自 1979 年深圳蛇口工業(yè)園打響了我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展的第一炮，園區(qū)建設(shè)正式步入快車道，以科技創(chuàng)新驅(qū)動的高新區(qū)、科技園和以商貿(mào)流通驅(qū)動的物流園、自貿(mào)區(qū)相繼涌現(xiàn)，推動著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展。

截至2018 年，經(jīng)中央核定的國家級和省級工業(yè)園區(qū)共計 2,543 家，其他各級各類工業(yè)園區(qū)總數(shù)超過20,000 家，貢獻了全國工業(yè)產(chǎn)值的一半以上以及全國生產(chǎn)總值的三分之一。2018 年，我國國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的生產(chǎn)總值為 10.2 萬億元，國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的生產(chǎn)總值為 11.1萬億元二者在同期國內(nèi)生產(chǎn)總值占比超過 23%。若考慮省級及省級以下產(chǎn)業(yè)園區(qū)，江蘇省產(chǎn)業(yè)園區(qū)對全省GDP 增長率貢獻達到 80%，安徽則達到 50%。

與此同時，產(chǎn)業(yè)集群的壯大以及生產(chǎn)規(guī)模的擴增也為能源消耗帶來了一定壓力，各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)的能源消費總量已超過全國能源消費總量的 1/3。

產(chǎn)業(yè)園區(qū)的能耗壓力主要來自以下方面:

一：電能占園區(qū)用能比重持續(xù)上升

依照產(chǎn)業(yè)集群的多元化用能需求來看，離散制造業(yè)類生產(chǎn)以電能驅(qū)動為主，輔助系統(tǒng)中采暖和空調(diào)占總能耗比例較大，過程工業(yè)類產(chǎn)業(yè)用電占比較小，蒸汽及冷需求應(yīng)用較多;新興研發(fā)類產(chǎn)業(yè)與建筑能耗相似，電能消費占比較大。隨著工業(yè)電氣化的推進，預(yù)計到 2050 年全國工業(yè)生產(chǎn)電能占終端用能比重將達 52%，各類建筑電能占終端用能比重達到 65%。

二：現(xiàn)有園區(qū)供電方式與低碳路徑相矛盾

從園區(qū)能源結(jié)構(gòu)分析，由于受我國電能生產(chǎn)現(xiàn)狀所限，2020 年采用電網(wǎng)供電的園區(qū) 67.8% 的電力供應(yīng)仍然依靠化石能源:而且以單向供電為主的現(xiàn)有園區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)大量分布式能源的接入而未來轉(zhuǎn)變后的園區(qū)多端供電模式會導(dǎo)致電源波動頻繁，難以快速定位并切除故障點;另外，隨著越來越多的電力電子設(shè)備和光伏發(fā)電接入電網(wǎng)，變流環(huán)節(jié)容易造成能源損耗，同時所產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的電能質(zhì)量也存在一定影影響。

三、綜合能源管理體系依舊落后

從園區(qū)能源管理情況來看，目前多數(shù)老舊園區(qū)缺乏有效的能源信息采集手段，能源管理數(shù)字化水平有待提升。而新建園區(qū)內(nèi)的能源信息系統(tǒng)多為各自孤島運行的獨立系統(tǒng)，信息流通存在障礙，無法通過數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)系統(tǒng)之間的調(diào)控和優(yōu)化。

如何加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，助力園區(qū)實現(xiàn)高碳排放電能的有效替代，在這場廠泛而深刻的變革中如期實現(xiàn)“3060”雙碳目標? 借助電網(wǎng)體制改革，以微電網(wǎng)、增量配電網(wǎng)為依托優(yōu)先從綜合能源管理體系建設(shè)著手，借助數(shù)字化手段，深入挖掘園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的綠色低碳效應(yīng)探尋電能綜合能源利用體系“最優(yōu)解”，打造面向未來的碳中和園區(qū)。

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碳中和園區(qū)的全新樣貌

未來的碳中和園區(qū)在自身規(guī)劃、建設(shè)、管理等方面系統(tǒng)性地融入低碳理念，利用節(jié)能、減排、固碳碳匯等多種手段，通過產(chǎn)業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型、設(shè)施集聚化共享、資源循環(huán)化利用等途徑，在保證生產(chǎn)活動安全高效的前提下，讓園區(qū)實現(xiàn)碳排放與吸收自我平衡。

一、柔性交直流混合微電網(wǎng)保障大規(guī)模分布式清潔能源接入

電能將是未來園區(qū)能源消費的主要形式。與傳統(tǒng)園區(qū)不同的是，將有大量分布式風(fēng)、光、氫、余熱生活垃圾、生物質(zhì)等非化石能源發(fā)電就近接入園區(qū)微電網(wǎng)，多種能源互補利用，綜合保障能源供應(yīng)的安全穩(wěn)定;電力傳輸宜交則交，宜直則直，縮減了電力電子器件的使用，從而抑制諧波的產(chǎn)生。交流微電網(wǎng)與直流微電網(wǎng)獨立控制的同時又互為備用提高系統(tǒng)的可靠性;微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)實現(xiàn)能量的優(yōu)化分配與平衡，建立“源- 網(wǎng)-荷 儲”一體化網(wǎng)絡(luò)，保證微電網(wǎng)的經(jīng)濟高效運行。

二、多能互補，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同共生

利用先進的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng) +”智慧能源系統(tǒng)，整合園區(qū)內(nèi)不同類型的能源資源、儲能設(shè)施及電氣化交通等要素，通過天然氣冷熱電聯(lián)供、分布式能源和能源智能微網(wǎng)等方式，結(jié)合新興技術(shù)實現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級利用，推動能源清潔生產(chǎn)和就近消納實現(xiàn)異質(zhì)能源間的協(xié)同規(guī)劃、交互響應(yīng)和互補互濟，在滿足園區(qū)內(nèi)多元化用能需求的同時，有效提升能源利用效率，降低能源生產(chǎn)與消費成本。

同時，挖掘園區(qū)內(nèi)部和園區(qū)間的產(chǎn)業(yè)共生潛力將生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品及廢物等回收利用，達到資源的最優(yōu)化配置，形成綠色共享的閉環(huán)流動循環(huán)系統(tǒng)。

三、打造碳中和園區(qū)的數(shù)字化生命體

讓園區(qū)成為有溫度的數(shù)字化生命體是實現(xiàn)低碳發(fā)展的有效捷徑。未來的智慧能源管理系統(tǒng)將全面地掌握園區(qū)內(nèi)的能源生產(chǎn)、使用和碳排排放情況，實現(xiàn)在生產(chǎn)、傳輸、存儲和消納等環(huán)節(jié)的全程可視和智能分析，自動為園區(qū)內(nèi)企業(yè)管理碳資產(chǎn)配額，完成碳匯交易。

同時，數(shù)字時代下的園區(qū)工作方式也將發(fā)生改變包括無感打卡、智慧停車、無人食堂、智能會議共享工位、數(shù)字化辦公等，進一步減少資源消耗賦予園區(qū)更多低碳內(nèi)涵。

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統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與科學(xué)部署下所面臨的重重困惑

隨著碳達峰、碳中和目標升級為國家戰(zhàn)略，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的低碳化轉(zhuǎn)型勢在必行。一方面，高排放園區(qū)面臨著限產(chǎn)、停產(chǎn)的政策約束。另一方面，受限于電力送出和消納條件，清潔能源發(fā)電建設(shè)的重點將人告統(tǒng)集中式大容量過渡到集中式與分布式并行的格局，以園區(qū)為單位的微電網(wǎng)將成為清潔能源建設(shè)的重要新方向。在統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與科學(xué)部署中推動園區(qū)綠色低碳發(fā)展，普遍面臨如下挑戰(zhàn):

一：如何科學(xué)制定低碳發(fā)展戰(zhàn)略，部署低碳發(fā)展技術(shù)架構(gòu)

打造完善的能源綠色管理體系是園區(qū)實現(xiàn)低碳目標的核心底座。大部分園區(qū)仍停留在環(huán)境管理體系的認證與建設(shè)階段，能源管理體系建設(shè)相對滯后且缺乏行之有效的低碳發(fā)展技術(shù)架構(gòu)，其次，園區(qū)普遍缺乏適用的標準規(guī)范及相關(guān)核算經(jīng)驗，無法對園區(qū)內(nèi)或廠界范圍內(nèi)的溫室氣體及其他排放物進行精準核算、分析，并制定相關(guān)改善策略。這就需要園區(qū)結(jié)合自身特性來主動探索減碳技術(shù)架構(gòu)，從全局層面考慮能源供給、消費、分配和管理上的發(fā)展趨勢和兼容性，避免重復(fù)投資。

二：如何在園區(qū)微網(wǎng)上進行多策略柔性調(diào)控

在園區(qū)低碳發(fā)展的技術(shù)架構(gòu)中，設(shè)備層級(子系統(tǒng))的技術(shù)相對成熟，如光伏發(fā)電子系統(tǒng)、樓宇自控子系統(tǒng)、電機驅(qū)動變頻化、照明設(shè)施直流化、園區(qū)交通電氣化等。但園區(qū)微網(wǎng)層面的能源調(diào)控系統(tǒng)則處于起步階段。如何以園區(qū)為邊界，對各個設(shè)備進行有機調(diào)控，實現(xiàn)能源微網(wǎng)的供應(yīng)低碳化和消耗可控化，是園區(qū)需要深入研究的課題之一。

在園區(qū)能源微網(wǎng)內(nèi)，新能源發(fā)電特性與園區(qū)負荷特性存在天然“時間差”，僅靠清潔能源發(fā)電建設(shè)無法實現(xiàn)能源供應(yīng)的低碳化。小規(guī)模分布式光伏發(fā)電量遠無法滿足園區(qū)日常運營的電力需求:大比例建設(shè)光伏發(fā)電難以做到就地消納且日間發(fā)電的隨機性與負荷波動性成香加式可能加劇電網(wǎng)公共連接點的功率波動，影響大電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性。如何實現(xiàn)在大比例清潔能源滲透的同時，兼顧就地消納和電網(wǎng)穩(wěn)定，是園區(qū)亞待解決的問題。

為實現(xiàn)能源脫碳目標，未來電網(wǎng)峰谷電價將進一步加大，傳統(tǒng)隨機用能方式將面臨越來越大的能源成本上漲壓力: 隨著園區(qū)內(nèi)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等可調(diào)節(jié)負載的增加，以及園區(qū)內(nèi)冷、熱、氣等可控用能系統(tǒng)的完善，負荷側(cè)的彈性用能調(diào)節(jié)能力將趨于增加。而在現(xiàn)有園區(qū)管理體系中各主體在碳排放管控上彼此獨立，各類能源系統(tǒng)間也相互割裂。如何科學(xué)部署園區(qū)能源管理體系架構(gòu)，實現(xiàn)高效負荷側(cè)需求響應(yīng)調(diào)節(jié)，從而提高能源使用效率，降低峰值能源需求，是園區(qū)在運營階段的痛點所在。

三、如何保障未來園區(qū)能源微網(wǎng)高效自主運行

新能源的大比例建設(shè)及消納、高電氣化率和可靠供電等特性對未來園區(qū)的能源微網(wǎng)有著更為嚴苛的要求。

園區(qū)配電技術(shù)路線上，傳統(tǒng)園區(qū)電力系統(tǒng)均采用全交流配電網(wǎng)架構(gòu)，隨著光伏新能源發(fā)電系統(tǒng)、新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施、園區(qū)邊緣型數(shù)據(jù)中心等直流發(fā)電和負載的增加，傳統(tǒng)交流配電方案在配電效率、電能質(zhì)量及安全性等方面面臨新的挑戰(zhàn):主流的單一輻射式配電網(wǎng)絡(luò)靈活性較差，無法高效滿足不同建筑主體間的能源互濟需求，難以支撐園區(qū)彈性網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

能源微網(wǎng)的安全自主運行很大程度上取決于微網(wǎng)的供電可靠性以及對電氣故障的處理能力，而這背后也面臨著重重考驗:

1.需求端:供電可靠性要求日漸嚴苛

以國家電網(wǎng)公司在核心城市建設(shè)的 A+ 配電網(wǎng)示范區(qū)為例，要求示范區(qū)供電可靠率達到 99.999%即年停電時間小于 5 分鐘。這不僅需要外部電網(wǎng)具備超高的供電穩(wěn)定性，也對園區(qū)能源微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的可靠運行提出了更高要求。

2.供電端:多端供電模式導(dǎo)致故障處理復(fù)雜性呈指數(shù)級增長

由于分布式能源發(fā)電在地理位置上較為分散，造成整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中具有多個分散的電源點，園區(qū)電網(wǎng)從單一電源的輻射型網(wǎng)絡(luò)變成多端電源的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障電流的方向和大小會隨之變化，保護裝置的動作電流整定和時限整定將變得更為困難，可能造成保護選擇性失效，引發(fā)越級跳閘等繼發(fā)事故，為人工巡檢增加了工作難度。

面對以上兩點供需矛盾沖突，園區(qū)能源微網(wǎng)需要在供電可靠性、故障處理時效性和人員工作強度等方面找到統(tǒng)籌兼顧的解決方案。

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低碳理念與綠色技術(shù)的交融

一：建立科學(xué)碳管理策略，整體布局低碳能源系統(tǒng)

在低碳園區(qū)的建設(shè)上，園區(qū)管理者應(yīng)戰(zhàn)略先行依照相關(guān)國際、國內(nèi)標準與行業(yè)政策，大力構(gòu)建清晰的綠色管理體系，在園區(qū)運營活動中強化低碳發(fā)展理念，整體布局低碳能源系統(tǒng)，打造示范性低碳園區(qū)。

1.構(gòu)建清晰的綠色管理體系，以組織與規(guī)章為切入點，保障低碳園區(qū)的實現(xiàn)

園區(qū)管理層及園區(qū)內(nèi)各企業(yè)須成立專項能源管理團隊，依據(jù)相關(guān)要求與能源管理方針，結(jié)合自身能源使用特點，加快建設(shè) ISO50001 能源管理體系，將能源目標指標、能源績效參數(shù)、能源監(jiān)測分析、能源審計、能源計量等管理要求進行有機關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)整合，借助先進的數(shù)字化手段與綜合能源管理平臺，建立可視化的能源管理體系，為打造綠色低碳園區(qū)、工廠夯實基礎(chǔ)。

2.強化低碳發(fā)展理念，充分優(yōu)化碳排排放強度

以制造單元為例，充分考慮綠色制造和智能制造的融合，降低萬元產(chǎn)值能耗及單位產(chǎn)品能耗:在園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計規(guī)劃、工程建設(shè)與升級改造上依照綠色環(huán)保要求，采用高能效設(shè)備和工藝減少溫室氣體及其他排放物的排放:建立明確的碳排放核查管理細則，可根據(jù)ISO14064《溫室氣體計算與驗證》，結(jié)合第三方機構(gòu)對園區(qū)內(nèi)各主體的溫室氣體年排放量進行核算，讓低碳發(fā)展有跡可循。

3.整體布局低碳能源系統(tǒng)，以綠色技術(shù)踐行低碳園區(qū)建設(shè)

園區(qū)低碳能源系統(tǒng)的本質(zhì)是構(gòu)建以新能源為主體的園區(qū)能源微網(wǎng)，其關(guān)系到園區(qū)整體規(guī)劃布局及未來發(fā)展。典型園區(qū)能源微網(wǎng)架構(gòu)參考如下圖所示，園區(qū)可視其規(guī)模及行業(yè)屬性差異進行相應(yīng)的變形拓展

能源端: 電源側(cè)的分布式能源正逐步部署，除了傳統(tǒng)的園區(qū)外電源，需在園區(qū)內(nèi)以建筑物為主體規(guī)劃分布式光伏、儲能、風(fēng)電等電源設(shè)備的安裝空間及電源接口，在應(yīng)急電源方面，需考慮園區(qū)能源微網(wǎng)的孤網(wǎng)運行情況，以替代應(yīng)急柴油發(fā)電機的使用;電能在未來仍有較大的發(fā)展空間，需考慮由此帶來的負荷側(cè)電力容量的增加，以及相關(guān)的能源接口和設(shè)施空間等需求:隨著能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電、冷、熱、氣等多種能源可高效靈活轉(zhuǎn)換互濟互通，需統(tǒng)籌規(guī)劃負荷容量。

配電網(wǎng)絡(luò):隨著直流發(fā)電和用能設(shè)施的增多，除傳統(tǒng)的交流配電架構(gòu)外，需在配電末端考慮分布式直流微電網(wǎng)的設(shè)計，以便分布式能源就地消納:在不同園區(qū)外電源間可建設(shè)直流配電系統(tǒng)，用于靈活調(diào)整各線路負荷率，并解決園區(qū)電能質(zhì)量等問題:配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需從原來的放射型網(wǎng)絡(luò)向單環(huán)網(wǎng)及雙環(huán)網(wǎng)等更高可靠性供電網(wǎng)絡(luò)過渡，為園區(qū)彈性網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能源全局流動的基礎(chǔ)。

能源管理:典型園區(qū)級能源管理系統(tǒng)由邊緣控制層和能源管理平臺構(gòu)成。邊緣控制層主要用于秒級乃至毫秒級控制，如故障定位、靜態(tài)減載、平抑光伏波動、儲能削峰填谷、孤網(wǎng)運行控制等功能，并承擔能源設(shè)施的通訊接口: 能源管理平臺負責園區(qū)分鐘級調(diào)度以及大數(shù)據(jù)分析等功能，如負荷預(yù)測虛擬電廠策略、資產(chǎn)健康管理等，兩層架構(gòu)并行實現(xiàn)對園區(qū)能源的一體化管理。

二、“源- 儲- 荷”多策略柔性調(diào)控助力園區(qū)彈性微電網(wǎng)建設(shè)

多策略柔性調(diào)控基于園區(qū)全局視角出發(fā)，以能源安全和碳排放最低為目標，進行“源- 儲-荷多策略柔性控制，將“源隨荷動”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸春苫诱{(diào)優(yōu)”模式，釋放碳減排潛力。

實現(xiàn)多策略柔性調(diào)控需突破以下難點:

1.園區(qū)多端能源供應(yīng)，負荷波動大，調(diào)控策略復(fù)雜園區(qū)內(nèi)多端供電、多級配電、未端用電等環(huán)節(jié)，以及冷、熱、氣等子系統(tǒng)的全融合對多策略調(diào)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和系統(tǒng)兼容性提出了 更高要求。且由于“源- 儲- 荷”各設(shè)施的波動特性、調(diào)節(jié)裕度、響應(yīng)特性均不同，受調(diào)控的成本及用能體驗的影響，多策略柔性調(diào)控難度較大，需要融合 OT 和IT 技術(shù)以確保調(diào)控的合理性和低碳性。

2.調(diào)控場景不同，調(diào)控策略多變

隨著外部能源環(huán)境的變化，以及內(nèi)部分布式發(fā)電的波動性，不同園區(qū)的智能節(jié)碳、限電運行模式、安全備用模式等典型能源調(diào)控場景需定制不同控制策略，要求具備豐富的能源系統(tǒng)運行經(jīng)驗，以確保策略的完整性及模式切換過程中的穩(wěn)定性。

3.能源安全性對調(diào)控實時性和可靠性有著高要求

由于能源系統(tǒng)處于實時供需平衡狀態(tài)，如多策略柔性調(diào)控中的削峰管理、調(diào)頻功能、平抑新能源波動及后備電源等，均要求有毫秒級的響應(yīng)控制速度所以高時效性是保障能源安全調(diào)控的核心。

基于成熟的智慧能源管理系統(tǒng)，“源-儲- 荷”多策略柔性調(diào)控方案可實現(xiàn)園區(qū)設(shè)施的全融合，通過能源調(diào)控兩層架構(gòu)實現(xiàn)快速可靠調(diào)控。其中，能源管理系統(tǒng)層負責全局調(diào)控策略的實時推演分析生成對各種分布式能源和可控負荷的調(diào)節(jié)指令，邊緣控制層通過超鏈接響應(yīng)平臺控制需求，進行快速可靠的設(shè)備控制。

多策略柔性調(diào)控可分為: 多策略的新能源調(diào)控及多策略負荷側(cè)需求柔性調(diào)控

多策略的新能源調(diào)控是指利用儲能的靈活性，降低新能源輸出的波動性并進行削峰管理，降低園區(qū)峰值功率，同時留有一定的備用容量，以便作為園區(qū)的備用電源。由于分布式光伏和分布式儲能的異地、大量離散性接入，對分布式光伏和儲能的控制策略也需進行多層級調(diào)配。基于智慧能源管理平臺，以園區(qū)具體能源架構(gòu)為基礎(chǔ)進行機理性建模分析，包括系統(tǒng)架構(gòu)、可調(diào)節(jié)裕度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)安全性評估等元素，以數(shù)據(jù)分析和預(yù)測為驅(qū)動進行日前及日內(nèi)實時分布式發(fā)電預(yù)測和負荷預(yù)測綜合進行新能源調(diào)控推演，得出兼顧低碳和安全的新能源控制策略，并依托成熟可靠的邊緣控制器進行毫秒級控制，如新能源并網(wǎng)控制、出力控制諸能并網(wǎng)控制、儲能出力控制等，在新能源大比例滲透的園區(qū)微網(wǎng)內(nèi)，可視場景需要實現(xiàn)削峰管理調(diào)頻功能、電能質(zhì)量管理、平抑新能源波動及后備電源等功能。

多策略負荷側(cè)需求柔性調(diào)控，旨在通過對部分可控負荷的柔性調(diào)節(jié)，以不影響負荷功能性運轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，有序的分時段控制負荷用能需求，達到彈性用能的目的。多策略負荷側(cè)需求柔性調(diào)控有助于新能源的就地消納，同時降低電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資。由于園區(qū)負荷層面體量大、分布廣，控制成本不同，負荷重要性等級不同，響應(yīng)速度不同，故而需要統(tǒng)籌謀劃，制定用能調(diào)控組合，達到高效用能。基于智慧能源管理平臺，以建筑體為調(diào)節(jié)對象，首先結(jié)合天氣、人流、生產(chǎn)等跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行負荷預(yù)測及可調(diào)空間分析: 其次，與建筑自動化系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng)等進行跨系統(tǒng)聯(lián)接，以便進行快速可靠的負荷柔性控制:根據(jù)實時的運行模式，如智能節(jié)碳模式、限電運行模式、安全備用模式等,由園區(qū)級能源管理系統(tǒng)進行全局調(diào)控實現(xiàn)微電網(wǎng)的低碳高效運行。

三、自主運行，確保園區(qū)能源微網(wǎng)的高效穩(wěn)定

園區(qū)能源微電網(wǎng)的高效穩(wěn)定運行是低碳園區(qū)的基礎(chǔ)保障，而新能源的隨機性、不穩(wěn)定性、間歇性等特點可能導(dǎo)致微電網(wǎng)的電力支撐能力減弱。因此在規(guī)劃設(shè)計階段需進行如下綜合考量。

合理的結(jié)構(gòu)布局:滿足分層分區(qū)原則，任一元件斷開，應(yīng)能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

合理的系統(tǒng)互聯(lián): 能合理控制系統(tǒng)短路電流，交直流相互適應(yīng)、協(xié)調(diào)發(fā)展。

合理的能源儲備:在故障后經(jīng)調(diào)整的運行方式下園區(qū)系統(tǒng)應(yīng)具有相應(yīng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲備，并滿足再-次故障后的穩(wěn)定運行需求。

在運行階段要重點考慮園區(qū)微電網(wǎng)整體故障處理方案。依托成熟的 IEC61850/GOOSE 數(shù)字化電力通信技術(shù)，園區(qū)微電網(wǎng)整體故障自知自應(yīng)方案以邊緣設(shè)備的高速自主通信為基礎(chǔ)，結(jié)合園區(qū)微電網(wǎng)拓撲動態(tài)進行實時分析，實現(xiàn)電力故障的自知自愈。目前，該方案在行業(yè)內(nèi)已有應(yīng)用落地，但大多僅局限在同一電壓等級電網(wǎng)的故障自愈場景中，后備方案仍待提高。基于此，ABB 進一步完善了園區(qū)微電網(wǎng)整體故障處理方案，實現(xiàn)年均停電小于 30s供電可靠性高達 99.9999%。具體特點如下:

1.全域覆蓋故障范圍

相較于成熟的 10kV 配電領(lǐng)域，該方案率先在400V 側(cè)的開關(guān)設(shè)備上實現(xiàn) IEC61850 通訊支持并完成了中、低壓配電設(shè)備的通訊打通，將故障范國的快速處理擴大到低壓配電側(cè)。

2.率先支持 5G 通訊網(wǎng)絡(luò)

故障自知自應(yīng)依賴于快速且可靠的通訊傳輸技術(shù)重要的通訊報文要求點對點通訊延時小于3ms告統(tǒng)方案均依靠光纖專網(wǎng)進行傳輸，投資較大。隨著 5G 技術(shù)趨于成熟，其低延時特性可替代光纖通信。據(jù)此，ABB 攜手知名 5G 廠商，完成基于 5G通訊技術(shù)的故障自知自愈方案的研究和測試，率先實現(xiàn)在 5G 網(wǎng)絡(luò)上進行IEC61850/GOOSE二層網(wǎng)絡(luò)通信，可完美替代傳統(tǒng)光纖網(wǎng)絡(luò)。

3.豐富的故障處理應(yīng)用

首先，在故障處理可靠性上引入了通訊連接狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)，并且當通訊中斷時，可自動觸發(fā)預(yù)案確保故障選擇性切除。其次，針對分布式能源接入產(chǎn)生的防孤島等問題，提供基于 GOOSE 通信的全面保護，可在 10ms 內(nèi)檢測孤島狀態(tài)，選擇性的進行快速防孤島保護，保障分布式能源的穩(wěn)定供應(yīng)。同時，提供創(chuàng)新的單相接地故障診斷算法，可全面識別多種不同的接地故障，準確率高達 99.9%，特別是針對電纜線路的間歇性接地診斷，可提前發(fā)現(xiàn)早期電纜故障，避免事故的擴大。