应用背景
政策行业背景:在新型电力系统、双碳战略推进下,各地出台配电室智能化改造规范,要求工商业、园区、楼宇配电房实现可观、可测、可控数字化管理,传统人工运维模式已不符合监管与节能考核要求。国内数百万用户侧配电房分布分散、设备存量庞大,粗放式管理带来多重行业痛点。
人工运维成本高、值守压力大:传统高压配电房执行双人24小时驻场值守制度,工厂、商业综合体、园区点位数量多,持续配置运维人员人力开支高昂;夜间、节假日、极端天气巡检存在安全风险,且人员专业水平参差不齐,故障判断全凭经验,管理标准无法统一。
人工巡检存在大量监管盲区:周期性巡检存在时间空档,无法24小时不间断监测;线路接头温升、电缆老化、柜体凝露等隐性隐患肉眼难以识别,故障往往等到跳闸、起火后才被发现,错过最佳处置窗口,极易造成生产停工、设备损毁经济损失。
数据孤岛严重,能耗管控粗放:电流、电压、负荷、谐波等电力参数依靠纸质台账手工记录,多站点数据无法集中汇总;缺少长期用电数据分析能力,无法定位高耗能回路,企业无功电费、峰谷用电浪费严重,供电部门功率因数考核罚款风险高。
运维台账不规范,故障溯源困难:巡检记录、设备档案、告警信息线下分散存放,人员流动易造成运维经验断层;安监、电力部门核查时整理资料耗时费力,设备突发故障后缺少完整运行数据支撑,难以精准定位故障根源。
传统监控系统扩展性与安全性不足:老旧监控平台设备协议兼容单一,仅支持少数仪表接入;数据传输无加密机制,缺少分级权限管控,同时扩容能力弱,无法适配园区新增配电站点长期数字化升级需求。
解决方案
1. 三层高可用系统架构搭建
平台采用「设备采集层-本地监控层-云端服务层」三层架构,搭配QT241N能源数据采集器完成全场景配电房数据采集,实现本地现场SCADA监控+云端远程集中管控一体化。WEB平台分为数据感知、通讯服务、数据处理、可视化四层,依托MySQL、Hadoop完成数据存储,ETL、OLAP引擎实现深度数据分析。
2. 新旧配电房差异化改造方案
• 新建配电房:搭建标准化能源采集柜,集成空开、24V电源、多台QT241N采集器、交换机,集中对接智能仪表、综保设备,统一布线便于施工运维;
• 老旧配电房:原有智能仪表可直接接入采集器;无采集终端则加装91mm*91mm标准智能电力仪表,采用RS485屏蔽双绞线完成通讯接线,线缆总长不超1200米。
3. 多协议兼容、双链路安全数据传输
兼容Modbus、DLT645、IEC103/104、BACnet、PLC等数十类电力、工控设备规约;支持有线网线、GPRS无线双传输模式,无线场景单回路月流量约2.88M,50回路仅需144M流量;采用AES加密、断点续传、自定义STV1.0传输规约保障数据完整安全上传,支持设备远程召测、远程控制下发。
4. 云端五大核心功能模块
• 在线监测:地图总览站点分布、配电一次接线图实时联动、电流电压谐波温度秒级曲线、故障告警清单、多回路电量负荷对比分析;
• 能效分析:日/月/年/分时电量、负荷、极值、告警多维度同比环比分析,自动生成用电能效排名;
• 统计报表:自动生成电量、功率、电参多类型报表,支持Excel一键导出存档;
• 档案管理:统一归档企业、子站、配电设备基础档案,配套电价、电费单台账管理;
• 系统设置:分级账号、角色权限、后台菜单精细化管控,配套线上巡检计划、运维工单管理。
5. 弹性服务器部署方案
支持单机集中、分布式集群两种部署模式,500个站点内可单台服务器承载;接入站点超500台搭建服务器集群分摊高并发压力;硬件推荐E5双路CPU、32G内存、10TB RAID高速存储、千兆网卡;平台预留二次开发接口,可拓展智能运维、需量管理增值功能。
实施效果
大幅降低人力运维成本:实现配电房无人/少人值守,24小时不间断在线监测,设备异常实时推送告警,省去全天候驻场人员与高频现场巡检,显著削减人工开支。
提前消除用电安全隐患:秒级采集全维度电力参数,隐蔽温升、谐波超标、三相不平衡等隐患提前预警,避免短路、起火、停电事故,保障工厂、园区连续稳定供电。
精细化管控降低电费支出:多维度能效分析精准定位高耗能回路,优化峰谷负荷分配、改善功率因数,减少无功罚款与线路变压器损耗,持续降低企业用电成本。
标准化数字化台账满足合规要求:企业、站点、设备、告警、运维数据云端永久存储,自动生成各类统计报表,安监、电力监管核查可一键导出,完整留存故障溯源数据。
全场景适配,部署灵活便捷:宽设备协议兼容,有线/无线双传输方案适配新建、老旧各类配电房改造项目,采集柜模块化设计,现场施工、后期扩容简单高效。
多层级数据与操作安全保障:AES传输加密+分布式数据存储+分级角色权限三重防护,杜绝数据篡改、越权操作,电力运行数据安全可控。
可持续迭代扩容:集群服务器架构可支撑上千站点稳定接入,平台预留拓展接口,可按需叠加能耗双控、智能巡检、设备预测性维护功能,长期适配企业能源数字化升级。
应用背景
行业发展背景:在双碳目标驱动下,传统交流配电网面临分布式新能源消纳难、电能变换环节多、负荷调控刚性强等现实挑战。大量光伏等新能源接入后,多次交直流变换造成能量损耗,传统电网缺少对负荷的柔性调节手段。
业务现实痛点:工商业、建筑、场站新能源就地利用率低,余电大量上网;电网故障时重要负荷存在停电风险;交直流多次转换带来系统能效损失;现有系统源‑网‑荷‑储各部分独立,缺少一体化协同管控能力。
技术发展趋势:光储直柔(光伏+储能+直流配电+柔性交互)是新型电力系统重要技术形态,以直流母线为核心构建微电网,实现源网荷储一体化协同,可面向工业园区、商业建筑、充电场站、城乡台区、海岛偏远地区落地。
建设核心诉求:需要系统支持并网、离网双模式运行,提升清洁能源消纳,降低综合用电成本,同时提升重要负荷供电可靠性。
解决方案:光储直柔新型低碳微电网解决方案
1. 总体架构
以±750V直流母线作为整个微电网能量枢纽,依靠能量路由器完成交直流灵活转换与多源协调控制;分为能源输入层、能量变换与直流母线层、柔性负荷层、采集控制层、云平台层。
• 能源输入层:屋顶BIPV光伏、交流配电网、小型风电、柴发备用电源,提供清洁电力与外部电网支撑;
• 能量变换与直流母线层:光伏经DC/DC‑MPPT、电网经双向AC/DC接入直流母线,储能双向DC/DC实现能量双向流动;
• 柔性负荷层:直流照明、直流空调、数据中心、支持V2G的直流充电桩直接取电,交流负荷通过DC/AC逆变供电;
• 采集控制层:SmartDAQ采集器、ST‑835储能EMS柜、ST‑890微电网EMS柜、QT710智能微断、SmartView人机界面,完成现场采集与就地控制;
• 云平台层:QTouch舜通云平台,多协议接入设备,实现全景监控、AI仿真调度、源网荷储协同优化。
2. 四大核心技术模块
• 光‑分布式光伏智能监控:采用屋顶光伏或BIPV建筑光伏一体化,光伏直流输出直接接入直流母线,规避传统“直流‑交流‑直流”多次变换损耗;依托QTouch光伏监控平台,实现光伏实时监测、故障诊断、出力预测。
• 储‑ST‑835储能EMS系统:磷酸铁锂电池通过双向DC/DC耦合直流母线;ST‑835作为储能大脑,完成多PCS、多电池组系统级管理,实现削峰填谷、新能源出力平滑、充放电策略优化,解决弃光、峰谷价差收益问题。
• 直‑直流配电与能量路由器:±750V直流主干配电,直流负荷省去AC/DC整流环节;能量路由器实现功率智能路由、多源调压调频,支持能量双向流动,本地可查看参数、启停设备、查看告警状态。
• 柔‑ST‑890微电网EMS柔性调控,包含柔性负荷调控、柔性并网交互两大维度;支持光储、光柴储、柴储多种模式,具备源网荷储协同、负荷管理、并离网无缝切换;结合分时电价、气象出力预测动态生成充放电策略,实现从固定套利升级为智能响应。
3. 四大典型运行模式
• 并网运行:电网正常,光伏储能电网联合供电,执行自发自用余电上网;
• 离网孤岛运行:主网故障检修,储能构网支撑直流母线,优先保障关键负荷;
• 峰谷套利:工商业利用峰谷价差,低谷充电、高峰放电,获取电价差收益;
• 需求响应:接收电网调度,协调储能与柔性负荷,参与电网调峰、需求响应事件。
4. 适配应用场景
工业园区、商业写字楼BIPV近零碳建筑、充电场站(含V2G)、城乡配电台区、海岛/偏远无电地区、智慧园区、校园、医院等。
实施效果
经济效益:执行峰谷套利、参与需求响应补贴,综合用电成本降低15%‑30%;依靠储能与柔性负荷延缓配网增容,减少电网扩容投资;余电上网、电力辅助服务拓展额外资产收益。
环境效益:大幅提升清洁能源就地消纳率,降低碳排放;直流配电减少变换损耗,系统综合能效提升8%‑15%;满足绿色建筑、ESG、近零碳园区相关评价指标。
社会效益:实现并离网无缝切换,关键负荷供电保障率达到99.99%;具备较强电网柔性调节能力,可参与电网需求响应、电力辅助服务,为高比例新能源接入提供成熟可复制方案。
技术保障优势:全栈自研硬件与软件,SmartDAQ采集设备、ST‑835/ST‑890系列EMS、QTouch云平台自主可控;支持AI仿真调度优化;兼容多品牌逆变器、PCS、BMS;具备大量光储微电网项目落地实践经验。
开放拓展能力:支持Modbus、IEC104、MQTT等主流工业协议,可对接光伏、储能、充电桩、电能质量治理等子系统,完整构建综合能源管控体系。
应用背景
行业现状:变频器、整流器、充电桩、LED照明、光伏储能等大量电力电子设备广泛投用,配电网谐波污染、电压偏差、三相不平衡、电压波动闪变等电能质量问题日益加剧,直接威胁设备安全与用电效率。
用电危害:谐波造成变压器、电缆、电机额外发热、绝缘加速老化;容易引发电容谐振烧毁补偿装置,继电保护发生误动、拒动;谐波干扰电表造成计量偏差;三相不平衡增加设备损耗;电压波动闪变会干扰精密工业、医疗设备正常工作。
传统治理痛点:现场单独部署APF、SVG等治理硬件,设备之间缺少协同调度,易出现过补偿、补偿互相冲突;只做硬件治理,缺少在线监测诊断手段,治理效果无法量化评估,异常隐患不能及时告警。
合规强制要求:依据GB/T 14549、GB/T 12325、GB/T 15543等国家标准,对谐波畸变率、三相不平衡度、电压偏差有明确约束;工厂、数据中心、充电场站、新能源电站并网验收对电能质量有硬性指标。
运维管理难点:各类治理设备分散独立运行,没有统一管控平台;电能质量原始数据分散,缺少存储、回溯分析手段,发生扰动故障后难以定位根因。
解决方案:电能质量“监测+采集+治理+协调”一体化综合治理方案
1. 系统总体架构
方案采用“监测先行、精准治理、协同优化”技术路线,以QTouch舜通云平台作为监测决策中枢,SmartDAQ系列硬件作为感知采集,ST‑890微电网EMS作为多设备协调控制器,联动APF、SVG、SVC、有载调压变压器,完成电能质量实时监测、精准诊断、动态协同治理。
2. 感知采集层:现场信号采集与就地人机交互
• SmartDAQ智能采集器:采集谐波、电压、电流、不平衡度、闪变等全维度电能质量数据,支持RS485/以太网/4G‑5G通讯,内置加密VPN通道;
• 电能质量监测装置:实现回路级精细化电量采集与保护;
• SmartView嵌入式人机界面:就地展示电能质量数据,支持本地参数操作设置。
3. 监测决策层:云端分析、告警、报表
平台内置PQM电能质量监测模块,展示谐波频谱、电压偏差、三相不平衡、闪变指标;自动解析2‑50次谐波分量,指标越限实时推送告警;自动生成日/月/年统计报表,支持历史趋势回溯;支持Web浏览器、手机APP多终端远程访问。
4. 协调控制层:多治理设备联动协同
ST‑890微电网EMS作为协同控制核心,接收云平台下发优化策略,统一协调APF、SVG、SVC、OLTC有载调压变压器联动工作,规避设备冲突、过补偿问题;同时联动储能、柔性负荷实现源网荷储协同电压支撑、需求响应。
5. 治理执行层:按需选配治理硬件设备
• PPF无源滤波器:滤除固定频次谐波,适合负荷稳定大容量工业场景;
• APF有源电力滤波器:微秒级响应,动态补偿2‑50次谐波,同时实现无功、负序不平衡校正;
• SVG静止无功发生器:≤5ms快速双向无功调节,抑制电压波动闪变、校正三相不平衡;
• SVC静止无功补偿器:适用于电弧炉等大容量冲击负荷;
• OLTC有载调压变压器:自动调节分接头,改善系统电压偏差;
支持SVG+APF联合治理模式,二者功能互补,兼顾谐波滤除与动态无功电压治理。舜通提供检测、方案设计、设备集成、平台接入、调试运维一站式服务。
6. 适用业务场景
覆盖冶金化工工业工厂、数据中心、商业综合体、电动汽车充电场站、光伏风电新能源电站、医院科研精密负荷等场景;兼容第三方多品牌治理设备,适配新建及改造项目。
实施效果
满足国标并网验收指标:治理后电流THDi≤5%,电压THDu≤3%,功率因数≥0.95;电压偏差控制在标称值±7%以内,三相不平衡度≤2%,短时闪变Pst≤1;满足GB/T 14549、GB/T 12325、GB/T 15543、IEEE 519标准。
创造直接经济效益:谐波治理降低变压器、线缆附加损耗5%‑15%,减少电费支出;功率因数达标规避力调电费罚款;减少电容、电机、变压器故障损坏,延长设备使用寿命,降低维修更换成本。
提升整体供电可靠性:消除谐波谐振风险,避免继电保护误动拒动;抑制电压波动、三相不平衡,保障精密生产、医疗设备稳定运行,降低非计划停机事故概率。
电能质量全流程可管可追溯:7×24小时不间断在线监测全量电能质量指标,异常越限主动告警;完整存储谐波、扰动历史数据,支持频谱回放、故障溯源,为并网验收、事故分析提供完整档案。
多设备协同优化治理效果:EMS统一协调多台补偿滤波设备,防止过补偿、治理互相抵消;可联动储能、柔性负荷参与电压支撑,实现源网荷储一体化协同。
开放兼容便于扩展:支持Modbus、IEC104、MQTT丰富协议,可对接光伏EMS、储能EMS、综合能源管理平台,融入整体智慧能源管控体系。
应用背景
政策导向:国家“十四五”电力规划、新型电力系统建设文件明确要求配电网智能化、柔性化升级,鼓励台区储能落地,依靠源网荷储协同提升供电质量、延缓配变扩容,推动配网由单向无源网络转为双向有源互动网络。
台区运行多重痛点:城乡低压配电台区配变普遍重载,工商业冲击负荷、分布式光伏并网引发三相不平衡、电压越限、谐波超标,居民低电压投诉量大;传统无功补偿仅能调节无功,无法平抑有功峰值、延缓变压器扩容,治理能力有限。
传统运维短板:台区设备点多面广,依赖人工巡检,负荷、设备状态无法实时感知;多类监测设备协议不统一,故障难以精准定位;缺少一体化调控手段,储能单独部署无法结合台区负荷精准治理,设备利用率低。
电网投资约束:新增变压器、线路扩容成本高、施工周期长,依靠台区储能削峰填谷、电能综合治理,可大幅降低电网升级一次性投入,提升配网投资经济性。
一体化建设刚需:储能调控必须依托全台区负荷数据才能实现精准调压、平衡三相;储能设备也需纳入统一运维体系,分开建设会出现数据割裂、调控滞后,无法满足电网数字化综合治理要求。
解决方案
1. 五层云边端一体化系统架构
整体分为数据感知层、传输层、本地监控层、数据服务层、云端展示层,以智能运维调控云平台为中枢,向下接入台区变压器、电表、开关、储能BMS/PCS、温湿度传感器、分布式光伏,向上对接上级能源调度平台,实现监测、调控、运维一体化。
2. 标准化台区储能子系统方案
• 系统组成:由磷酸铁锂电池组、BMS电池管理、PCS双向变流器、EMS能量管理、智能配电柜、消防温控模块构成,PCS支持四象限分相有功/无功独立调控,解决三相不平衡、电压波动;
• 容量选型:适配50~1000kVA公变,推出100kW/215kWh(风冷IP55)、200kW/466kWh(液冷IP65)两款一体化储能柜,循环6000次,功率因数-1~1可调;
• 并网拓扑:储能并网点设于配变低压计量后端,配置独立计量表计,预留检修断开点,采用分相AC/DC拓扑实现单独立相调节;
• 三级控制策略:优先级1实时电能质量治理(调压、平衡三相、谐波抑制);优先级2削峰填谷执行电网调度;无任务时进入低功耗待机。
3. 分布式物联全域数据采集体系
• 核心采集设备:SmartDAQ智能采集网关,支持4G/5G/以太网,兼容Modbus、DLT645、IEC104等多协议,本地断点续传、AES加密存储,自带组态与边缘计算;
• 采集范围:变压器电气量、2~32次谐波、三相不平衡、设备温度;储能充放电、SOC、消防状态;台区支路负荷、开关位置;配电室温湿度、水位、门禁环境数据;
• 分层接入:储能通过RS485/CAN有线稳定接入,台区电表、断路器分层组网,兼容光伏、充电桩、柴油发电机多类分布式电源。
4. 智能运维调控云平台全功能模块
• 实时监测:台区地理总览、一次主接线图、负荷/储能功率实时曲线,多维度数据对比;
• 告警预警:越限、变位、通讯故障分级推送,支持语音、弹窗、历史告警统计;
• 储能专项管理:PCS远程充放电控制、并离网切换、分相平衡调控、充放电记录、储能收益统计;
• 能量与能效分析:日/月/年电量报表、负荷趋势、线损、削峰填谷收益核算,支持Excel导出;
• 运维档案:企业/站点/设备台账、巡检工单、设备全生命周期管理;
• 系统权限:分级账号、角色菜单管控,支持公有云/私有服务器分布式集群部署。
实施效果
根治台区电能质量顽疾:储能四象限分相调控,同步解决低电压、三相不平衡、谐波超标、功率因数偏低问题,相比传统无功补偿具备有功调节能力,大幅降低用电投诉。
缓解配变重载,延缓扩容:高峰时段储能放电削峰,降低变压器负载率,减少新增配变、线路的巨额改造投资,提升电网资产利用率。
多重经济收益:低谷储电、高峰放电实现峰谷套利,参与电网调峰获取补贴;降低变压器、线路损耗,减少供电考核罚款,储能收益平台自动统计核算。
台区运维数字化降本:全设备24小时在线监测,故障自动预警定位,减少人工现场巡检频次;统一线上台账、巡检工单,运维流程标准化,人力成本显著下降。
兼容多元分布式能源:一体化平台统一管控光伏、储能、充电桩、备用发电机,实现源网荷储协同调度,解决分布式光伏反灌、弃光问题。
安全可靠易部署:一体化储能柜集成消防、温控、多重电气保护,防护等级适配户外台区;云平台支持云端远程调试、设备远程参数修改,运维便捷;有线无线双采集链路保障数据完整不丢失。
适配电网数字化升级:平台预留上级调度对接接口,完整留存台区运行、储能调控全量数据,满足供电监管核查、配网大数据分析、新型电力系统改造建设要求。