上海光储直柔工程院微网能量管理项目

项目背景

本项目面向某高端科研园区或大型公共建筑，旨在建设一个集屋顶与立面光伏、规模化储能、大功率充电于一体的综合能源系统。项目核心目标是构建一个安全、高效、可视、可控的“光储直柔”直流微网，并通过先进的数字技术实现系统的全景感知与智能协调。

客户痛点分析

系统规模大，复杂度高： 330kW的光储充系统，能量流复杂，传统的监控方式难以全面、直观地掌握整体运行状态，运维管理困难。

对供电可靠性有极致要求： 园区内存在如“院士办公室”等极高优先级的关键负荷，必须确保其供电的万无一失，任何电力波动或中断都可能造成不可估量的损失。

安全稳定运行挑战： 多能源接入的直流微电网，其电压稳定、功率平衡需要先进的协调控制策略，否则易引发系统振荡或不稳定。

负荷管理粗放： 缺乏对各类负荷调节能力的精细化管理，无法在能量紧张时进行智能化的分级调度，难以最大化保障关键业务用电。

解决方案

我们为客户部署了一套集物理系统与数字系统于一体的综合性解决方案。

本项目面向某高端科研园区或大型公共建筑，旨在建设一个集屋顶与立面光伏、规模化储能、大功率充电于一体的综合能源系统。建设了包含330kW屋顶及立面光伏、50kW/100kWh储能系统、140kW直流充电桩的发电与用电单元，并通过750V及220V两级直流母线进行高效连接。

核心控制系统部署：

光储直柔微网协调控制系统： 作为系统的“智能中枢”，实时进行潮流计算与优化调度，确保直流母线电压稳定，协调光伏、储能、充电桩及各类负荷之间的能量分配，保证微电网安全稳定运行。

负荷分级管理： 对系统内所有负荷进行分级（如关键负荷、可调节负荷、可中断负荷），并建立负荷调节能力模型。系统优先保障“院士办公室”等最高等级负荷的供电。

数字孪生可视化平台：

构建3D数字孪生模型： 将物理园区及光储直柔系统进行1：1三维数字化建模，实现设备、管线、数据在虚拟空间的全景映射。

全面感知与透明化管理： 在平台上实时、直观地展示光伏发电功率、储能充放电状态、充电桩使用情况、母线电压、各负荷运行数据等，实现“一屏统览、全面感知”。

方案亮点

“数字孪生”驱动全景可视： 创新性地将3D可视化与数字孪生技术应用于能源管理，将复杂的系统运行状态以极其直观的方式呈现，极大提升了运维效率与决策水平。

“源-网-荷-储”协同控制： 微网协调控制系统实现了从发电、储能到负荷的全局协同优化，超越了简单的“光伏优先”模式，实现了系统层面的经济、稳定、可靠运行。

负荷柔性控制： 通过精细化的负荷分级与调节能力评估，系统具备了“柔性”调节能力。在能量不足时，可自动削减非关键负荷，精准保障核心区域的供电，实现了从“保供电”到“优供电”的飞跃。

系统高度集成与扩展性： 方案成功集成了建筑立面光伏、大功率充电桩等多元要素，展现了强大的系统集成能力，并为未来接入更多分布式能源和负荷预留了接口。

实施成果

运维效率大幅提升： 通过3D可视化平台，运维人员可远程、直观地监控整个系统，快速定位故障，运维效率提升50%以上。

供电可靠性达到新高度： 通过微网协调控制与负荷分级保障，成功实现了对“院士办公室”等关键负荷的100%可靠供电，完全消除了电力波动对核心科研活动的影响。

系统运行稳定经济： 直流微网电压稳定，各设备运行在最佳状态。通过智能协调，实现了光伏发电的100%自发自用，并利用储能进行削峰填谷，年节省电费显著。

打造绿色智慧园区标杆： 项目成为集绿色能源、高效用能、智能运维、安全保障于一体的行业示范工程，极大地提升了园区的形象与科技含量。

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