジェント制御を実現することができ、光発電出力波動、エネルギー貯蔵電池の運転状態及び負荷動態変化などの重要なデータを正確に捕捉することができるだけでなく、電池容量の最適化配置に真実で有効なデータ支持を提供することができ、また内蔵の協同制御アルゴリズム、着地した複数組の混合エネルギー貯蔵システムの精密化調整策略、充放電効率、エネルギー需給のバランスを動的に分配し、電力変動を効果的に低減し、システムの運転安定性とエネルギー利用効率を向上させることができる。このプラットフォームに依拠して、光貯蔵容量の最適化方案と協調制御策略を着地可能、管理制御可能なインテリジェント化運行維持措置に転化し、伝統的な光貯蔵システムの管理粗放、応答遅延、データ切断などの難題を解決し、貯蔵エネルギー型光発電所の安全、高効率、経済運行に技術保障を提供することができる。

三、安科瑞スマートエネルギー管理プラットフォーム

3.1安科瑞智慧エネルギー管理プラットフォーム

AcrelEMSスマートエネルギー管理プラットフォームは企業のマイクロ電力網に対するエネルギー効率管理プラットフォームであり、企業のマイクロ電力網分布式電源、市政電源、エネルギー貯蔵システム、充電施設及び各種類の交直流負荷の運転状態のリアルタイム監視、知能予測、動的配置、最適化策、診断警告、ソース荷重の秩序ある相互作用、エネルギーパノラマ分析をスケジューリングでき、企業のマイクロ電力網のエネルギー効率管理のデジタル化、安全分析の知能化、調整制御の動的化、パノラマ分析の可視化の需要を満たし、異なる戦略の下での光貯蔵資源間の柔軟な相互作用と経済運行を完成し、ユーザーのためにエネルギーコストを下げ、マイクロ電力網の運行効率を高める。AcrelEMSスマートエネルギー管理プラットフォームは、仮想発電所のスケジューリング命令と需要応答を受けることができ、仮想発電所プラットフォームのエンタープライズサブシステムである。

図1 AcrelEMSスマートエネルギー管理プラットフォームの主なインタフェース

3.2プラットフォーム構造

システムは企業のマイクロ電力網「源-網-荷-貯蔵-充」の各段階をカバーし、スマートゲートウェイを通じて測定制御装置、光起電力、貯蔵エネルギー、充電杭、通常の負荷データを収集し、負荷変化と電力網スケジューリングに基づいて最適化制御を行い、新エネルギーの削減を促進すると同時に電力網への至大需要量を低減し、運行を安全にする。

図2 AcrelEMSスマートエネルギー管理プラットフォーム構造

3.3プラットフォーム機能

3.3.1.エネルギーのデジタル化展示

大画面を表示することで、市電、太陽光発電、風力発電、エネルギー貯蔵、充電杭及びその他の負荷データをリアルタイムに表示し、エネルギーの運行状況を迅速に理解する。

3.3.2.最適化制御

直観的にエネルギーの生産と流れを示し、市電、太陽光発電、エネルギー貯蔵の充電と消費過程を含み、エネルギー貯蔵と制御可能な負荷の最適化制御を通じて新エネルギーの消納を高め、ピークを削って谷を埋め、システムの出力を平滑化し、最適化前と最適化後のエネルギー曲線の比較などを示した。

3.3.3.インテリジェント予測

気象データを結合し、履歴データは太陽光発電、風力発電電力と負荷電力を予測し、実際の電力と比較分析し、エネルギー貯蔵システムと負荷制御を通じて最適化スケジューリングを実現し、需要量と電力使用コストを削減する。

3.3.4.エネルギー消費分析

企業の電気、水、天然ガス、冷/熱量などの各種エネルギー媒体の消費量を収集し、同環比比較を行い、エネルギーの流れ、エネルギー消費量を基準にし、基準炭または炭素排出などを換算する。

3.3.5.シーケンシャル充電

システムは交直流充電杭へのアクセスをサポートし、企業負荷と変圧器容量に基づいて、変圧器負荷率と連動制御を行い、ユーザーの秩序ある充電を導き、企業のマイクロ電力網の運行安全を保障する。

3.3.6.運行メンテナンスの巡回検査

システムはタスク管理、巡回検査/欠陥/消警/応急修理記録及び通知製造オーダ管理をサポートし、北斗測位を通じて運行メンテナンス人員の軌跡を追跡し、運行メンテナンスプロセスの閉ループ管理を実現する。

3.4設備の選択

スマートエネルギー管理プラットフォームのほか、現場センサー、スマートゲートウェイなどの設備を備え、完全な「クラウド-サイド-エンド」エネルギーデジタル化システムを構成し、具体的には高低圧配電総合保護と監視製品、電力品質オンライン監視装置、電力品質管理、照明制御、充電杭、電気消防類ソリューションなどを含み、仮想発電所企業級のエネルギー管理システムにワンストップサービス能力を提供することができる。

安科瑞システム解決方案には、電力運維クラウドプラットフォーム、エネルギー総合課金管理プラットフォーム、環境保護用電力監督管理クラウドプラットフォーム、充電杭運営管理クラウドプラットフォーム、スマート消防クラウドプラットフォーム、電力監視システム、マイクログリッドエネルギー管理システム、スマート照明制御システム、電力品質管理システム、電気消防システム、隔離電源絶縁監視システムなどのシステム解決方案も含まれ、企業のマイクログリッドの各段階をカバーし、正確な感知、エッジスマート、スマートに運行する企業マイクログリッドスマートエネルギー管理システムを構築する。

結論

深い研究と分析を経て、本研究はエネルギー貯蔵型光発電所の電池容量の最適化配置と協調制御の面で著しい成果を得た。光発電所の不確実性と負荷需要の動的変化を考慮した光発電所の信頼性モデルを構築し、電力透過率と容量透過率などの重要な指標を導入することにより、光発電所の安定性を効果的に評価した。同時に、異なるタイプの貯蔵電池の性能パラメータに対して詳細な比較を行い、科学的で合理的な容量最適化配置案を提案した。また、複数組の混合エネルギー貯蔵システムの協調制御戦略を設計し、イベントトリガ関数と調節メカニズムを通じて実現したエネルギー管理とシステム安定性の向上を実現した。これらの研究成果は、エネルギー貯蔵型光発電所の設計と運転に実用的な指導を提供するだけでなく、エネルギーシステムにおける再生可能エネルギーの広範な応用と持続可能な発展のために堅固な基礎を築いた。実際の状況に合わせて、将来的にはさらに多くの技術的制約とコスト要因を考慮する必要があり、どのように経済性と技術性をバランスさせて構成を達成するかについて深く研究する必要があります。