安科瑞徐赟杰
1背景和需求
今年1月29日，省发展改革委发布《关于调整工商业峰谷分时电价政策有关事项的通知》，前期已完成自3月1日起、6月1日起这两个节点的大工业及高压一般工商业用户的电价调整；9月1日起，2024年浙江省工商业电价优化政策全面实施，对峰谷时段进行优化，并以平段电价为基准，优化设置季节性浮动比例、试行重大节假日深谷电价。
这一措施，鼓励企业在用电高峰期减少用电、低谷期增加用电，在价格机制引导下错峰生产。同时，扩大峰谷电价差，为光伏、储能等项目创造更大收益空间。
眼下，随着工商业峰谷分时电价政策全面执行，多地国网供电公司针对用户侧储能并网，制定相应的管理细则和技术要求，以优化并网流程、提高服务效率为原则，助力工商业储能安全、健康、有序发展。相较于传统用电方式，光伏、储能等模式，能够更好应对电网负荷高峰，解决用户在用电高峰期用电需求，在提高电网运行稳定性、可靠性的同时，也降低能源消耗成本，提高能源效率，实现绿色低碳发展。
户用光储系统的好处：
1.1应对用电激增并避免断电问题
现在部分家庭安装中央空调、铺设地暖、购置新能源汽车、安装充电桩已经成为趋势，这使得家庭用电量激增。
另一方面，随着社会用电量激增，用电高峰期可能出现停电情况，同时台风、雷雨、暴雪等天气，严重时也可能引起停电，而安装户储可应对用电激增和满足应急用电的需求。
1.2光伏自发自用率
光伏储能系统可将光伏电力优先供给负载使用，多余的电力存储在电池中，以便光伏发电不足或夜间时，电池放电为负载供能，以提高光伏系统的自发自用率，实现能源自给自足率，节省电费支出。其工作逻辑如下：
1.3利用分时电价削减电费开支
以上海为例，居民电费实行分时电价。
根据上海峰谷时段（峰时段6:00~22:00，谷时段22:00~次日6:00），电价显示，谷时电价比峰时电价便宜近50%，若用户引入光储系统，利用光伏电力和峰谷时移的方式，可有效降低电费开支。
2系统设计范围
家庭用户具有“用电量少、用户数多、组成复杂”的特性，用户在每个月收到电费账单时才知道用电情况，再加上普通民众不了解电力需求侧管理，即使想要调整用电方式也难以下手，节省电费支出的方式有限。户用光储系统可以提升电能调度、削峰填谷的能力，实现能源的利用，优化电费的开支。
户用光储系统主要组成部分包括光伏系统、储能系统、家庭负载和户用能量控制器。
光储系统
● 光储逆变器：将光伏或储能电池的直流电转换为交流电，以便与电网或家庭负载对接。
电网与家庭负载
● 双向计量电表：安装于家庭电网和公共电网之间的连接点，即“电网接口”或“并网点”，通常在电表箱内或靠近家庭主断路器的位置，测量家庭既从电网消耗的电力（正向计量），也向电网输送的电力（反向计量）。
● 家庭负载：家庭的负载主要由各种电器和设备构成，包括照明系统、空调和暖气、洗衣房设备、安防系统、汽车充电桩等。
户用能量控制器
● 协调光伏、储能与电网之间的能量流动，优化能源使用，包括计划曲线、削峰填谷、新能源消纳等。
3安科瑞Home EMS解决方案
安科瑞Home EMS户用光储系统解决方案，能够对家庭中光伏、储能、负载进行实时监测、用能计量、能耗分析、诊断告警、全景分析、有序管理和策略控制，实现家庭用电的高效、可靠、安全、有序。
户用能量控制器对下通过RS485、以太网、WiFi等方式读取家庭计量表计、光储逆变器、智能家居等设备的运行数据与状态，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信规约。通过控制器对发用电数据与用电时段的分析，实现家庭能源的优化调节与经济运行，并通过WiFi/4G/以太网的方式将系统数据发送至云端平台，实现多个户用能源的监测与管理。同时，户用能量控制器可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。
Home EMS提供WEB和APP两种访问方式，用于查看光伏、储能、负载的实时状态、监测系统告警、统计用能和收益，并调整运行参数和控制策略，可以通过手机APP查看数据和调整设置。
家庭用户的收益包括：
1.提高光伏消纳：实时调节储能充放电，家庭负荷低时，做光伏发电余电的蓄水池；负荷高且光伏发电不足时放电，降低家庭电费；
2. 峰谷价差套利：利用电网的峰谷电价差帮助家庭用户获取收益，谷电价充电，峰电价放电；
3.避免电费超量：家庭用电高峰时，启动储能放电，减少家庭电费开支。如储备电量不足时通过APP推送、短信推送提前预警；
4.紧急情况下家庭储备电源：由于多数国家电网供应并不稳定，容易发生停电现象，储能电池常备应急电量，实现家庭用电的无缝运行；
5.环保数据统计：各国政府对环保越来越重视，针对未来的碳排补贴，家庭绿电使用对绿色环保的贡献，APP上都可以看到。
4Home EMS平台功能
4.1家庭综合管理
4.1.1家庭能源综合概览
展示家庭中光伏、储能和负载的运行情况，实时统计储能充放电、负荷用能、新能源发电，新能源产生的社会和经济效益情况。
4.1.2综合能源报表
对单个家庭光伏、储能、市电进行分类统计及汇总，包括光伏尖峰平谷发电量及上网量、储能尖峰平谷充放电量和电网尖峰平谷用电量。
4.1.3综合收益报表
对单个家庭光伏、储能和用电成本及收益进行分类统计及汇总，包括光伏尖峰平谷发电收益及上网收益、储能尖峰平谷充放电成本及收益和电网尖峰平谷电费。
4.2故障报警
4.2.1报警记录
记录设备在日常运行中是否超过限制或发生异常的日志，包括但不限于电流、电压、功率和频率等需要监测信号、光伏组件温度过高、逆变器故障、电池温度异常、电池电压异常、SOC异常等，主要记录发生异常的点位、时间、设备、参量、上下限值、报警值和详情等。
● 支持时间、参数名等列进行数据筛选。
● 支持导出为EXCEL形式。
4.2.2报警分析
将报警信息按照故障、紧急、一般进行分类显示，支持报警数据同环比分析。
4.3手机APP
4.3.1首页
展示家庭地址、天气情况、新能源消纳情况及收益、光伏/储能/负荷情况。
4.3.2数据监控
展示天气情况、光伏、储能和并网的实时数据及收益情况，支持日/月/年/累计历史数据查看，以曲线形式展示。
4.3.3数据统计
以月、年统计新能源消纳情况及收益；以日、月、年统计用电情况及新能源占比；统计累计社会效益。
5主要硬件
5.1户用能量控制器
5.2计量装置
5.3充电设备
