绿电工坊

绿电工坊用户手册 (User Manual)

欢迎使用绿电工坊(GreenGrid Studio)。本手册旨在帮助您全面掌握系统的各项功能。


1. 项目管理 (Project Management)

  • 创建项目:点击顶部导航栏"项目列表",再点击"新建项目",输入项目名称、地理位置及基础微网架构信息。
  • 数据迁移:支持项目的"导出"与"导入",方便在不同环境或账号间备份数据。
  • 演示项目:新用户注册后自动获得"演示项目 - 用户名",包含完整的8760时序数据,开箱即用。

2. 解决方案 (Solution Management)

每个项目可包含多个"解决方案",用于对比不同设备配置或策略下的表现。

  • 基础配置:设置风电、光伏、储能的装机容量及成本参数。
  • 方案复制:复制方案时会自动复制所有关联的新能源场站及其发电数据,方便快速对比不同配置方案。

3. 时序数据管理 (Time Series Data)

3.1 数据来源配置(5列独立管理)

时序数据Tab的数据来源配置已全面升级,支持5列数据独立管理

数据列 支持的配置方式
光伏发电 Excel导入 / 新能源站点自动生成
风电发电 Excel导入 / 新能源站点自动生成
负荷 Excel导入 / 参数生成
电网电价 Excel导入 / 微网配置生成
自用电价 Excel导入 / 微网配置生成

配置界面特点

  • 每行配置可展开/收起:收起时显示状态摘要,展开后显示详细配置
  • 独立保存:点击"保存此项"即可单独保存该数据列
  • 实时预览:配置变更后图表即时更新,所见即所得

3.2 Excel 数据导入

  1. 下载数据模板:首先点击"下载模板"按钮,获取标准格式的 Excel 模板文件。
  2. 线下编辑数据:在模板中填入 8760 小时的风/光/负荷数据。重要提示
    • **表头不要修改!**系统依赖表头自动识别数据列。
    • 没有数据的列可以留空(如电网电价可选填)。
    • 支持多种常用列名格式的自动匹配。
  3. 上传导入:编辑完成后,通过"导入数据"功能上传 Excel 文件。

3.3 智能生成8760数据 🆕

没有项目数据?现在不再是问题!

3.3.1 风电/光伏发电数据自动生成

系统可以根据站点位置自动拉取历史气象数据(辐照度、风速、温度等),结合装机容量生成全年发电曲线:

  1. 在"时序数据"卡片中,点击"配置新能源站点"
  2. 添加站点,设置:
    • 站点名称
    • 站点类型(光伏站/风场)
    • 地理位置(经纬度)
    • 装机容量
  3. 系统自动获取气象数据并生成发电曲线
  4. 支持多站点配置,系统自动汇总

3.3.2 负荷数据

  • Excel/CSV 导入:支持标准格式的负荷时序数据直接导入
  • 参数生成:通过配置参数(峰值负荷、负荷特性曲线等)自动生成8760负荷时序数据

3.3.3 电价数据

根据微网信息中的电价配置自动生成8760电价时序数据

  • 平均电价:生成平直线
  • 分时电价:生成阶梯型峰平谷曲线
  • 实时电价:使用用户上传的8760小时价格曲线
  • 两部制电价:结合容量/需量计费方式

使用场景

  • 项目前期规划阶段,缺少实际测量数据时快速启动分析
  • 快速评估不同地区、不同装机配置的新能源项目潜力
  • 敏感性分析:对比不同负荷特性、不同电价结构下的经济性

4. 多站点架构 (Multi-Site Architecture) 🆕

4.1 功能概述

支持在一个规划方案中添加多个新能源场站(光伏站或风场),每个站点可以有不同的地理位置。系统会自动汇总各站点的发电数据,生成方案级别的发电曲线。

4.2 使用方法

  1. 添加站点:在"时序数据"→"新能源站点管理"中点击"添加站点"
  2. 配置站点
    • 设置站点名称、类型、位置和容量
    • 每个站点独立获取气象数据
  3. 生成汇总:点击"生成汇总数据",系统自动汇总各站点发电曲线
  4. 预览汇总:新增"汇总发电曲线"卡片,直观显示方案的汇总光伏功率、汇总风电功率与负荷曲线的对比

4.3 注意事项

  • 方案级别的发电曲线图表只显示功率数据(光伏、风电、负荷),不显示气象数据
  • 复制方案时会自动复制所有关联的新能源场站及其发电数据

5. 图表工具 (Chart Tools)

绿电工坊采用 Highcharts 图表引擎,提供强大的数据可视化和交互分析能力。

5.1 鼠标交互操作

5.1.1 区域缩放

拖拽选取放大:

  • 在图表区域内按住鼠标左键拖拽,框选想要查看的时间范围
  • 松开鼠标后,图表自动放大到选中区域
  • 适合快速定位某个时间段的数据细节

重置缩放:

  • 放大后,点击图表右上角的"Reset zoom"按钮恢复全视图
  • 或使用时间筛选器切换到其他时间范围

滚轮缩放:

  • 在图表上滚动鼠标滚轮可进行缩放
  • 向上滚动放大,向下滚动缩小

5.1.2 悬停查看数据

  • 将鼠标悬停在图表上,会显示数据提示框(Tooltip)
  • 提示框显示当前时间点所有数据系列的具体数值
  • 数值自动格式化,带有单位(kW、元/kWh 等)

5.2 图例交互

图例(Legend)位于图表下方,支持多种交互操作:

5.2.1 单击图例 - 隐藏/显示

  • 单击某个图例项,可隐藏该数据系列
  • 隐藏后图例项会变灰,图表上不再显示该曲线/柱状
  • 再次单击重新显示

使用场景:

  • 数据系列较多时,隐藏不关注的变量,让图表更清晰
  • 对比分析时,只显示需要对比的几个变量

5.2.2 双击图例 - 突出显示(Solo)

  • 双击某个图例项,可突出显示该数据系列
  • 其他所有数据系列会自动变为半透明(淡化)
  • 帮助您聚焦于单一变量的变化趋势

使用场景:

  • 分析某一特定变量(如储能SOC)的全年变化规律
  • 在复杂图表中快速定位某条曲线

5.2.3 图例悬停 - 高亮预览

  • 将鼠标悬停在图例项上
  • 对应的数据系列会临时高亮
  • 其他系列会轻微淡化
  • 鼠标移开后恢复正常

5.3 变量显示配置

在图表配置面板中,可以对每个数据系列进行精细设置:

5.3.1 图表类型

类型 图标 适用数据 说明
曲线 📈 电价、SOC、负荷 展示连续变化趋势
柱状 📊 单独展示某个变量 突出数值大小
堆叠 📊 风电、光伏、储能充放电 展示组成比例和总量

5.3.2 坐标轴分配

  • 左轴(主轴):功率数据(kW),通常用于风、光、负荷、储能
  • 右轴(副轴):其他单位数据,如电价(元/kWh)、SOC(%)

将不同单位的数据分配到不同坐标轴,避免量级差异导致的显示问题。

5.3.3 颜色配置

  • 点击数据系列旁的颜色块可自定义颜色
  • 选择符合工程习惯的配色(如绿色代表光伏、蓝色代表风电)
  • 颜色配置会自动同步到8760仿真结果图表

5.3.4 堆叠顺序调整

  • 对于选择"堆叠"类型的数据系列,可通过拖拽调整堆叠顺序
  • 建议将数值较大的系列放在下层,较小的放在上层
  • 优化视觉效果,便于观察各部分占比

5.4 时间筛选

5.4.1 预设范围

选项 说明
全部 显示完整 8760 小时数据
按月 选择特定月份(1-12月)
按日 选择特定日期
自定义 自由设置起止时间

5.4.2 快捷操作

  • 数据量大时,系统会自动进行智能聚合,保持图表流畅
  • 放大到日/周级别时,显示原始逐小时数据
  • 全年视图时,显示聚合后的趋势数据

5.5 数据导出

5.5.1 图表导出

  • 点击图表右上角导出按钮
  • 支持导出为 PNG、JPEG、SVG 等图片格式
  • 适合插入报告、PPT 等文档

5.5.2 数据导出

  • 点击"导出 Excel"按钮
  • 导出完整 8760 小时数据(原始数值,未格式化)
  • 可在 Excel 中进行进一步分析和自定义图表

5.6 配置持久化

  • 图表配置(颜色、显隐、类型、坐标轴)会自动保存到云端
  • 下次打开同一方案时,自动恢复上次的配置
  • 数据预览和仿真结果图表共享配置,无需重复设置

5.7 使用技巧汇总

操作 方法 效果
区域放大 鼠标拖拽选取 放大选中时间范围
重置视图 点击"Reset zoom" 恢复全年视图
隐藏系列 单击图例 隐藏/显示该数据
突出显示 双击图例 Solo模式,其他淡化
高亮预览 悬停图例 临时高亮预览
查看数值 悬停图表 显示Tooltip详情
修改颜色 点击颜色块 自定义配色
切换类型 配置面板选择 曲线/柱状/堆叠
调整坐标轴 配置面板选择 左轴/右轴
时间筛选 筛选器选择 按月/按日/自定义

6. 核心分析模块 (Core Analysis)

6.1 储能 AI 定容

绿电工坊采用基于贪心算法的两步寻优法,通过"粗搜索 + 精搜索"策略快速确定最优储能配置。

6.1.1 算法原理

核心思路

  • 外层:两步遍历(粗搜索 + 精搜索),先用大步长快速找到最优解的大致区域,再用小步长在该区域精细搜索
  • 内层:贪心算法,对每个候选配置模拟 8760 小时调度,每小时根据当前电价和储能状态做出最优充放电决策

第一步:粗搜索(大步长快速遍历)

  • 目的:快速找到初步最优解
  • 方法:系统根据项目负荷峰值自动确定搜索步长(通常为负荷峰值的 1/25,最小按 1MW 为步长)
  • 范围:从 0 开始按步长递增到负荷峰值,遍历约 25 个候选功率点
  • 计算:对每个候选点,用贪心算法模拟全年 8760 小时储能调度,计算经济指标
  • 输出:找到初步最优功率值

第二步:精搜索(小步长精细遍历)

  • 目的:在初步最优解附近找到精确最优值
  • 方法:在粗搜索结果的上下区间,使用更小步长(如 100kW 或 50kW)再次遍历
  • 范围:通常在 [最优功率 - 2×粗步长, 最优功率 + 2×粗步长] 区间内
  • 计算:重新用贪心算法模拟精细区间内候选点的调度,选出最终最优方案
  • 输出:精确最优配置

贪心算法调度策略(内层核心):

  • 每小时根据以下规则决策充放电:
    1. 低电价时段:优先充电(如夜间谷电时段)
    2. 高电价时段:优先放电(如白天峰电时段)
    3. 绿电过剩时:优先储能充电,避免弃电
    4. 负荷缺口时:优先放电减少购电
    5. SOC约束:始终保持在 10%-90% 安全范围内
  • 每小时做出当前最优决策,快速完成全年模拟

容量计算:储能容量 = 功率 × 时长(可选 1h / 2h / 4h)

6.1.2 优化策略

系统支持两种优化目标,您可以根据投资主体和关注重点选择:

  • 年总用电费用最低

    • 目标:最小化年总用电费用(包括年化投资成本和净购电成本)
    • 适用对象:业主自投项目(企业自建自用)
    • 关注重点:降低运营成本,关心"每年用电实际要花多少钱"
    • 排序规则:按年总用电费用升序,费用相近时优先选择小容量方案
    • 计算公式:年总用电费用 = 年化投资成本 + 电网购电费用 - 售电收入
  • 项目 IRR 最高

    • 目标:最大化全投资内部收益率
    • 适用对象:项目投资方(第三方投资、EMC合同能源管理)
    • 关注重点:投资回报率,关心"投入的钱多久能回本、收益率多高"
    • 排序规则:按项目IRR降序,IRR相近时(差异<0.1%)优先选择小容量方案

6.1.3 使用方法

  1. 基础配置:在"微网信息"中录入设备参数(风光容量、成本等)和电价数据
  2. 选择策略:在"AI定容"界面选择优化目标(年总用电费用最低 or 项目IRR最高)
  3. 高级设置(可选):
    • 设置绿电消纳率约束(如要求≥95%)
    • 调整储能参数(充放电效率、SOC范围等)
  4. 开始定容:点击"开始AI定容"按钮,系统自动执行两步寻优
  5. 查看结果
    • 图表展示不同容量下的目标指标变化曲线
    • 表格列出所有候选方案的详细数据
    • 最优方案标记为"推荐"

6.1.4 技术约束

系统在寻优过程中自动考虑以下约束:

  • SOC范围:储能荷电状态保持在 10%-90% 之间
  • 充放电效率:默认充电效率 95%,放电效率 95%
  • 功率-容量匹配:容量 = 功率 × 时长,时长可选 1/2/4 小时
  • 绿电消纳率:若设置约束,系统仅在候选方案中选择满足要求的配置

算法特点与适用场景

优点

  • 计算速度快:贪心算法每小时独立决策,无需求解复杂的优化问题,适合快速评估
  • 易于理解:决策逻辑直观(低价充电、高价放电),工程人员容易验证和解释
  • 规划阶段够用:对于项目前期的储能容量规划,该算法已能有效评估不同配置的经济性,满足工程决策需求

局限性

  • 无全局最优保证:每小时独立决策,未考虑跨时段的最优策略组合
  • 未考虑频繁充放电影响:当风光波动剧烈时,可能出现储能频繁充放切换

实际应用建议

  • 项目规划阶段:使用本算法快速确定储能配置方案,满足可研、设计等需求
  • 实际运行调度:需采用基于数学优化器的实时调度算法

6.2 8760 运行仿真

  • 调度模拟:全保真模拟储能在一整年内的充放电行为
  • 电量平衡图:通过可视化的堆叠柱状图和 Sankey 逻辑,展示电量的去向(自发自用、弃电、电网购电等)
  • 结果导出:一键生成 8760 调度日报 Excel
  • 性能优化:储能定容后应用配置时,关键指标直接从定容阶段复用,无需重复计算

7. 财务与经济分析 (Economics)

本节详细说明绿电工坊中涉及的核心财务指标计算逻辑、公式及其在系统中的应用。

7.1 1192号文政策支持 🆕

针对2025年9月发布的《关于完善价格机制促进新能源发电就近消纳的通知》(发改价格〔2025〕1192号),系统经济测算模块已全面升级:

新增测算项目

  • 输配电费计算:按1192号文公式,支持按容量/需量两种计费方式
  • 系统运行费:按下网电量计算变动成本
  • 完整成本测算:准确测算自发自用场景下的真实用电成本

投资模式差异化

  • 业主自投模式:成本按1192号文规定计算,精确评估自发自用经济性
  • 第三方投资模式:支持PPA协议电价配置,同时呈现业主与投资方双视角收益

7.2 核心概念

7.2.1 项目总投资 (Total Project Investment)

项目总投资是衡量项目规模的基础指标,包含了项目启动所需的所有一次性资本支出(CAPEX)。

计算公式: Itotal=Iwind+Isolar+Istorage+Iline+Isubstation+Iplatform+IotherI_{total} = I_{wind} + I_{solar} + I_{storage} + I_{line} + I_{substation} + I_{platform} + I_{other}

各项说明:

  • IwindI_{wind}: 风机投资 = 风机容量(kW) × 风机单价(元/kW)
  • IsolarI_{solar}: 光伏投资 = 光伏容量(kW) × 光伏单价(元/kW)
  • IstorageI_{storage}: 储能投资 = 储能容量(kWh) × 储能单价(元/kWh)
  • IlineI_{line}: 线路投资 = 线路长度(km) × 线路单价(万元/km) × 10,000
  • IsubstationI_{substation}: 变电站投资 = 变电站数量 × 变电站单价(万元) × 10,000
  • IplatformI_{platform}: 一体化调度平台投资 (用户录入,单位:万元 × 10,000)
  • IotherI_{other}: 其他一次性投资 (用户录入,单位:万元 × 10,000)

7.2.2 基准纯市电成本 (Annual Pure Load Cost)

基准成本是评价项目经济效益的参照物,即在不建设任何新能源设施的情况下,完全由电网供电所需的年度费用。

计算公式: Cbase=i=18760(Pload,i×Pricei)C_{base} = \sum_{i=1}^{8760} (P_{load, i} \times Price_{i})

各项说明:

  • Pload,iP_{load, i}: 第 ii 小时的用电负荷 (kWh)
  • PriceiPrice_{i}: 第 ii 小时的实时购电单价 (元/kWh)

7.3 经济效益指标

7.3.1 项目年收益 (Project Annual Benefit)

项目通过"自发自用,余电上网"模式产生的年度经济增益。

计算公式: Bannual=(CbaseCactual)+RexportB_{annual} = (C_{base} - C_{actual}) + R_{export}

各项说明:

  • CbaseC_{base}: 基准纯市电成本(见7.2.2)
  • CactualC_{actual}: 建设微网系统后的实际年购电费用(由8760仿真得出)
  • RexportR_{export}: 年余电上网收入(由8760仿真得出)

7.3.2 项目年净现金流 (Annual Net Cash Flow)

扣除运营成本后的实际留存现金流,用于计算IRR、NPV等指标。

计算公式: NCF=BannualCannual_omNCF = B_{annual} - C_{annual\_om}

各项说明:

  • Cannual_omC_{annual\_om}: 年度运营维护成本(用户在微网信息中录入,单位:万元 × 10,000)

7.3.3 项目全投资内部收益率 (Project IRR)

使项目在整个计算周期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。反映了项目整体的盈利能力。

计算公式: 求解以下方程中的 IRRIRRItotal+t=1nNCF(1+IRR)t=0-I_{total} + \sum_{t=1}^{n} \frac{NCF}{(1 + IRR)^t} = 0

各项说明:

  • nn: 项目计算期/折旧年限(用户录入)
  • 系统采用二分法(Bisection Method)进行数值求解。

7.3.4 净现值 (NPV - Net Present Value)

项目生命周期内所有现金流的现值之和,用于评估项目的绝对盈利能力。

计算公式: NPV=Itotal+t=1nNCF(1+r)tNPV = -I_{total} + \sum_{t=1}^{n} \frac{NCF}{(1 + r)^t}

各项说明:

  • rr: 折现率(用户录入,默认8%)
  • NPV > 0 表示项目在考虑资金时间价值后仍能盈利

7.3.5 静态回收期 (Payback Period)

不考虑资金时间价值,项目初始投资通过年净现金流收回所需的时间。

计算公式: Tpayback=ItotalNCFT_{payback} = \frac{I_{total}}{NCF}

7.3.6 动态回收期 (Dynamic Payback Period)

考虑资金时间价值后的回收期,更准确地反映投资回收时间。

计算方法: 找到最小的 tt,使得累计现金流现值大于等于零: i=1tNCF(1+r)iItotal\sum_{i=1}^{t} \frac{NCF}{(1 + r)^i} \geq I_{total}


7.4 储能专项指标

7.4.1 储能平准化度电成本 (Storage LCOE)

储能系统在其生命周期内,每放出一度电的平均成本。

计算公式: LCOEstorage=Istorage+t=1nCom,storage,t(1+r)tt=1nEdischarge,t(1+r)tLCOE_{storage} = \frac{I_{storage} + \sum_{t=1}^{n} \frac{C_{om, storage, t}}{(1+r)^t}}{\sum_{t=1}^{n} \frac{E_{discharge, t}}{(1+r)^t}}

各项说明:

  • rr: 折现率(用户录入,默认8%)
  • Edischarge,tE_{discharge, t}: 第 tt 年的储能总放电量

7.4.2 储能投资回报率 (Storage ROI)

仅针对储能投资部分的年度回报水平。

计算公式: ROIstorage=SannualCom,storageIstorage×100%ROI_{storage} = \frac{S_{annual} - C_{om, storage}}{I_{storage}} \times 100\%

各项说明:

  • SannualS_{annual}: 储能系统带来的年节省购电费用 = Cwithout_storageCwith_storageC_{without\_storage} - C_{with\_storage}

7.4.3 储能内部收益率 (Storage IRR)

使储能投资的净现值等于零时的折现率,反映储能独立的盈利能力。


7.5 使用说明

  • 投资明细:系统会详细列出设备费、线路费、变电站费等各项投资组成,点击"投资分解明细"可展开查看。
  • 自动计算:完成8760仿真后,点击"计算分析"按钮,系统将自动计算所有经济指标。
  • 数据导出:所有经济指标可随8760仿真结果一起导出为Excel文件。

8. 移动端支持 📱

绿电工坊现已全面支持手机访问

  • 项目列表和方案列表:在移动端显示为卡片视图
  • 模态框优化:从底部滑出并使用全宽按钮
  • Tabs 导航:支持横向滚动
  • 响应式布局:页面间距和字号自适应屏幕尺寸

随时随地查看项目数据,支持 iOS 和 Android 手机浏览器。


9. 账号与个人中心

  • 个人资料:支持修改邮箱和登录密码
  • 注册信息:新用户可填写公司、职位、联系方式和使用目的
  • 演示项目:注册后自动获得"演示项目 - 用户名",如需重置可联系管理员

更多专业咨询,请联系系统管理员微信 GreenGrid2026


最后更新:2026-02-05