安科(kē)瑞(ruì) 陳聰

【摘要(yào)】為(wéi)緩(huǎn)解電力負(fù)荷時(shí)段(duàn)性(xìng)峰(fēng)穀不平(píng)衡的壓力,開(kāi)發(fā)了(liǎo)一(yī)種應用(yòng)於(yú)智能電網的智能(néng)儲(chǔ)能管理係(xì)統。係統在電(diàn)力負(fù)荷(hé)較輕及(jí)電價(jià)較低時(shí)自動(dòng)儲能,在(zài)電(diàn)力(lì)負荷(hé)高峰及電價(jià)較高時,將(jiāng)所儲(chǔ)電(diàn)能供給用(yòng)戶(hù)或(huò)反售電(diàn)網。係統(tǒng)由(yóu)控製(zhì)器(qì)，儲能(néng)器件(jiàn)，逆變器(qì)，通信(xìn)模塊等(děng)組(zǔ)成(chéng),采用Modbus協(xié)議(yì)與(yǔ)上(shàng)位機(jī)通信,采用C語(yǔ)言編寫控製器程序,VB開(kāi)發上位(wèi)機(jī)軟件(jiàn),實現(xiàn)了係統(tǒng)仿(fǎng)真。該係(xì)統有利(lì)於(yú)電(diàn)力負荷(hé)削峰(fēng)平(píng)穀(gǔ)以及(jí)節(jié)約(yuē)電(diàn)力(lì)用戶的電費開支。

【關(guān)鍵詞】智能(néng)電網；智能儲(chǔ)能係統(tǒng)；電力綫載波技術；單(dān)片(piàn)機；Modbus協(xié)議(yì)

0引(yǐn)言

智能電(diàn)網能實現發電(diàn)，輸電，供電(diàn)，客戶售(shòu)電(diàn)，用電(diàn)，電(diàn)網分(fēn)級(jí)調度(dù)，綜(zōng)合服務等電力產(chǎn)業全(quán)流程的(dí)智能(néng)化(huà)，信息(xī)化，分(fēn)級化(huà)互(hù)動管(guǎn)理(lǐ)。我(wǒ)國(guó)將在2020年*麵(miàn)建成(chéng)統一(yī)的堅強(qiáng)智能(néng)電網,目(mù)前正處在(zài)智能電(diàn)網(wǎng)*麵建設(shè)階(jiē)段。根據(jù)電力負荷實(shí)施不同電價是(shì)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)之(zhī)一(yī),它(tā)通過(guò)電價調(tiáo)節,促(cù)使用戶優化(huà)用電方(fāng)案,錯開峰(fēng)值(zhí)電價,一定程度(dù)地減少(shǎo)電(diàn)網負荷峰穀(gǔ)差,提(tí)高(gāo)電網(wǎng)係統的(dí)能(néng)源效率。但(dàn)這種手段(duàn)並不能(néng)從(cóng)本質(zhì)上(shàng)解決用電峰(fēng)穀問(wèn)題,用(yòng)戶(hù)是不可能在負荷(hé)高峰(fēng)時(shí)段(例(lì)如(rú)18:00~23:00)避開(kāi)用電(diàn),此(cǐ)時電(diàn)費的高價(jià)位(wèi)反而加(jiā)重(zhòng)了用戶(hù)的(dí)負擔。基(jī)於(yú)此,我們設(shè)計了(liǎo)一種(zhǒng)基(jī)於智能(néng)電網終端(duān)的(dí)智(zhì)能儲能(néng)係(xì)統,在(zài)一(yī)定程(chéng)度上(shàng)解決了(liǎo)這一(yī)問題(tí)。

1. 智能儲(chǔ)能(néng)管理係統功(gōng)能(néng)與(yǔ)係(xì)統結構(gòu)

1.1係(xì)統功能

智能(néng)儲(chǔ)能控製器(qì)能(néng)自(zì)動識(shí)別(bié)電力(lì)負荷的峰(fēng)穀(gǔ),在電力(lì)係(xì)統的負(fù)荷穀(gǔ)底,以(yǐ)較(jiào)低(dī)的實時(shí)電價將(jiāng)電(diàn)能儲(chǔ)存(cún)在家庭儲能(néng)器件(蓄電池組(zǔ)等(děng))中(zhōng);在電力係(xì)統(tǒng)的(dí)負荷峰(fēng)值(zhí),實時電價較高時(shí),切斷(duàn)(或減少)電(diàn)網供電,將(jiāng)儲能(néng)器(qì)件中的電(diàn)能(néng)逆變後給家用電(diàn)器供電。智能儲能管(guǎn)理係統根(gēn)據負載功(gōng)率大小與儲存的電能(néng)自動運算出*佳(jiā)用(yòng)電方案(àn)供(gōng)用戶(hù)選擇,甚(shèn)至(zhì)將富裕的電能(néng)反售(shòu)給(gěi)電網,用戶可(kě)現(xiàn)場(cháng)或遠程選(xuǎn)擇(zé)或(huò)設(shè)置用(yòng)電方案。智能儲(chǔ)能(néng)控(kòng)製(zhì)器能對負(fù)荷削(xiāo)峰(fēng)填(tián)穀(gǔ),提(tí)高(gāo)係統可(kě)靠性和穩定性(xìng),減(jiǎn)少(shǎo)係(xì)統備用(yòng)需求及停電損(sǔn)失,使(shǐ)原來幾(jī)乎完*剛性的(dí)係(xì)統(tǒng)變得(dé)柔(róu)性(xìng)起來(lái),電網運(yùn)行的(dí)安全性，可(kě)靠性，經(jīng)濟(jì)性，靈活(huó)性也(yě)會因此得到大(dà)幅(fú)度的(dí)提高(gāo)。同時(shí),係統又能使用戶在實時(shí)電價(jià)高(gāo)的用(yòng)電(diàn)峰(fēng)值(zhí)階(jiē)段斷開(kāi)(或(huò)減(jiǎn)少(shǎo))高價電的(dí)消費,減少電費支(zhī)出(chū)。

1.2智能儲(chǔ)能(néng)管理係統(tǒng)結構

智能(néng)儲(chǔ)能(néng)管理(lǐ)係統(tǒng)結(jié)構如圖1所(suǒ)示,係統(tǒng)由控(kòng)製器，儲能器件(jiàn)，逆(nì)變(biàn)器(qì)，電力綫載(zǎi)波通信模塊，集中器等組成。

圖1智能(néng)儲能(néng)管理係統結構(gòu)

控(kòng)製器是(shì)核心(xīn)器(qì)件,主要功能(néng)是(shì)接(jiē)收人(rén)工(gōng)指令，顯示(shì)狀態(tài)信息，接收和處理管理(lǐ)主機(jī)信(xìn)息(xī)，對儲能器(qì)件(jiàn)充放電控製，並(bìng)網開(kāi)關控(kòng)製，用電負荷(hé)檢(jiǎn)測等。儲能器件可選(xuǎn)用鉛(qiān)酸蓄電池組串或(huò)*級電容組串,主要功能是(shì)儲存電能。逆變(biàn)器將(jiāng)儲(chǔ)能器件儲(chǔ)存的直流電(diàn)逆(nì)變(biàn)成(chéng)220V交流(liú)電供(gōng)家庭交(jiāo)流負(fù)載使(shǐ)用或反售(shòu)電網。雙向電(diàn)能(néng)表(biǎo)具(jù)有雙向(xiàng)計量(liáng)功能,電流(liú)流(liú)入時,電(diàn)能(néng)表正(zhèng)向計量(liáng),電流流出(chū)則反(fǎn)向計(jì)量。管理主(zhǔ)機(jī)與(yǔ)集中器(qì)為(wéi)遠(yuǎn)程(chéng)通信(xìn),采(cǎi)用光纖(xiān)通信(xìn)方(fāng)式,每棟住宅樓安裝一個集中器,集(jí)中器(qì)與用戶的(dí)通信采(cǎi)用(yòng)寬帶電力綫載(zǎi)波(bō)方式,通(tōng)過電力(lì)綫載波(bō)通信(xìn)模(mó)塊(kuài)實現信(xìn)號(hào)的調製與(yǔ)解調。電(diàn)力(lì)綫(xiàn)載波模塊與(yǔ)電(diàn)能表(biǎo)及(jí)控製(zhì)器(qì)則采用(yòng)RS-485工業總(zǒng)綫方式通(tōng)信(xìn)。係(xì)統(tǒng)的工作過程為:當管(guǎn)理(lǐ)主機通過網絡(luò)將實(shí)時電價等信(xìn)息(xī)廣播給各用(yòng)戶(hù)時,控(kòng)製器(qì)接收(shōu)實(shí)時(shí)電(diàn)價(jià)信(xìn)息(xī)後進(jìn)行(háng)對(duì)比檢(jiǎn)測(cè)與判(pàn)斷,如(rú)為(wéi)穀底(dǐ)電價(jià)(電(diàn)價較低),則(zé)為儲(chǔ)能元(yuán)件(jiàn)儲能,此時(shí)並(bìng)網控(kòng)製(zhì)開(kāi)關打開(kāi),負載(zǎi)也(yě)由電網(wǎng)供電,電能(néng)表(biǎo)正(zhèng)向(xiàng)計量(liáng);如為(wéi)峰(fēng)值(zhí)電價(電價(jià)較高),則控(kòng)製器根(gēn)據用戶的當(dāng)前(qián)用(yòng)電(diàn)功率與(yǔ)儲(chǔ)能元(yuán)件的(dí)荷(hé)電狀態(tài)自(zì)動控製(zhì)電能的(dí)接入(rù)。儲(chǔ)能器件(jiàn)的(dí)直(zhí)流電(diàn)能經逆(nì)變(biàn)器逆(nì)變(biàn)*交(jiāo)流電後給(gěi)家庭(tíng)負載供(gōng)電,當儲能器件(jiàn)電(diàn)能消耗達(dá)到設定的底(dǐ)綫時(shí),控(kòng)製(zhì)器(qì)切斷(duàn)儲能(néng)器(qì)件輸(shū)出(chū),逆變(biàn)器停止(zhǐ)工(gōng)作(zuò),並網(wǎng)開關再次閉合(hé),切(qiē)換成外(wài)網供電。如檢(jiǎn)測(cè)出家庭(tíng)負(fù)載(zǎi)未用電或用電負(fù)載很輕(qīng)時,控製器(qì)閉合(hé)並(bìng)網控製(zhì)開關,開啟逆變器,儲能(néng)器(qì)件的直(zhí)流電(diàn)逆(nì)變(biàn)*交流電(diàn)後(hòu)通過雙(shuāng)向(xiàng)電(diàn)能(néng)表反售電網,直到蓄電池電能(néng)消耗達到(dào)設定(dìng)的(dí)底(dǐ)綫或本(běn)次(cì)峰(fēng)值電價結束(shù)。

1. 智(zhì)能(néng)儲(chǔ)能控(kòng)製器硬件設計

智(zhì)能儲(chǔ)能(néng)控製器由(yóu)單片(piàn)機(jī)，顯示模塊(kuài)，鍵盤，LED指示，時(shí)鐘電路(lù)，存(cún)儲器(qì)，通信模塊(kuài)以及蓄電(diàn)池(chí)充(chōng)放電控製電路(lù)組成。其(qí)硬件(jiàn)結構如圖2所(suǒ)示。

圖(tú)2智能儲能控(kòng)製器硬件結(jié)構

智能(néng)儲能(néng)控(kòng)製器(qì)的(dí)單片(piàn)機選用宏(hóng)晶科技生產的STC12C5A60S2,此單(dān)片機(jī)指令代碼完*兼容傳(chuán)統(tǒng)8051,但速度快(kuài)8~12倍(bèi)。內(nèi)部集成(chéng)MAX810專(zhuān)用復位電路(lù),2路PWM,8路(lù)高速(sù)10位(wèi)A/D轉(zhuǎn)換(huàn),60kBFlashROM,滿足(zú)本(běn)設(shè)計中程序容量，運(yùn)行速(sù)度(dù)及模擬信號處(chǔ)理等要求。顯(xiǎn)示模塊選用ZLE12864A單(dān)色(sè)液晶顯示屏,時鐘(zhōng)芯(xīn)片選用DS1302萬年(nián)歷(lì)專用芯片,存儲器選用24C64芯(xīn)片(piàn),RS-232/485轉換(huàn)選用SN75LBC184芯片(piàn),電力綫(xiàn)載(zǎi)波通信選(xuǎn)用(yòng)北(běi)京福星曉(xiǎo)程科技(jì)公司生產的PL2102。

2.1蓄(xù)電池充(chōng)放電(diàn)控製電路設(shè)計(jì)

蓄電池(chí)需(xū)要進(jìn)行過充(chōng)與(yǔ)過(guò)放(fàng)保(bǎo)護(hù),因此需(xū)設置充(chōng)放(fàng)電控(kòng)製(zhì)電路(lù)。如圖(tú)2所示,Q1為蓄電(diàn)池充電控(kòng)製(zhì)開關管,Q2為蓄電(diàn)池(chí)放(fàng)電(diàn)控製開關(guān)管(guǎn),R5，R6為蓄(xù)電池電壓檢測電阻(zǔ),R0為(wéi)負(fù)載檢(jiǎn)測(cè)電阻(zǔ),JK1為(wéi)並(bìng)網控製開關(guān)。蓄電(diàn)池(chí)充電過(guò)程(chéng)如下。P2.6輸出高(gāo)電平(píng),Q1導(dǎo)通(tōng),28V電(diàn)源(yuán)對(duì)蓄電池充電(diàn),蓄(xù)電(diàn)池(chí)電壓通過(guò)R5，R6分(fēn)壓後(hòu)反饋(kuì)致(zhì)單片(piàn)機(jī)A/D輸入(rù)端P1.0。隨著(zhuó)充電(diàn)的進(jìn)行,蓄電(diàn)池電(diàn)壓與P1.0反(fǎn)饋電壓(yā)均(jūn)逐漸(jiàn)*大。當P1.0檢測(cè)電壓達(dá)到(dào)設定的充(chōng)電(diàn)上(shàng)限(xiàn)值時,說明(míng)充電達(dá)到飽和,P2.6輸(shū)出切(qiē)換(huàn)成(chéng)低(dī)電平,Q1截止(zhǐ),斷(duàn)開充電(diàn),實現(xiàn)蓄(xù)電池過(guò)充保護。蓄(xù)電池(chí)放(fàng)電(diàn)過(guò)程(chéng)如(rú)下。P2.7輸(shū)出高電平,Q2導(dǎo)通,蓄(xù)電(diàn)池直流(liú)電通過Q2輸至逆變器,逆變器啟(qǐ)動,蓄電池直(zhí)流(liú)電(diàn)經逆變成(chéng)220V交(jiāo)流(liú)後(hòu)輸出(chū)。此時(shí)如(rú)家庭負載(zǎi)有用電(diàn),R0上有(yǒu)電(diàn)流通(tōng)過(guò),形(xíng)成電壓降,經(jīng)放大(dà)整(zhěng)流後在單片機(jī)A/D輸入(rù)端(duān)P1.1得到(dào)檢測信(xìn)號,P2.5輸出(chū)低(dī)電平,並網開關JK1斷(duàn)開,負(fù)載用(yòng)電(diàn)由(yóu)蓄電(diàn)池(chí)提(tí)供(gōng)。如家庭負(fù)載未用(yòng)電(或(huò)負(fù)載(zǎi)很(hěn)輕(qīng)),R0上(shàng)則沒有電流(liú)(或電流很(hěn)小(xiǎo)),P1.1檢(jiǎn)測信號(hào)未達到(dào)門限(xiàn)值(zhí),P2.5則(zé)輸出高電(diàn)平,JK1導通,蓄(xù)電池(chí)電能(néng)反售(shòu)電網。隨著(zhuó)蓄電(diàn)池放電的進行(háng),蓄電池電壓與P1.0檢測電壓(yā)均逐(zhú)漸(jiàn)下降,當電(diàn)壓(yā)下(xià)降(jiàng)到設定的放電下限(xiàn)值時(shí),P2.7輸出低電(diàn)平(píng),Q2截止,蓄電池停(tíng)止(zhǐ)放電(diàn),實現蓄電(diàn)池(chí)過放保護。

2.2電力綫載波(bō)通(tōng)信模(mó)塊(kuài)設計(jì)

電力綫載(zǎi)波(bō)通(tōng)信(xìn)選擇(zé)PL2102。PL2102是(shì)專(zhuān)為電力綫(xiàn)通(tōng)信(xìn)網絡(luò)設(shè)計(jì)的半(bàn)雙(shuāng)工異(yì)步調製(zhì)解調(tiáo)器,它僅(jǐn)由單(dān)一的(dí)+5V電(diàn)源供(gōng)電,以及一(yī)個外部(bù)的接口(kǒu)電路與(yǔ)電(diàn)力(lì)綫(xiàn)耦合。PL2102內(nèi)置了(liǎo)四(sì)種常用的(dí)功能(néng)電路:32BSRAM，電壓監測，看門狗定時(shí)器及復位電(diàn)路。它(tā)們通過標準的(dí)I2C接口與(yǔ)外部(bù)的微處理(lǐ)器相聯(lián)。PL2102是特(tè)別(bié)針(zhēn)對中(zhōng)國(guó)電(diàn)力(lì)網惡劣的信(xìn)道(dào)環境所研製開發的低(dī)壓電力(lì)綫載波(bō)通(tōng)信(xìn)芯片(piàn),采用了直接(jiē)序(xù)列擴頻(pín)，數字(zì)信(xìn)號處理，直接(jiē)數(shù)字頻(pín)率合成等新(xīn)技術,以(yǐ)及大(dà)規模數字(zì)/模(mó)擬混合(hé)0.5μmCMOS工(gōng)藝(yì)製作,具(jù)有較強的抗幹擾，抗(kàng)衰落性能。信號接(jiē)收過程(chéng)為(wéi):電(diàn)力綫(xiàn)上的載波信號(hào)經T31，C33耦合,進(jìn)入PL2102B/C的(dí)模(mó)擬信(xìn)號輸(shū)入(rù)端(duān)SIGin,在內(nèi)部進(jìn)行(háng)載(zǎi)波(bō)解調(tiáo);通(tōng)過I2C總綫(xiàn)SDA/SCL與(yǔ)AT89C51交換數(shù)據(jù),AT89C51將接收(shōu)的數據通(tōng)過串口(kǒu)轉發至(zhì)控(kòng)製(zhì)器(qì)和(hé)雙(shuāng)向(xiàng)電(diàn)能(néng)表。信號發(fā)送過(guò)程為(wéi):控製器或(huò)電能表數據通過串口發至AT89C51,I2C總綫(xiàn)SDA/SCL傳入PL2102後進行載(zǎi)波(bō)調製(zhì),PSKO為調製後的信號(hào)輸(shū)出端(duān),輸(shū)出信號(hào)經Q31，Q32，Q33，Q34組成OTL驅動放大(dà)後(hòu),經C31，T31耦合(hé)輸出至電(diàn)網(wǎng)。電力綫載(zǎi)波通(tōng)信模(mó)塊電路如(rú)圖3所(suǒ)示：

圖(tú)3電力(lì)綫(xiàn)通(tōng)信接(jiē)口(kǒu)電路

2.3顯(xiǎn)示模塊(kuài)與(yǔ)存儲(chǔ)器

顯示模(mó)塊選(xuǎn)用深圳(zhèn)卓立恩(ēn)科(kē)技有限公(gōng)司生產(chǎn)的(dí)ZLE12864A模(mó)塊。ZLE12864A模塊工作電(diàn)壓為(wéi)5V,顯示內(nèi)容(róng)為(wéi)128(列(liè))×64(行),顯示模(mó)式為(wéi)FSNT正(zhèng)顯(xiǎn),與(yǔ)單(dān)片機(jī)連(lián)接采用8位並行輸(shū)出(chū)方(fāng)式,通過(guò)字符取模(mó)軟件(jiàn)生成(chéng)漢字(zì)代(dài)碼(mǎ)。顯示屏上(shàng)方(fāng)固定顯示(shì)時(shí)間,中(zhōng)下(xià)部為信息發布(bù)區,分屏(píng)顯示即時(shí)電(diàn)價(jià)，操表，剩餘(yú)電量(liáng)等信(xìn)息(xī)。存儲器選擇24C64EEPROM。24C64為I2C總(zǒng)綫的(dí)EEPROM，具(jù)有(yǒu)較(jiào)強的(dí)抗(kàng)幹擾能(néng)力，功(gōng)耗(hào)低，可斷(duàn)電保(bǎo)存(cún)數據200年以上，擦寫次數*少(shǎo)10萬次(cì)。

3.智(zhì)能儲能控製(zhì)器軟(ruǎn)件(jiàn)設計(jì)

根據(jù)係統(tǒng)組成(chéng),智(zhì)能儲能控製器，電力綫載波通信(xìn)模塊，上位(wèi)機(jī)管(guǎn)理(lǐ)均(jūn)需編(biān)製(zhì)軟件。智能(néng)儲能(néng)控製(zhì)器軟件以及(jí)電力(lì)綫載波通信(xìn)模塊(kuài)采用單片(piàn)機C語言編製,上位機管理軟件(jiàn)采(cǎi)用VisualBasic編製,通(tōng)過(guò)虛擬(nǐ)串口VSPDxp5實現(xiàn)管理(lǐ)主機(jī)與下位機係統(tǒng)調試(shì)。

3.1智能(néng)儲能控(kòng)製器主程序(xù)設(shè)計(jì)

智能(néng)儲能控(kòng)製(zhì)器軟件由(yóu)主程序，時(shí)鐘程(chéng)序，鍵盤程序(xù)，顯示程序(xù)，通信程序等組(zǔ)成(chéng)。由(yóu)於(yú)采(cǎi)用C語言(yán)編(biān)寫(xiě),因此將各(gè)種(zhǒng)功能模塊編(biān)寫(xiě)成各類(lèi)功(gōng)能(néng)函數,由(yóu)主(zhǔ)函(hán)數調用並(bìng)反(fǎn)復循環(huán)。主程(chéng)序流程(chéng)圖(tú)如圖4所示(shì)。其流(liú)程為(wéi):①開機(jī)或(huò)復位後首先(xiān)進(jìn)行(háng)初始化設置;②調用時(shí)鐘函數,取出時間信(xìn)息;③調(tiáo)用(yòng)顯示(shì)函(hán)數(shù)將(jiāng)各(gè)類信息(xī)顯(xiǎn)示在液晶屏上(shàng);④查(chá)詢是(shì)否有按鍵,如有按鍵(jiàn)則(zé)調(tiáo)用(yòng)按(àn)鍵(jiàn)處理函數,得(dé)出鍵(jiàn)位碼,鍵(jiàn)位(wèi)碼使相(xiāng)關(guān)函(hán)數(shù)響應(yīng);⑤檢(jiǎn)測(cè)電價(jià)狀(zhuàng)態(tài)標(biāo)誌位,如為電價穀值(zhí),則用(yòng)戶(hù)負(fù)載由電(diàn)網供(gōng)電(diàn),同(tóng)時(shí)啟(qǐ)動(dòng)蓄(xù)電(diàn)池充(chōng)電(diàn)函數;如(rú)為(wéi)電價(jià)峰值,啟(qǐ)動(dòng)蓄(xù)電(diàn)池(chí)放電函數(shù)。當蓄電(diàn)池電量不足時(shí),繼續(xù)采用電網(wǎng)供(gōng)電;蓄(xù)電池電量充(chōng)足時,采用蓄電池供(gōng)電或將電(diàn)能(néng)反(fǎn)售電網(wǎng)。

圖(tú)4主(zhǔ)程序(xù)流(liú)程圖(tú)

3.2智(zhì)能儲能控製(zhì)器通(tōng)信程序(xù)設計(jì)

係統(tǒng)的(dí)通信(xìn)包(bāo)括采(cǎi)集(jí)器與管(guǎn)理(lǐ)主(zhǔ)機(jī)的光纖通(tōng)信，采集器與(yǔ)電力綫(xiàn)載波(bō)模塊的電(diàn)力綫(xiàn)通(tōng)信(xìn)以(yǐ)及電(diàn)力綫(xiàn)載波模塊與(yǔ)儲(chǔ)能控(kòng)製(zhì)器和(hé)電(diàn)能表的RS-485工業總綫通(tōng)信。管(guǎn)理主機與采集器的(dí)通信(xìn)按(àn)國(guó)家電力行(háng)業標(biāo)準要(yào)求采用DL645-2007協(xié)議(yì),電(diàn)力(lì)綫載波(bō)模塊與(yǔ)智能(néng)儲能控製(zhì)器約(yuē)定雙方(fāng)按(àn)Modbus協議編寫通(tōng)信程(chéng)序。接(jiē)收采用被動中斷(duàn)方式,發(fā)送采用主動(dòng)查詢(xún)方(fāng)式。智(zhì)能(néng)儲能控製(zhì)器數據發(fā)送工作(zuò)過(guò)程為(wéi):①把要(yào)發送(sòng)的數據進(jìn)行CRC運(yùn)算(suàn);②發送本機地址(zhǐ)碼;③發(fā)送(sòng)功能(néng)碼;④發送數據(jù)長度(dù)值(zhí);⑤依次發(fā)送數(shù)據;⑥發送(sòng)CRC校驗碼(mǎ)。智(zhì)能儲能(néng)控製器接收(shōu)采用中斷方(fāng)式(shì)接收(shōu)電(diàn)力載波模塊(kuài)的(dí)請求幀(zhēn)。其數(shù)據(jù)接(jiē)收過程為:①響應(yīng)串(chuàn)行中斷(duàn),接收地址碼(mǎ),判(pàn)斷地址(zhǐ)碼是否與本機(jī)地址(zhǐ)相(xiāng)同(tóng),如(rú)不同(tóng)則(zé)退(tuì)出中斷(duàn);②接(jiē)收功(gōng)能碼,判(pàn)斷(duàn)功能碼,根據(jù)功能(néng)碼值進(jìn)行(háng)相應(yīng)處(chǔ)理(lǐ);③按(àn)幀(zhēn)依(yī)次(cì)接收(shōu)數(shù)據;④接收CRC校驗碼;⑤把所(suǒ)接(jiē)收的數(shù)據進行(háng)CRC運算(接收的(dí)校(xiào)驗(yàn)碼不參與);⑥把(bǎ)接收(shōu)的CRC校驗碼(mǎ)與運算所(suǒ)得的CRC碼進行(háng)比(bǐ)較(jiào),相符(fú)則說(shuō)明(míng)接(jiē)收正確,返回接收正確(què)功(gōng)能碼,不符說(shuō)明(míng)接(jiē)收不正確(què),返回(huí)接收錯誤功能(néng)碼(mǎ)。

4.Acrel-2000ES儲能(néng)櫃(guì)能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)

4.1係(xì)統概(gài)述

安(ān)科(kē)瑞(ruì)儲能(néng)能量(liáng)管理係(xì)統(tǒng)Acrel-2000ES，專門(mén)針對工(gōng)商業儲能櫃，儲能集裝箱研發(fā)的(dí)一(yī)款儲能EMS，具(jù)有*的儲能監(jiān)控與管理功(gōng)能,涵(hán)蓋了儲能係統設備(PCS，BMS，電表(biǎo)，消防，空(kōng)調等(děng))的詳(xiáng)細信(xìn)息,實(shí)現了數(shù)據采集，數據處理，數(shù)據存(cún)儲，數據查(chá)詢與分析(xī)，可(kě)視(shì)化(huà)監控，報警管(guǎn)理，統計報(bào)表等(děng)功能(néng)。在*級應(yīng)用(yòng)上支持能(néng)量調(tiáo)度,具備(bèi)計劃曲綫(xiàn)，削峰填穀，需(xū)量控製，防逆(nì)流等控製功能。

4.2係統(tǒng)結構

Acrel-2000ES，可通(tōng)過直(zhí)采或者通過通(tōng)訊(xùn)管理或串口服(fú)務器將(jiāng)儲能櫃(guì)或者(zhě)儲(chǔ)能(néng)集裝箱(xiāng)內部(bù)的設備(bèi)接(jiē)入係統(tǒng)。

4.3係統(tǒng)功能(néng)

4.3.1實(shí)時監(jiān)測(cè)

係(xì)統(tǒng)人機(jī)界麵友(yǒu)好，能夠(gòu)顯(xiǎn)示儲(chǔ)能櫃的運(yùn)行狀態，實(shí)時(shí)監測(cè)PCS，BMS以(yǐ)及(jí)環(huán)境(jìng)參數信息，如(rú)電(diàn)參(cān)量(liáng)，溫度，濕(shī)度等。實時(shí)顯示有關(guān)故(gù)障，告警，收益等(děng)信息(xī)。

4.3.2設備監(jiān)控(kòng)

係統能夠實時監測PCS，BMS，電表(biǎo)，空調(tiáo)，消(xiāo)防，除濕機(jī)等設(shè)備(bèi)的(dí)運行狀(zhuàng)態及運(yùn)行模式(shì)。

PCS監控(kòng)：滿(mǎn)足儲(chǔ)能變流器的(dí)參數(shù)與限值(zhí)設置(zhì)；運(yùn)行(háng)模式設置(zhì)；實現儲(chǔ)能變流(liú)器交直(zhí)流(liú)側電壓，電(diàn)流(liú)，功(gōng)率(shuài)及充(chōng)放電(diàn)量(liáng)參數的采(cǎi)集(jí)與(yǔ)展(zhǎn)示；實現(xiàn)PCS通訊狀態，啟停狀態，開(kāi)關(guān)狀(zhuàng)態(tài)，異(yì)常(cháng)告(gào)警等(děng)狀(zhuàng)態監測(cè)。

BMS監控(kòng)：滿(mǎn)足電池管理係統的參(cān)數與限值(zhí)設(shè)置；實現儲(chǔ)能電池(chí)的電芯(xīn)，電(diàn)池簇的(dí)溫(wēn)度，電壓，電(diàn)流的監(jiān)測(cè)；實(shí)現電(diàn)池(chí)充放電狀態(tài)，電壓(yā)，電流及溫度異常狀態的告警(jǐng)。

空(kōng)調(tiáo)監(jiān)控：滿足(zú)環(huán)境溫度(dù)的(dí)監測，可根據設置的閾值進行空調溫度(dù)的聯動(dòng)調節，並實(shí)時監測空(kōng)調的運行(háng)狀態及溫(wēn)濕(shī)度(dù)數據，以(yǐ)曲綫形式進(jìn)行(háng)展(zhǎn)示。

UPS監控：滿(mǎn)足(zú)UPS的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)及相(xiāng)關電參(cān)量監(jiān)測(cè)。

4.3.3曲綫(xiàn)報(bào)表

係統能(néng)夠對PCS充放(fàng)電功率曲(qū)綫，SOC變換(huàn)曲綫，及(jí)電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，溫度(dù)等歷史(shǐ)曲綫的(dí)查(chá)詢(xún)與展(zhǎn)示。

4.3.4策略(lüè)配(pèi)置(zhì)

滿足儲(chǔ)能係統(tǒng)設(shè)備參數的(dí)配置，電(diàn)價參(cān)數與時段(duàn)的設(shè)置(zhì)，控(kòng)製策略的選擇。目前(qián)支持的控製(zhì)策略包(bāo)含計(jì)劃(huá)曲綫，削(xiāo)峰填穀，需量控製(zhì)等(děng)。

4.3.5實(shí)時(shí)報警

儲能能量管(guǎn)理係(xì)統具有(yǒu)實(shí)時告警功(gōng)能，係統能夠對儲能充放電越(yuè)限(xiàn)，溫度(dù)越(yuè)限，設備(bèi)故(gù)障(zhàng)或(huò)通(tōng)信故障等事件發出(chū)告警(jǐng)。

4.3.6事件(jiàn)查詢統(tǒng)計

儲(chǔ)能能量(liáng)管(guǎn)理係統能夠對遙信變位，溫(wēn)濕度，電壓越限(xiàn)等事件記(jì)錄(lù)進(jìn)行存(cún)儲和管理，方便(biàn)用(yòng)戶對係統事件和報(bào)警進行歷史(shǐ)追溯，查詢統計(jì)，事故分析(xī)。

4.3.7遙(yáo)控操作

可以(yǐ)通過每個(gè)設備(bèi)下麵的(dí)紅色(sè)按(àn)鈕對(duì)PCS，風(fēng)機(jī)，除濕機(jī)，空(kōng)調控(kòng)製器(qì)，照明(míng)等(děng)設(shè)備進(jìn)行相(xiāng)應的控製(zhì)，但(dàn)是當(dāng)設備(bèi)未(wèi)通(tōng)信上時(shí)，控製按鈕會顯示無(wú)效(xiào)狀態。

4.3.8用戶(hù)權限管(guǎn)理(lǐ)

儲能能量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)為(wéi)保(bǎo)障係統安全穩定運行，設置了用戶權限管(guǎn)理功能。通過用(yòng)戶權限管理(lǐ)能(néng)夠防止未(wèi)經授權的操作(zuò)（如(rú)遙(yáo)控的操作，數據庫(kù)修改等）。可以定義不同(tóng)級(jí)別(bié)用戶(hù)的(dí)登錄名(míng)，密碼(mǎ)及(jí)操作權(quán)限，為係統運行(háng)，維(wéi)護，管理(lǐ)提供可靠(kào)的安全保障(zhàng)。

5.結束(shù)語

綜上所述，光(guāng)伏(fú)儲能(néng)係統(tǒng)能夠平滑(huá)功率波(bō)動(dòng)，提高電網(wǎng)的穩定(dìng)性和(hé)可靠性，同(tóng)時(shí)實現供需(xū)平衡(héng)和(hé)調峰填穀。然而，光(guāng)伏儲能(néng)係(xì)統的(dí)應(yīng)用(yòng)還(huán)麵(miàn)臨一(yī)些挑戰，如成(chéng)本(běn)高(gāo)，技術(shù)難(nán)題等(děng)。因(yīn)此(cǐ)，未來(lái)需要(yào)進(jìn)一(yī)步研(yán)究(jiū)和改進(jìn)控(kòng)製策(cè)略(lüè)，以提(tí)高光伏儲能(néng)係(xì)統的(dí)效率和(hé)經濟(jì)性(xìng)。同(tóng)時(shí)，政策支持(chí)和(hé)市場(cháng)推(tuī)動(dòng)也(yě)是推(tuī)動光(guāng)伏儲(chǔ)能係統(tǒng)發展的重(zhòng)要因(yīn)素。相(xiāng)信通過不斷的努力(lì)和(hé)創新，光伏(fú)儲(chǔ)能係(xì)統將在清潔能源(yuán)領域發(fā)揮更加重(zhòng)要的作用(yòng)，實現可持(chí)續能(néng)源(yuán)的可(kě)靠供應(yīng)。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)

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