安科(kē)瑞(ruì) 陳聰(cōng)

摘 要(yào):針對(duì)由(yóu)蓄(xù)電池和(hé)氫儲能裝置的混(hùn)合儲能係(xì)統(tǒng)，提出(chū)一(yī)種(zhǒng)基(jī)於模(mó)型(xíng)預測－動態(tài)規(guī)劃(huá)的(dí)混(hùn)合(hé)儲能係統能(néng)量管理策略(lüè)，協(xié)調能源並網對電網(wǎng)造(zào)成的衝擊(jī)
，降低係統能(néng)量損(sǔn)耗和儲(chǔ)能運(yùn)行(háng)成(chéng)本(běn)建立混合儲能(néng)係(xì)統(tǒng)功率預(yù)測模型。構建(jiàn)懲罰(fá)函(hán)數將(jiāng)三個評價(jià)目標轉(zhuǎn)化為單(dān)一目(mù)標(biāo)求(qiú)解(jiě)，約(yuē)束儲能(néng)係統(tǒng)的容(róng)量
，功率等(děng)指(zhǐ)標(biāo)，並采用(yòng)動態規劃算(suàn)法優(yōu)化(huà)蓄電池充(chōng)
，放電控(kòng)製，算例結果(guǒ)表明，該(gāi)控(kòng)製策略協調了混(hùn)合儲能(néng)的(dí)功率(shuài)分(fēn)配(pèi)，具(jù)有更好(hǎo)的(dí)並(bìng)網平波(bō)抵(dǐ)製效果，降(jiàng)低(dī)能耗(hào)效果(guǒ)，使微網(wǎng)運行具有良好的經濟(jì)性。

關(guān)鍵詞:混(hùn)合(hé)儲能
，模型預(yù)測
，動態(tài)規劃

0 引(yǐn)言

集(jí)成光(guāng)伏發(fā)電
，風(fēng)力發電(diàn)
，蓄電(diàn)池－氫儲(chǔ)能(néng)混合儲能係(xì)統(tǒng)的交流微(wēi)網既可以平抑新(xīn)能(néng)源(yuán)輸(shū)出的功(gōng)率(shuài)波(bō)動，削減(jiǎn)並網(wǎng)時(shí)對(duì)電(diàn)網的(dí)衝擊影響。還可(kě)以克(kè)服單一(yī)蓄電池儲(chǔ)能(néng)功率(shuài)受(shòu)限(xiàn)的問題，提高能(néng)源(yuán)利(lì)用率。並網(wǎng)係統(tǒng)要(yào)求(qiú)微網具(jù)有不間斷運行(háng)的(dí)能(néng)力，如何(hé)平滑微網(wǎng)內各儲(chǔ)能(néng)裝置(zhì)的(dí)出(chū)力，使得(dé)能量輸出滿(mǎn)足(zú)並網標準，同(tóng)時降(jiàng)低係(xì)統能量損(sǔn)耗是混(hùn)合(hé)儲(chǔ)能係統的重要(yào)研(yán)究(jiū)內容(róng)。

本(běn)文以光/風(fēng)/蓄電池－氫(qīng)儲能構成(chéng)的(dí)交(jiāo)流微(wēi)網為對象(xiàng)，提出一種基(jī)於(yú)模型(xíng)預測－動(dòng)態規劃(huá)的能量調度策略(lüè)，實現麵(miàn)向混合儲(chǔ)能出(chū)力的有*時域優化控(kòng)製(zhì)。充(chōng)分結(jié)合蓄電池和(hé)氫燃料電池(chí)的(dí)儲能特(tè)性，設(shè)計滿足(zú)並(bìng)網標準
，降低儲(chǔ)能充(chōng)放電成本和降(jiàng)低(dī)係(xì)統能(néng)量(liáng)損失的三個(gè)目標函(hán)數，結(jié)合約束條(tiáo)件，采用動(dòng)態規(guī)劃算(suàn)法(fǎ)構(gòu)建控(kòng)製方程(chéng)得到混(hùn)合(hé)儲能(néng)係(xì)統(tǒng)能量(liáng)調度方(fāng)案，實(shí)現(xiàn)微(wēi)網的(dí)穩(wěn)定(dìng)運行(háng)。

１ 交流(liú)微(wēi)網(wǎng)混合儲能模型

交流微網混(hùn)合(hé)儲(chǔ)能(néng)係統包含光伏發(fā)電
，風力發(fā)電以及蓄電(diàn)池－氫(qīng)混合(hé)儲能(néng)係(xì)統(tǒng)，微(wēi)網通(tōng)過(guò)交(jiāo)流母(mǔ)綫(xiàn)與(yǔ)大(dà)電網(wǎng)連(lián)接，氫(qīng)儲能裝(zhuāng)置(zhì)由電解水
，燃(rán)料(liào)電(diàn)池(chí)
，儲(chǔ)氫裝(zhuāng)置三(sān)個部分組成。電(diàn)解水裝置消納光伏(fú)和(hé)風(fēng)電製氫，產生的氫(qīng)氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氫(qīng)裝(zhuāng)置中作(zuò)為(wéi)燃料電池的反(fǎn)應物，蓄電池－氫儲(chǔ)能混合儲能係(xì)統(tǒng)具(jù)有(yǒu)調(tiáo)節(jié)速度快
，穩定(dìng)性(xìng)好(hǎo)等優點(diǎn)，交(jiāo)流(liú)微(wēi)網結(jié)構如圖１所示。

圖 １ 交(jiāo)流微(wēi)網(wǎng)結構

圖中PPV為光伏出力，單位為(wéi)KWH。PW為風電(diàn)出力，單位(wèi)為KW。PB為蓄(xù)電池功(gōng)率，單(dān)位為KW。充電時(shí)，PB<0，放(fàng)電(diàn)時PB>0，PH為氫(qīng)儲能裝置的充放(fàng)電(diàn)功率，單位為KW。燃料(liào)電池發(fā)出功(gōng)率時，PH>0電(diàn)解槽吸收功率時，PH<0，PL為負載(zǎi)消耗(hào)功率，單位為KW。

1. 蓄電池模型(xíng)

式(shì)中:EB(t)為蓄電池剩(shèng)餘電(diàn)量，EBmax為蓄(xù)電池(chí)額(é)定容(róng)量(liáng)，ηB為(wéi)光伏/ 風電能(néng)量經(jīng)蓄電(diàn)池(chí)存儲及放(fàng)電並網(wǎng)過程(chéng)中(zhōng)的轉(zhuǎn)換效率，ηBC為蓄電(diàn)池充(chōng)電效率(shuài)，ηBD為(wéi)蓄(xù)電(diàn)池放(fàng)電(diàn)效(xiào)率，SOC(State Of Charge)為蓄電池(chí)荷電(diàn)狀態，Δt為采樣時(shí)間(jiān)。

1. 氫儲(chǔ)能(néng)模型(xíng)

式(shì)中:ηH 為氫儲(chǔ)能係統的充放電(diàn)效(xiào)率(shuài)，ηHC為電解槽的電－氫轉(zhuǎn)換效(xiào)率，ηHD為燃(rán)料電池放電(diàn)效率。

2 混合儲能預測模型

模(mó)型預(yù)測(cè)是(shì)結合采樣(yàng)時刻(kè)測(cè)量(liáng)值(zhí)和(hé)前(qián)瞻預(yù)測(cè)值(zhí)，將(jiāng)模型輸出反(fǎn)饋(kuì)作用於被(bèi)控對(duì)象，對目(mù)標函數滾動(dòng)優(yōu)化(huà)，修正(zhèng)預測(cè)模(mó)型，預(yù)測(cè)模(mó)型(xíng)輸出(chū)控製量(liáng)施(shī)加於混合儲(chǔ)能係統(tǒng)，根(gēn)據(jù)混(hùn)合儲能(néng)係統(tǒng)中(zhōng)蓄(xù)電池和氫(qīng)儲能裝置(zhì)的剩(shèng)餘能量(liáng)決定(dìng)儲(chǔ)能裝(zhuāng)置(zhì)的出(chū)力，執(zhí)一個步長(cháng)後(hòu)，更新狀(zhuàng)態(tài)變(biàn)量值(zhí)和(hé)光伏/風電功(gōng)率預行(háng)測(cè)值，滾動(dòng)優化直(zhí)至(zhì)調(tiáo)度周(zhōu)期結束(shù)。

2.1 預測(cè)模型(xíng)

采用灰(huī)色模(mó)型(xíng)GM(1.N)與BP 神(shén)經網絡組(zǔ)合預測方法(fǎ),得(dé)到(dào)前瞻預(yù)測周期內(nèi)光伏(fú)和風電(diàn)功(gōng)率(shuài)預測(cè)值。預測(cè)周(zhōu)期(qī) Ts內,預測(cè)模型(xíng)接(jiē)收光伏(fú)
，風電(diàn)功率預測值,預測周(zhōu)期(qī)內(nèi)有N次滾動優化(huà),t+ kΔt對應k個采樣點。

通過對混(hùn)合(hé)儲(chǔ)能(néng)出(chū)力(lì)控(kòng)製(zhì),實(shí)現儲(chǔ)能(néng)設(shè)備在(zài)良好(hǎo)狀(zhuàng)態下運(yùn)行(háng)。在采樣時(shí)刻k,取控製(zhì)變量為:

2.2 目標(biāo)函(hán)數

對於(yú)混(hùn)合(hé)儲(chǔ)能(néng)的(dí)交(jiāo)流(liú)微網(wǎng)，既要考(kǎo)慮輸出(chū)電(diàn)能符(fú)合(hé)並(bìng)網(wǎng)標準，還要考慮(lǜ)係統(tǒng)運行經濟性(xìng)成(chéng)本(běn)，同(tóng)時保(bǎo)障(zhàng)係(xì)統(tǒng)能量(liáng)效(xiào)率，減少(shǎo)損失。

(1)並網功率(shuài)波動: 為體現儲能(néng)係(xì)統平(píng)抑(yì)波動的能(néng)力(lì),以微網(wǎng)中(zhōng)光伏和(hé)風(fēng)電的並(bìng)網(wǎng)功率波(bō)動(dòng)小(xiǎo)為(wéi)控製目標,並網(wǎng)波動越限幅(fú)值ΔＰＧ
，越*時間占比 ΔＰＴ 表(biǎo)示為(wéi):

式(shì)中(zhōng):PPVmax
，PWmax分(fēn)別為光(guāng)伏發電和風力發電的(dí)日(rì)前預測值(zhí)，Det為(wéi)大電網允許(xǔ)功率波動下限(xiàn)。

（2）儲能充(chōng)放(fàng)電成本(běn)， 為(wéi)合(hé)理(lǐ)利用(yòng)儲(chǔ)能(néng)係(xì)統，提(tí)高經(jīng)濟性，儲能(néng)充放電成本(běn)小為目標。燃料電(diàn)池充(chōng)放(fàng)電成本很低，忽略不(bù)計(jì)，因(yīn)此隻(zhī)計(jì)及蓄電池(chí)充放(fàng)電成(chéng)本。

式(shì)中:γＢ 為蓄電(diàn)池(chí)充放電成(chéng)本係數，PBC
，PBD分別(bié)為(wéi)充(chōng)放(fàng)電功率。

（3）係(xì)統能量(liáng)損耗(hào)，微網係統(tǒng)能量損耗(hào)包(bāo)括受並網功(gōng)率影響(xiǎng)導(dǎo)致的能量(liáng)損(sǔn)失
，蓄(xù)電池－氫(qīng)混合(hé)儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)換(huàn)損耗(hào)，微網(wǎng)係統(tǒng)能量(liáng)轉(zhuǎn)換損耗(hào)為:

式中:ΔEPW(t)為並(bìng)網能(néng)量損(sǔn)耗(hào)，ΔEB(t)為蓄電(diàn)池(chí)能量轉換損(sǔn)耗(hào)，ΔEH(t)為氫儲能係(xì)統能量轉換損耗。

（4）懲罰函(hán)數

利用(yòng)懲(chéng)罰(fá)函(hán)數對(duì)以上三個(gè)評(píng)價目(mù)標(biāo)轉化為單(dān)一(yī)目標求解(jiě)，在保證儲能運(yùn)行成(chéng)本小(xiǎo)
，降(jiàng)低(dī)係(xì)統能(néng)量損耗前(qián)提(tí)下(xià)，將並(bìng)網功率波動約(yuē)束在(zài)一(yī)定範(fàn)圍內(nèi)。提高(gāo)並網穩(wěn)定性，構(gòu)建懲罰函(hán)數(shù)如(rú)下
：

3動(dòng)態規劃(huá)能(néng)量管理策略

對(duì)於多(duō)階段函數控(kòng)製(zhì)模(mó)型(xíng),采(cǎi)用動態(tài)規劃算法(fǎ)將預測模型(xíng)中多時間(jiān)階段多目標求(qiú)解轉(zhuǎn)化(huà)為(wéi)多個單(dān)一時間階(jiē)段求解,實(shí)現(xiàn)不(bù)同(tóng)時(shí)間段(duàn)混(hùn)合(hé)儲能功率分(fēn)配優化控(kòng)製。

與蓄(xù)電池(chí)相(xiāng)比,氫-電(diàn)轉(zhuǎn)換效(xiào)率相對較(jiào)低(dī),氫儲(chǔ)能僅(jǐn)作(zuò)為儲(chǔ)能的輔助手段,動態規劃(huá)時(shí)不(bù)考(kǎo)慮(lǜ)氫儲能變化。為保證(zhèng)蓄(xù)電(diàn)池(chí)平(píng)緩出力(lì),將不同階段儲能能量管(guǎn)理(lǐ)優(yōu)化問(wèn)題(tí)看作蓄電池SOC的變化過程,采用動(dòng)態規劃算(suàn)法優化多(duō)時間段(duàn)蓄電池充放(fàng)電(diàn)過(guò)程的步(bù)驟:

步(bù)驟1 設定(dìng)狀態變量(liáng)

以儲(chǔ)能裝(zhuāng)置(zhì)當前(qián)荷電狀(zhuàng)態S0為初始規劃狀態，相(xiāng)鄰采(cǎi)樣時刻(kè)間荷電狀態(tài)值為 ΔS

步(bù)驟(zhòu)2 列些k時刻的狀態轉移方程

式(shì)中(zhōng):l為 k-1 時刻(kè)的(dí)狀態值(zhí)。

狀態(tài)轉移中(zhōng)需(xū)滿(mǎn)足功(gōng)率(shuài)約(yuē)束(shù)和(hé)混合儲(chǔ)能的(dí)容(róng)量約(yuē)束(shù),每(měi)個采(cǎi)樣周(zhōu)期獲得目標函數小的(dí)控(kòng)製變(biàn)量，繼(jì)續下一次滾(gǔn)動(dòng)優化,直(zhí)至(zhì)k=Ts時結(jié)束。

4安科瑞(ruì)Acrel-2000ES儲能能量管(guǎn)理係統解決方(fāng)案

4.1概述

安(ān)科(kē)瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理係統具有*的儲(chǔ)能監控與(yǔ)管(guǎn)理功能(néng)，涵(hán)蓋了儲能係(xì)統(tǒng)設備(PCS
，BMS
，電表(biǎo)
，消防(fáng)
，空(kōng)調(tiáo)等)的(dí)詳(xiáng)細(xì)信息，實現了數據(jù)采(cǎi)集
，數據(jù)處(chǔ)理
，數(shù)據(jù)存(cún)儲
，數據查(chá)詢(xún)與分析
，可視(shì)化監(jiān)控(kòng)
，報(bào)警管理
，統計(jì)報(bào)表(biǎo)等功(gōng)能。在應(yīng)用上(shàng)支(zhī)持能量(liáng)調度(dù)，具備(bèi)計(jì)劃曲(qū)綫(xiàn)
，削峰(fēng)填穀(gǔ)
，需量控製
，備用電源等(děng)控(kòng)製功(gōng)能(néng)。係(xì)統對(duì)電池組(zǔ)性能(néng)進行實時監測(cè)及歷史(shǐ)數(shù)據(jù)分析
，根據(jù)分(fēn)析(xī)結果采(cǎi)用(yòng)智能化(huà)的(dí)分配策略對電池組進行充放(fàng)電控(kòng)製(zhì)，優化了電池(chí)性能，提高(gāo)電池壽(shòu)命。係(xì)統(tǒng)支(zhī)持(chí)Windows操(cāo)作(zuò)係統，數據(jù)庫采(cǎi)用(yòng)SQLServer。本係統(tǒng)既可以用(yòng)於(yú)儲(chǔ)能一體櫃(guì)，也可以(yǐ)用(yòng)於儲能(néng)集裝(zhuāng)箱(xiāng)，是(shì)專門用(yòng)於儲能(néng)設(shè)備管(guǎn)理的一套軟(ruǎn)件係(xì)統平(píng)台。

4.2適用場合

4.2.1係統可(kě)應(yīng)用於城市
，高速公路
，工業園區(qū)
，工(gōng)商業區
，居民區
，智能建(jiàn)築
，海(hǎi)島(dǎo)
，無(wú)電地區(qū)可(kě)再生(shēng)能(néng)源(yuán)係(xì)統監控和能(néng)量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)需求。

4.2.2工商(shāng)業儲(chǔ)能(néng)四大應(yīng)用場(cháng)景

1）工(gōng)廠(chǎng)與商場(cháng)
：工廠與商場(cháng)用電習(xí)慣明顯，安裝儲能以進(jìn)行削峰(fēng)填穀(gǔ)
，需量管(guǎn)理(lǐ)，能(néng)夠降低(dī)用(yòng)電(diàn)成(chéng)本(běn)，並充(chōng)當後備電(diàn)源(yuán)應急；

2）光儲(chǔ)充電站
：光(guāng)伏(fú)自(zì)發自用(yòng)
，供給(gěi)電動(dòng)車(chē)充(chōng)電站能(néng)源，儲能平(píng)抑大功(gōng)率充(chōng)電(diàn)站對於(yú)電(diàn)網的(dí)衝擊；

3）微電(diàn)網(wǎng)
：微電(diàn)網具備(bèi)可(kě)並(bìng)網或(huò)離網(wǎng)運行的靈活性，以工業園區微網(wǎng)
，海(hǎi)島微網
，偏遠(yuǎn)地區(qū)微網為主，儲能(néng)起到(dào)平衡發電(diàn)供應(yīng)與(yǔ)用(yòng)電負荷(hé)的作用；

4）新型應用場景
：工(gōng)商業儲能探索融合發(fā)展(zhǎn)新(xīn)場景，已(yǐ)出現(xiàn)在5G基站(zhàn)
，換(huàn)電重(zhòng)卡
，港(gǎng)口(kǒu)岸電等眾多應用(yòng)場景。

4.3係(xì)統結構(gòu)

4.4係統功能

4.4.1實時(shí)監測

微(wēi)電(diàn)網能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統人機界麵友好(hǎo)，應能(néng)夠以係統一次(cì)電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣(qì)回路的運(yùn)行狀(zhuàng)態，實時(shí)監測(cè)各回路(lù)電壓(yā)
，電流
，功率(shuài)
，功率因(yīn)數等電(diàn)參數信息，動態(tài)監(jiān)視各回路(lù)斷路(lù)器(qì)
，隔(gé)離(lí)開關等合(hé)
，分(fēn)閘狀態及有(yǒu)關故障(zhàng)
，告警(jǐng)等信(xìn)號。其(qí)中，各子係統回路電參量主要(yào)有
：三(sān)相電(diàn)流(liú)
，三(sān)相(xiāng)電壓(yā)
，總有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率
，總無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài)
，總(zǒng)功率(shuài)因數(shù)
，頻率和(hé)正向有功電(diàn)能累(léi)計(jì)值(zhí)；狀(zhuàng)態參數(shù)主(zhǔ)要(yào)有
：開關狀態
，斷路器(qì)故障(zhàng)脫扣(kòu)告(gào)警等。

係統(tǒng)應(yīng)可以對分布(bù)式電源
，儲(chǔ)能係(xì)統進行(háng)發電(diàn)管理，使(shǐ)管理(lǐ)人(rén)員實(shí)時(shí)掌握發電單(dān)元的出力信息
，收益(yì)信(xìn)息(xī)
，儲能(néng)荷電狀態及發(fā)電單(dān)元(yuán)與儲(chǔ)能單元運(yùn)行(háng)功(gōng)率(shuài)設(shè)置等。

係(xì)統(tǒng)應可以(yǐ)對儲(chǔ)能係(xì)統進行狀(zhuàng)態(tài)管理，能夠根(gēn)據(jù)儲能係統的(dí)荷電(diàn)狀(zhuàng)態進(jìn)行(háng)及(jí)時(shí)告警，並支持定期(qī)的電池維(wéi)護。

微(wēi)電(diàn)網能(néng)量(liáng)管理係(xì)統的(dí)監(jiān)控係(xì)統界(jiè)麵包(bāo)括係統主(zhǔ)界(jiè)麵，包(bāo)含(hán)微電(diàn)網(wǎng)光伏(fú)
，風電
，儲能
，充電樁及(jí)總(zǒng)體負(fù)荷(hé)組成情況，包括收(shōu)益(yì)信息
，天(tiān)氣(qì)信(xìn)息(xī)
，節(jié)能(néng)減排(pái)信息
，功(gōng)率信息(xī)
，電量(liáng)信息
，電(diàn)壓(yā)電流情(qíng)況等。根據(jù)不同(tóng)的需求，也(yě)可將(jiāng)充電，儲(chǔ)能及(jí)光(guāng)伏(fú)係(xì)統信(xìn)息進行(háng)顯示。

圖2係統主界麵

子界麵(miàn)主要包括係統(tǒng)主接(jiē)綫圖
，光伏(fú)信(xìn)息
，風電信息(xī)
，儲(chǔ)能信息
，充(chōng)電樁(zhuāng)信息
，通訊(xùn)狀況及一(yī)些(xiē)統計列表等。

光(guāng)伏(fú)界麵

圖(tú)3光(guāng)伏係統(tǒng)界麵(miàn)

本(běn)界麵(miàn)用(yòng)來展示(shì)對(duì)光(guāng)伏(fú)係統(tǒng)信息(xī)，主要包括逆變器(qì)直(zhí)流(liú)側
，交(jiāo)流側運(yùn)行狀(zhuàng)態監測及(jí)報(bào)警
，逆(nì)變器及電站發電量統計及分(fēn)析
，並網櫃電力(lì)監測及(jí)發電量統(tǒng)計(jì)
，電站發(fā)電(diàn)量(liáng)年有(yǒu)效(xiào)利(lì)用(yòng)小(xiǎo)時(shí)數統計(jì)
，發電收益統計(jì)
，碳(tàn)減排統計(jì)
，輻照(zhào)度/風(fēng)力/環境溫濕(shī)度監測
，發(fā)電功率模擬及(jí)效率(shuài)分析(xī)；同(tóng)時對(duì)係統的總(zǒng)功率(shuài)
，電壓電(diàn)流及(jí)各個(gè)逆(nì)變器(qì)的運行(háng)數據(jù)進(jìn)行展示。

儲(chǔ)能界(jiè)麵(miàn)

圖4儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)界麵

本(běn)界(jiè)麵主要用來展(zhǎn)示本(běn)係(xì)統的儲(chǔ)能裝機容(róng)量(liáng)
，儲能當(dāng)前充放(fàng)電量(liáng)
，收(shōu)益
，SOC變化(huà)曲(qū)綫以及(jí)電量變化(huà)曲綫。

圖5儲能係統(tǒng)PCS參(cān)數設置界麵(miàn)

本界麵主要用來展示對(duì)PCS的(dí)參(cān)數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包(bāo)括開關機(jī)
，運行(háng)模式
，功率(shuài)設定以及(jí)電壓(yā)
，電流的限值(zhí)。

圖6儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)BMS參(cān)數設置(zhì)界(jiè)麵(miàn)

本界麵(miàn)用(yòng)來展示(shì)對(duì)BMS的(dí)參數(shù)進行(háng)設(shè)置，主(zhǔ)要(yào)包括電(diàn)芯(xīn)電壓(yā)
，溫度(dù)保(bǎo)護(hù)限(xiàn)值
，電池組電壓(yā)
，電流
，溫度(dù)限值等。

圖7儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)PCS電網(wǎng)側數(shù)據界麵(miàn)

本界(jiè)麵用來(lái)展示(shì)對PCS電(diàn)網側(cè)數(shù)據，主要(yào)包(bāo)括相電壓(yā)
，電流(liú)
，功(gōng)率
，頻率
，功(gōng)率(shuài)因數等(děng)。

圖8儲能係(xì)統PCS交流(liú)側(cè)數(shù)據界(jiè)麵

本界麵(miàn)用(yòng)來展示對PCS交流側數據，主要包括(kuò)相(xiāng)電壓(yā)
，電流
，功率(shuài)
，頻率
，功率因(yīn)數(shù)
，溫度值等(děng)。同(tóng)時(shí)針對交流側的異(yì)常(cháng)信(xìn)息進(jìn)行(háng)告警。

圖9儲(chǔ)能係統(tǒng)PCS直(zhí)流側數(shù)據界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵用來展示(shì)對(duì)PCS直(zhí)流(liú)側數據(jù)，主(zhǔ)要(yào)包括電壓(yā)
，電流
，功率
，電量等。同時(shí)針對(duì)直流(liú)側的異(yì)常信(xìn)息進(jìn)行告警(jǐng)。

圖10儲(chǔ)能係統PCS狀(zhuàng)態(tài)界(jiè)麵

本界(jiè)麵用來展示對(duì)PCS狀態信(xìn)息(xī)，主要(yào)包(bāo)括通訊(xùn)狀態
，運(yùn)行狀態
，STS運(yùn)行狀(zhuàng)態及STS故障(zhàng)告(gào)警等(děng)。

圖11儲(chǔ)能電(diàn)池(chí)狀(zhuàng)態(tài)界(jiè)麵(miàn)

本界麵(miàn)用(yòng)來(lái)展示(shì)對(duì)BMS狀態信(xìn)息(xī)，主要包(bāo)括(kuò)儲能電池(chí)的運(yùn)行(háng)狀態
，係統信(xìn)息
，數據信息(xī)以(yǐ)及告(gào)警(jǐng)信息等(děng)，同時展示當前儲能(néng)電池的(dí)SOC信息(xī)。

圖12儲能電池(chí)簇運行數(shù)據界麵

本界麵(miàn)用來展(zhǎn)示(shì)對(duì)電(diàn)池(chí)簇信(xìn)息，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)儲能各(gè)模(mó)組的(dí)電(diàn)芯電壓與(yǔ)溫度(dù)，並展示(shì)當前電芯(xīn)的電壓
，溫(wēn)度值(zhí)及所對(duì)應(yīng)的(dí)位置。

風(fēng)電界麵

圖(tú)13風電(diàn)係統界麵

本界麵用(yòng)來(lái)展示對風(fēng)電係(xì)統信息，主要包括(kuò)逆(nì)變控(kòng)製一(yī)體機直流側
，交流側(cè)運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)監測及報警
，逆(nì)變(biàn)器及(jí)電站發(fā)電(diàn)量統計(jì)及(jí)分(fēn)析
，電站發電(diàn)量年有(yǒu)效利(lì)用(yòng)小(xiǎo)時數統計
，發電收(shōu)益(yì)統計
，碳(tàn)減排(pái)統(tǒng)計
，風速(sù)/風力(lì)/環境溫濕度監測
，發電功率(shuài)模擬及效(xiào)率分析(xī)；同(tóng)時(shí)對(duì)係統的總功率(shuài)
，電壓電流及(jí)各個逆變(biàn)器(qì)的(dí)運(yùn)行(háng)數(shù)據進行展(zhǎn)示(shì)。

充電樁界(jiè)麵

圖14充電樁界(jiè)麵

本(běn)界(jiè)麵用來展示(shì)對充電(diàn)樁係統信息(xī)，主要(yào)包(bāo)括(kuò)充電樁用(yòng)電總功(gōng)率
，交(jiāo)直(zhí)流(liú)充(chōng)電(diàn)樁的功率(shuài)
，電(diàn)量
，電量(liáng)費用，變化曲綫
，各(gè)個充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)運(yùn)行(háng)數(shù)據(jù)等。

視(shì)頻監控界(jiè)麵

圖(tú)15微電(diàn)網視頻監(jiān)控界麵

本界(jiè)麵(miàn)主要展示係統所接入的視頻畫麵(miàn)，且通過不同(tóng)的(dí)配置(zhì)，實(shí)現預(yù)覽
，回放
，管(guǎn)理與(yǔ)控製(zhì)等。

4.4.2 發電預測

係(xì)統(tǒng)應可(kě)以通(tōng)過歷史(shǐ)發(fā)電數據(jù)
，實(shí)測數據(jù)
，未來天(tiān)氣(qì)預測(cè)數(shù)據，對(duì)分(fēn)布式(shì)發(fā)電進行短期(qī)
，超短期發(fā)電功率預測，並(bìng)展(zhǎn)示合(hé)格率及(jí)誤差(chà)分析。根據(jù)功(gōng)率(shuài)預(yù)測(cè)可進行(háng)人(rén)工(gōng)輸(shū)入或者(zhě)自(zì)動生(shēng)成(chéng)發電計(jì)劃，便於(yú)用戶對(duì)該(gāi)係統新(xīn)能(néng)源發(fā)電的(dí)集中(zhōng)管(guǎn)控(kòng)。

圖16光伏預測界麵

4.4.3策(cè)略(lüè)配(pèi)置(zhì)

係(xì)統應(yīng)可以(yǐ)根據(jù)發電(diàn)數據
，儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)容量(liáng)
，負荷需求(qiú)及(jí)分時電(diàn)價信息，進行(háng)係統運行模式的設置及不同(tóng)控製(zhì)策(cè)略(lüè)配置。如削峰填穀(gǔ)
，周(zhōu)期計(jì)劃
，需量控製
，有(yǒu)序充電
，動態擴容等。

圖(tú)17策略配(pèi)置界麵

4.4.4運行(háng)報(bào)表

應(yīng)能查(chá)詢(xún)各子係統(tǒng)
，回路(lù)或(huò)設備(bèi)規定時間(jiān)的運行參數，報(bào)表中顯示(shì)電(diàn)參(cān)量信息(xī)應包括
：各(gè)相(xiāng)電流
，三(sān)相(xiāng)電壓
，總功(gōng)率(shuài)因(yīn)數
，總(zǒng)有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率(shuài)
，總(zǒng)無功功(gōng)率(shuài)
，正向有(yǒu)功(gōng)電(diàn)能等。

圖(tú)18運行(háng)報(bào)表(biǎo)

4.4.5 實(shí)時報(bào)警

應具有實時報(bào)警(jǐng)功(gōng)能，係(xì)統能(néng)夠對(duì)各(gè)子係統中的逆變(biàn)器
，雙向(xiàng)變(biàn)流(liú)器的啟動和關閉(bì)等遙(yáo)信變(biàn)位，及設(shè)備內部的(dí)保護動作(zuò)或(huò)事故(gù)跳閘時應(yīng)能發出(chū)告警，應能(néng)實(shí)時顯(xiǎn)示告警事件或跳(tiào)閘事(shì)件，包括保(bǎo)護事件名稱
，保護(hù)動(dòng)作時刻(kè)；並應能以彈窗(chuāng)
，聲音(yīn)
，短(duǎn)信和電話(huà)等形式通(tōng)知(zhī)相(xiāng)關(guān)人(rén)員。

圖19實(shí)時告警

4.4.6歷(lì)史事(shì)件查詢(xún)

應能夠對遙信(xìn)變(biàn)位，保護(hù)動(dòng)作(zuò)
，事(shì)故(gù)跳(tiào)閘(zhá)，以(yǐ)及電壓(yā)
，電流
，功(gōng)率
，功率因數
，電芯(xīn)溫度(dù)（鋰(lǐ)離子電池）
，壓(yā)力(lì)（液流電池）
，光照(zhào)
，風速
，氣壓越(yuè)限等事(shì)件記錄進行存(cún)儲(chǔ)和管理(lǐ)，方便用(yòng)戶(hù)對(duì)係(xì)統(tǒng)事(shì)件和(hé)報警(jǐng)進行(háng)歷史追溯(sù)，查(chá)詢(xún)統計
，事故(gù)分(fēn)析。

圖20歷史事(shì)件查(chá)詢(xún)

4.4.7電能質量監(jiān)測(cè)

應可以對(duì)整個微(wēi)電網係統的電能質量包(bāo)括穩態狀態(tài)和暫態狀態(tài)進(jìn)行(háng)持(chí)續監測(cè)，使管(guǎn)理(lǐ)人員實(shí)時掌(zhǎng)握供電(diàn)係統(tǒng)電能(néng)質量(liáng)情況，以便及(jí)時(shí)發現和(hé)消除供(gōng)電不穩(wěn)定因素(sù)。

1）在供電係(xì)統主(zhǔ)界麵上應(yīng)能(néng)實(shí)時顯(xiǎn)示(shì)各電能質量監測(cè)點(diǎn)的監測(cè)裝(zhuāng)置(zhì)通(tōng)信狀態
，各監測(cè)點的(dí)A/B/C相(xiāng)電壓總畸變(biàn)率
，三相電(diàn)壓不平(píng)衡度(dù)和正(zhèng)序/負序/零序電壓(yā)值
，三相電(diàn)流(liú)不(bù)平衡度和正序(xù)/負序/零序(xù)電流值；

2）諧(xié)波分析(xī)功能
：係統(tǒng)應能實時(shí)顯示A/B/C三相電壓(yā)總諧波畸變(biàn)率
，A/B/C三(sān)相電(diàn)流總諧波畸(jī)變(biàn)率(shuài)
，奇次(cì)諧波(bō)電(diàn)壓(yā)總(zǒng)畸變率
，奇次(cì)諧波(bō)電(diàn)流總(zǒng)畸變率(shuài)
，偶(ǒu)次諧波電壓總畸變(biàn)率
，偶次(cì)諧(xié)波電流(liú)總畸變率(shuài)；應(yīng)能以(yǐ)柱狀(zhuàng)圖(tú)展(zhǎn)示2-63次諧(xié)波電壓含(hán)有率
，2-63次諧(xié)波(bō)電壓含(hán)有率(shuài)
，0.5～63.5次間諧波(bō)電壓含(hán)有率
，0.5～63.5次間諧(xié)波電流含有(yǒu)率；

3）電壓波(bō)動與閃變
：係統應(yīng)能(néng)顯示A/B/C三(sān)相電(diàn)壓波(bō)動(dòng)值
，A/B/C三(sān)相電(diàn)壓(yā)短閃(shǎn)變值
，A/B/C三相電壓(yā)長閃變(biàn)值；應能(néng)提供A/B/C三(sān)相電壓波動(dòng)曲綫
，短(duǎn)閃變曲綫(xiàn)和長閃(shǎn)變(biàn)曲(qū)綫(xiàn)；應能顯示電(diàn)壓(yā)偏(piān)差與(yǔ)頻(pín)率偏差；

4）功率(shuài)與電能計量
：係統應能顯示(shì)A/B/C三相有功功率(shuài)
，無功功率(shuài)和(hé)視(shì)在(zài)功率；應能顯示(shì)三相(xiāng)總有功功率(shuài)
，總無功功率(shuài)
，總視在功率和總功(gōng)率因素(sù)；應能提(tí)供(gōng)有功負(fù)荷曲綫，包(bāo)括(kuò)日有功(gōng)負荷曲綫（折(zhē)綫型）和年(nián)有功(gōng)負荷(hé)曲(qū)綫(xiàn)（折綫型）；

5）電壓暫態(tài)監測(cè)
：在(zài)電(diàn)能(néng)質量暫(zàn)態事件(jiàn)如(rú)電(diàn)壓暫(zàn)升
，電壓(yā)暫降
，短(duǎn)時(shí)中斷(duàn)發(fā)生時，係(xì)統應(yīng)能產生告警，事件(jiàn)能(néng)以(yǐ)彈(dàn)窗
，閃爍
，聲(shēng)音
，短(duǎn)信(xìn)
，電話等(děng)形式通(tōng)知相(xiāng)關人(rén)員；係(xì)統應能查看相應暫(zàn)態事(shì)件發生前後的波(bō)形。

6）電(diàn)能(néng)質量(liáng)數據(jù)統計
：係統應能(néng)顯(xiǎn)示1min統計整2h存(cún)儲的(dí)統計數據，包(bāo)括(kuò)均值
，95%概率值
，方(fāng)均根值。

7）事(shì)件記錄查看(kàn)功能
：事(shì)件記(jì)錄(lù)應(yīng)包(bāo)含(hán)事(shì)件名稱(chēng)
，狀態（動作或返(fǎn)回）
，波形(xíng)號
，越(yuè)限(xiàn)值(zhí)
，故障持續(xù)時間
，事(shì)件發生(shēng)的時(shí)間。

圖21微(wēi)電網(wǎng)係(xì)統電(diàn)能(néng)質量界麵

4.4.8遙控功能

應可以(yǐ)對(duì)整個微(wēi)電(diàn)網係統範圍內的設(shè)備進(jìn)行遠程(chéng)遙控(kòng)操(cāo)作(zuò)。係統維護(hù)人員可以(yǐ)通過管(guǎn)理係統(tǒng)的主界(jiè)麵完成(chéng)遙(yáo)控(kòng)操作，並遵循(xún)遙(yáo)控預置(zhì)
，遙控(kòng)返校
，遙(yáo)控(kòng)執(zhí)行的(dí)操(cāo)作順序，可以及時執行(háng)調(tiáo)度係統或站(zhàn)內相(xiāng)應的操作命(mìng)令。

圖(tú)22遙(yáo)控功能

4.4.9曲(qū)綫(xiàn)查(chá)詢

應(yīng)可在(zài)曲(qū)綫查(chá)詢界麵(miàn)，可以(yǐ)直接查看(kàn)各電參量(liáng)曲(qū)綫，包(bāo)括三(sān)相電(diàn)流
，三相電壓(yā)
，有功功率
，無(wú)功(gōng)功(gōng)率
，功率因(yīn)數(shù)
，SOC
，SOH
，充放電(diàn)量變化等曲綫(xiàn)。

圖23曲綫查詢(xún)

4.4.10統計報表

具(jù)備定時抄表(biǎo)匯(huì)總(zǒng)統(tǒng)計功能(néng)，用戶(hù)可(kě)以自由(yóu)查(chá)詢自(zì)係統正常(cháng)運(yùn)行以來任意(yì)時間段(duàn)內(nèi)各配(pèi)電節(jié)點的(dí)用電情(qíng)況，即(jí)該(gāi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)綫(xiàn)用電量(liáng)與各(gè)分(fēn)支(zhī)回(huí)路消(xiāo)耗電量的(dí)統(tǒng)計分(fēn)析報表(biǎo)。對(duì)微電網(wǎng)與外(wài)部係統(tǒng)間電(diàn)能量交(jiāo)換進(jìn)行(háng)統(tǒng)計(jì)分析；對係(xì)統(tǒng)運(yùn)行(háng)的節能(néng)
，收(shōu)益等分析；具備對(duì)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)供電(diàn)可靠性分析(xī)，包(bāo)括年停電(diàn)時間(jiān)
，年停電(diàn)次(cì)數等分(fēn)析(xī)；具備對並(bìng)網型(xíng)微(wēi)電網(wǎng)的(dí)並網點進行電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)分析。

圖(tú)24統計(jì)報表

4.4.11網絡拓(tuò)撲(pū)圖

係(xì)統(tǒng)支持(chí)實時監(jiān)視(shì)接(jiē)入係統(tǒng)的各(gè)設備的通信(xìn)狀(zhuàng)態，能夠完整的顯示整(zhěng)個係統(tǒng)網絡結(jié)構；可在綫診斷(duàn)設(shè)備(bèi)通(tōng)信(xìn)狀態，發生網絡(luò)異(yì)常(cháng)時(shí)能(néng)自(zì)動在界麵(miàn)上顯(xiǎn)示(shì)故(gù)障(zhàng)設(shè)備或元件及其故障部位。

圖25微(wēi)電網係(xì)統(tǒng)拓(tuò)撲(pū)界(jiè)麵(miàn)

本界(jiè)麵主(zhǔ)要展示(shì)微電(diàn)網係統(tǒng)拓撲，包括係統(tǒng)的組(zǔ)成內(nèi)容
，電(diàn)網(wǎng)連接方式
，斷(duàn)路(lù)器
，表計(jì)等(děng)信息。

4.4.12通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理

可(kě)以對整個微(wēi)電網係(xì)統(tǒng)範(fàn)圍內的(dí)設備(bèi)通(tōng)信(xìn)情(qíng)況(kuàng)進行(háng)管理(lǐ)
，控製
，數據的(dí)實(shí)時監測(cè)。係統維護(hù)人(rén)員(yuán)可(kě)以(yǐ)通(tōng)過(guò)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)的(dí)主程序右(yòu)鍵打開(kāi)通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理(lǐ)程(chéng)序(xù)，然後選擇(zé)通信(xìn)控製(zhì)啟動所有端口或某個端口(kǒu)，快速查看(kàn)某(mǒu)設備的通信和(hé)數據情(qíng)況(kuàng)。通信應支持(chí)ModbusRTU
，ModbusTCP
，CDT
，IEC60870-5-101
，IEC60870-5-103
，IEC60870-5-104
，MQTT等通(tōng)信(xìn)規(guī)約。

圖26通信管(guǎn)理

4.4.13用(yòng)戶權(quán)限管理(lǐ)

應(yīng)具(jù)備設(shè)置用戶權(quán)限管理功(gōng)能。通過(guò)用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)管理能夠(gòu)防(fáng)止未(wèi)經(jīng)授(shòu)權的(dí)操作（如(rú)遙(yáo)控操(cāo)作，運(yùn)行參數修(xiū)改等）。可以(yǐ)定(dìng)義(yì)不同級(jí)別用戶(hù)的(dí)登錄(lù)名(míng)
，密(mì)碼(mǎ)及操作(zuò)權(quán)限，為(wéi)係統運(yùn)行
，維護(hù)
，管(guǎn)理(lǐ)提供(gōng)可(kě)靠(kào)的(dí)安全保障(zhàng)。

圖27用戶(hù)權(quán)限

4.4.14故(gù)障(zhàng)錄(lù)波(bō)

應可(kě)以(yǐ)在係(xì)統(tǒng)發生(shēng)故(gù)障時，自動準確地記錄(lù)故障前
，後過(guò)程的(dí)各(gè)相(xiāng)關(guān)電(diàn)氣量(liáng)的變(biàn)化情況(kuàng)，通(tōng)過(guò)對這些電氣(qì)量的分(fēn)析
，比(bǐ)較，對(duì)分析處理事(shì)故
，判斷保護(hù)是(shì)否(fǒu)正(zhèng)確(què)動(dòng)作(zuò)
，提高(gāo)電力係統安全(quán)運行水(shuǐ)平有著(zhuó)重要作用。其中故(gù)障(zhàng)錄(lù)波共可(kě)記錄(lù)16條，每條(tiáo)錄波(bō)可觸(chù)發(fā)6段錄(lù)波(bō)，每次錄(lù)波可(kě)記(jì)錄故障前(qián)8個周波
，故障(zhàng)後4個周波(bō)波形(xíng)，總錄(lù)波時間共計46s。每(měi)個采樣點錄(lù)波至少包含(hán)12個模(mó)擬量(liáng)
，10個(gè)開(kāi)關量波形(xíng)。

圖(tú)28故(gù)障錄(lù)波

4.4.15事故追(zhuī)憶(yì)

可(kě)以(yǐ)自動記(jì)錄事故時(shí)刻前後(hòu)一(yī)段時間的(dí)所(suǒ)有(yǒu)實時(shí)掃描數據，包(bāo)括開(kāi)關位(wèi)置
，保護動作(zuò)狀態
，遙(yáo)測(cè)量(liáng)等，形(xíng)成(chéng)事(shì)故分析的數(shù)據基礎。

用戶可自定義事故追(zhuī)憶(yì)的啟動事(shì)件(jiàn)，當(dāng)每個事件發(fā)生時，存儲(chǔ)事故*10個掃描周(zhōu)期及事(shì)故後(hòu)10個掃描(miáo)周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據。啟(qǐ)動事件和(hé)監(jiān)視(shì)的數(shù)據點可(kě)由(yóu)用戶(hù)規(guī)定和隨(suí)意(yì)修改(gǎi)。

圖(tú)29事(shì)故追(zhuī)憶(yì)

4.5係(xì)統硬件配(pèi)置(zhì)清單(dān)

5　結　論(lùn)

針對光伏/風電/蓄電池(chí)－氫混合儲能(néng)微(wēi)網(wǎng)係(xì)統調(tiáo)度(dù)運行(háng)問題,本(běn)文提出(chū)基於(yú)模型預(yù)測(cè)－動(dòng)態規(guī)劃(huá)的(dí)能量(liáng)管理策(cè)略(lüè)，該策略(lüè)可(kě)以(yǐ)協調(tiáo)蓄電池(chí)和(hé)燃料電(diàn)池的功(gōng)率分配，具(jù)有(yǒu)並網(wǎng)平波抵製功(gōng)能(néng)且(qiě)具有良(liáng)好的經濟性(xìng)，算例分(fēn)析表(biǎo)明，優(yōu)化後(hòu)的(dí)儲能(néng)係(xì)統(tǒng)可有效提升(shēng)電源能量管理的(dí)經(jīng)濟性(xìng)和(hé)可靠性水(shuǐ)平，為新(xīn)能(néng)源高(gāo)滲透率下(xià)的電網靈活調(tiáo)控提供有力支(zhī)撐。未(wèi)來還(huán)需(xū)要進一(yī)步(bù)開(kāi)展儲能健康管(guǎn)理(lǐ)
，多(duō)時間尺度協(xié)調(tiáo)優化(huà)等方(fāng)麵(miàn)的(dí)深入(rù)研究(jiū)，促進儲能(néng)技術(shù)與電(diàn)源(yuán)能量管(guǎn)理(lǐ)的(dí)深度融(róng)合(hé)。

參考(kǎo)文獻(xiàn)

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