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Products電力監(jiān)控(kòng)與(yǔ)保(bǎo)護(hù)
技(jì)術文章/ ARTICLE
更新時間(jiān):2025-03-25
瀏(liú)覽(lǎn)次數:1784安科瑞(ruì) 陳(chén)聰(cōng)
摘(zhāi)要:隨(suí)著可(kě)再(zài)生能(néng)源的快(kuài)速(sù)發(fā)展(zhǎn),儲能技術成(chéng)為(wéi)解決能源(yuán)間歇性和波動(dòng)性問題的(dí)關鍵(jiàn)。儲能(néng)能量管理(lǐ)係統(SEMS)作為(wéi)儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)的核(hé)心控(kòng)製單(dān)元,對提(tí)升儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)的(dí)性能(néng),優(yōu)化(huà)能(néng)源(yuán)利用效(xiào)率起(qǐ)著至關重(zhòng)要的作用。本文(wén)深入探討了(liǎo)儲能(néng)能(néng)量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計,主要功能(néng),關鍵技(jì)術以及其(qí)在不(bù)同(tóng)領(lǐng)域的應用實例(lì),並(bìng)對其(qí)未來發展(zhǎn)趨(qū)勢(shì)進行了(liǎo)展望(wàng),旨在為(wéi)儲能能量管理係(xì)統(tǒng)的(dí)進(jìn)一(yī)步(bù)研究(jiū)與(yǔ)應(yīng)用提(tí)供全(quán)麵(miàn)的(dí)參考。
關鍵詞(cí):儲(chǔ)能(néng)能(néng)量(liáng)管理係統;架構設計;功能(néng)實現;應(yīng)用(yòng)前景(jǐng)
一,引言
在(zài)全(quán)球能源(yuán)轉型(xíng)的(dí)大背景(jǐng)下,太(tài)陽能,風能等(děng)可再生(shēng)能源的(dí)裝機容量不(bù)斷(duàn)攀升。然而,可(kě)再生能(néng)源(yuán)的間歇(xiē)性和波動性特(tè)點,給電網的穩定運行帶(dài)來(lái)了(liǎo)巨大(dà)挑戰(zhàn)。儲能係統(tǒng)作(zuò)為(wéi)一種(zhǒng)能夠(gòu)存儲電能並在需要(yào)時釋(shì)放的設(shè)備,有(yǒu)效地彌補(bǔ)了可再生能(néng)源(yuán)的這一缺陷。而儲(chǔ)能(néng)能(néng)量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)則是儲(chǔ)能係(xì)統的“大腦(nǎo)",負責對(duì)儲能係(xì)統的充(chōng)放電過(guò)程(chéng)進行(háng)控(kòng)製(zhì)和管理,實(shí)現(xiàn)能源的(dí)利(lì)用和係(xì)統的穩(wěn)定(dìng)運(yùn)行。
二,儲能(néng)能(néng)量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)架構設(shè)計
(一(yī))硬(yìng)件架(jià)構(gòu)
1.數據(jù)采(cǎi)集(jí)單元(yuán):主要由各(gè)類傳感器(qì)組成,用於采集(jí)儲能(néng)係統中電(diàn)池(chí)組的電(diàn)壓,電(diàn)流(liú),溫度,以及(jí)電(diàn)網的(dí)電(diàn)壓,頻(pín)率,功率等(děng)參數(shù)。這些傳(chuán)感(gǎn)器(qì)分布在電池(chí)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)(BMS),逆變器(qì),配電櫃等設備中,實(shí)時(shí)獲(huò)取(qǔ)準確(què)的數據(jù),為(wéi)能量(liáng)管(guǎn)理係統的決(jué)策提供(gōng)依(yī)據。
2.處理(lǐ)單(dān)元:通常采用高(gāo)性能的(dí)工(gōng)業(yè)計算機(jī)或(huò)嵌入式(shì)控(kòng)製器,具備(bèi)*的數據處理(lǐ)和(hé)運算(suàn)能(néng)力(lì)。它接收來(lái)自數據(jù)采(cǎi)集單元(yuán)的(dí)實時(shí)數據,並(bìng)根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和策(cè)略(lüè)進(jìn)行分(fēn)析和(hé)處理,生成相應的(dí)控製(zhì)指令。
3.通信(xìn)網絡(luò):負(fù)責實(shí)現(xiàn)各單(dān)元之(zhī)間的(dí)數據傳(chuán)輸,包括有(yǒu)綫(xiàn)通信(xìn)(如以(yǐ)太網(wǎng),RS485總綫等(děng))和(hé)無(wú)綫通信(如(rú)Wi-Fi,藍(lán)牙,ZigBee等)。可靠的通(tōng)信(xìn)網絡確(què)保(bǎo)了(liǎo)數據的(dí)快(kuài)速,準確(què)傳(chuán)輸(shū),使(shǐ)能量管理係(xì)統能夠(gòu)實(shí)時(shí)掌握儲能係統的運行狀態(tài),並及時(shí)下達控製(zhì)指令。
(二)軟件架(jià)構(gòu)
1.數據(jù)處理層(céng):對采集到的原始數據進行預處(chǔ)理,包括(kuò)數(shù)據濾(lǜ)波,異常值檢(jiǎn)測(cè)與修正(zhèng)等。通過數(shù)據處(chǔ)理,提(tí)高數據的質量和(hé)可(kě)靠(kào)性(xìng),為(wéi)後(hòu)續(xù)的(dí)分(fēn)析和決策提供準確(què)的數據(jù)支(zhī)持。
2.能量管(guǎn)理策(cè)略層:這(zhè)是軟件(jiàn)架構的(dí)核心部分,根(gēn)據係統的運行目標(biāo)(如削峰填(tián)穀(gǔ),可再生(shēng)能源消納,提高(gāo)電(diàn)能質量等)製定(dìng)相(xiāng)應(yīng)的能量(liáng)管理(lǐ)策略。常見(jiàn)的策略(lüè)包括基於(yú)規(guī)則(zé)的控製策略,優化(huà)算(suàn)法控(kòng)製(zhì)策略(lüè)(如綫(xiàn)性規劃,動態規劃等)和(hé)智(zhì)能控(kòng)製策略(如神經網(wǎng)絡,模(mó)糊控(kòng)製(zhì)等(děng))。
3.用戶(hù)界麵(miàn)層:為用戶(hù)提供直觀的操(cāo)作界(jiè)麵(miàn),包括(kuò)係(xì)統運(yùn)行狀態監(jiān)測,參數設(shè)置,歷史(shǐ)數據查詢與(yǔ)分析等(děng)功(gōng)能(néng)。用戶(hù)可以通過該界(jiè)麵(miàn)實時了解儲能(néng)係(xì)統(tǒng)的(dí)運行(háng)情況(kuàng),並根據實際(jì)需求調整係統(tǒng)參(cān)數和控製策(cè)略(lüè)。
三,儲能能量(liáng)管(guǎn)理係統主(zhǔ)要功能
(一)充(chōng)放電(diàn)控製
1.充放電功率調(tiáo)節:根據(jù)電網(wǎng)的實時需求(qiú)和(hé)儲能係統(tǒng)的狀(zhuàng)態(tài),控(kòng)製儲能係(xì)統(tǒng)的(dí)充(chōng)放電功(gōng)率。在電網負荷(hé)低(dī)穀期,以合適的功(gōng)率對儲(chǔ)能係統進行充電(diàn),儲(chǔ)存多(duō)餘(yú)的(dí)電(diàn)能;在(zài)電網負荷高(gāo)峰期(qī),控製(zhì)儲能(néng)係統(tǒng)以(yǐ)設(shè)定(dìng)的功率放電,為(wéi)電網補(bǔ)充(chōng)電(diàn)能(néng),實(shí)現削(xiāo)峰(fēng)填(tián)穀的(dí)功能。
2.充(chōng)放(fàng)電(diàn)模(mó)式(shì)選(xuǎn)擇(zé):支持多種(zhǒng)充放電模式,如(rú)恒流充電(diàn),恒(héng)壓(yā)充電,恒功率放電(diàn)等(děng)。根(gēn)據電池(chí)的(dí)類型,狀態(tài)和(hé)實(shí)際(jì)應用場景,選擇*優的(dí)充(chōng)放(fàng)電模(mó)式(shì),以(yǐ)延長(cháng)電(diàn)池(chí)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命,提高儲(chǔ)能係(xì)統的(dí)性(xìng)能。
(二)電池(chí)狀態監測與(yǔ)管理(lǐ)
1.電池狀(zhuàng)態估計:通過(guò)對(duì)電(diàn)池的電壓(yā),電(diàn)流,溫度(dù)等(děng)參數(shù)的(dí)監(jiān)測和(hé)分(fēn)析,實時(shí)估計電池(chí)的(dí)荷電狀(zhuàng)態(tài)(SOC),健康狀(zhuàng)態(SOH)和剩餘(yú)使(shǐ)用壽(shòu)命(RUL)。準確(què)的(dí)電(diàn)池狀(zhuàng)態估(gū)計對於優化(huà)儲(chǔ)能(néng)係統的(dí)運行策(cè)略,保障係統的(dí)安全(quán)穩定(dìng)運行至(zhì)關重要。
2.電池(chí)均(jūn)衡(héng)管(guǎn)理:由於電(diàn)池組中各(gè)單(dān)體(tǐ)電池(chí)在(zài)製(zhì)造工藝,使用(yòng)環境等(děng)方麵(miàn)存在差(chà)異,長時(shí)間(jiān)使(shǐ)用(yòng)後會出(chū)現(xiàn)不一(yī)致(zhì)性問(wèn)題,影(yǐng)響電(diàn)池(chí)組的整(zhěng)體(tǐ)性能和壽命。能(néng)量管理係(xì)統(tǒng)通(tōng)過電(diàn)池均衡管理功能(néng),對電(diàn)池(chí)組中的單(dān)體電池(chí)進行充放電均(jūn)衡,減(jiǎn)小(xiǎo)單體電池之(zhī)間(jiān)的(dí)差(chà)異(yì),提高(gāo)電(diàn)池組(zǔ)的一(yī)致性(xìng)和(hé)可靠(kào)性。
(三)能量(liáng)優(yōu)化調度
1.可(kě)再生能源消納優化:在(zài)含(hán)有可再生能(néng)源發電的(dí)係(xì)統中,儲(chǔ)能(néng)能(néng)量管理(lǐ)係統根(gēn)據(jù)可(kě)再(zài)生能源(yuán)的發電(diàn)預測(cè)和實(shí)時(shí)功率(shuài)輸(shū)出,合理安排(pái)儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)的(dí)充放電計劃,*大限(xiàn)度(dù)地消納可再(zài)生能(néng)源,減少(shǎo)棄風(fēng),棄光現象的(dí)發(fā)生(shēng)。
2.多(duō)能(néng)源協同(tóng)優(yōu)化(huà):對(duì)於包(bāo)含(hán)多種能(néng)源形(xíng)式(shì)(如電(diàn)力(lì),熱(rè)力,天然(rán)氣等)的綜(zōng)合能源(yuán)係(xì)統,能量管理(lǐ)係統(tǒng)通(tōng)過(guò)對不同能源之(zhī)間的(dí)耦(ǒu)合關係進(jìn)行分析,實現多(duō)能(néng)源的協同(tóng)優化(huà)調度(dù),提(tí)高整個能源(yuán)係統的綜合(hé)利用效(xiào)率和(hé)經濟(jì)效益(yì)。
(四)係統(tǒng)安(ān)全保護(hù)
1.過(guò)充(chōng)過放保(bǎo)護:實(shí)時監(jiān)測(cè)電池(chí)的(dí)電(diàn)壓和(hé)SOC,當電(diàn)池(chí)電壓或SOC達(dá)到設(shè)定的上限或下*時,及時采(cǎi)取措(cuò)施停止(zhǐ)充電或放電,防止(zhǐ)電池(chí)過(guò)充過放,避(bì)免(miǎn)電池(chí)損(sǔn)壞甚(shèn)至引發安(ān)全事故。
2.過(guò)溫保護:對電(diàn)池的溫度(dù)進行實時監測,當(dāng)電池溫度過高(gāo)時,啟動(dòng)散(sàn)熱係(xì)統或調整(zhěng)充放電(diàn)功(gōng)率,降低(dī)電池(chí)溫度(dù),確(què)保(bǎo)電(diàn)池在安全(quán)的(dí)溫(wēn)度(dù)範圍內運行。
3.故障診斷與報(bào)警:對儲能(néng)係(xì)統的各(gè)個(gè)設備和(hé)部(bù)件進行實(shí)時監測,一旦發(fā)現(xiàn)故(gù)障(zhàng),能(néng)夠(gòu)迅(xùn)速進行(háng)診斷和定(dìng)位,並(bìng)及時發出(chū)報警(jǐng)信號(hào),通知運(yùn)維(wéi)人員進行處理(lǐ),保障(zhàng)係統的(dí)安(ān)全可(kě)靠運行。
四(sì),儲(chǔ)能(néng)能(néng)量(liáng)管(guǎn)理係統(tǒng)關鍵技(jì)術(shù)
(一(yī))電池模型(xíng)與算法(fǎ)
1.電(diàn)池(chí)等效電路(lù)模(mó)型:建立準(zhǔn)確的電池等效電(diàn)路(lù)模(mó)型,能夠(gòu)更準確(què)地描(miáo)述(shù)電(diàn)池(chí)的(dí)電氣(qì)特性和(hé)動(dòng)態(tài)響(xiǎng)應。通(tōng)過(guò)對模(mó)型(xíng)參數(shù)的辨識(shí)和優化(huà),提(tí)高(gāo)電池狀(zhuàng)態估(gū)計的準(zhǔn)確性(xìng)。常(cháng)見的電(diàn)池(chí)等效電路模(mó)型有(yǒu)Rint模(mó)型,Thevenin模型,PNGV模(mó)型等。
2.智(zhì)能算法在(zài)電池管(guǎn)理(lǐ)中(zhōng)的應(yīng)用:利用神經(jīng)網絡,支(zhī)持(chí)向量(liáng)機等智(zhì)能算(suàn)法(fǎ)對電池的SOC,SOH等(děng)狀態(tài)進(jìn)行(háng)預測(cè)和(hé)估(gū)計。這些算(suàn)法具(jù)有*的非綫(xiàn)性映射能(néng)力和(hé)自(zì)學習能(néng)力,能(néng)夠(gòu)有(yǒu)效提(tí)高電(diàn)池狀(zhuàng)態(tài)估計的精度(dù)和(hé)可靠性。
(二(èr))實時數據采(cǎi)集與(yǔ)處(chǔ)理(lǐ)技(jì)術(shù)
1.高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備:采用高(gāo)速,高精度的數據(jù)采集卡和傳(chuán)感器,實(shí)現對(duì)儲(chǔ)能(néng)係(xì)統中各種參(cān)數(shù)的(dí)快(kuài)速(sù),準(zhǔn)確采集。確保數(shù)據采集(jí)的頻率(shuài)和精(jīng)度滿足(zú)能量管理(lǐ)係統(tǒng)實(shí)時控製的需求。
2.大(dà)數據處理(lǐ)技(jì)術(shù):麵對(duì)儲能係統運行(háng)過(guò)程中產生的海(hǎi)量(liáng)數(shù)據,運用大數據處(chǔ)理(lǐ)技術(shù)進(jìn)行存儲,分(fēn)析和挖(wā)掘(jué)。通過(guò)對(duì)歷史(shǐ)數(shù)據(jù)的(dí)分析(xī),提(tí)取有(yǒu)價值的(dí)信息,為(wéi)能(néng)量(liáng)管(guǎn)理策略(lüè)的優(yōu)化和係(xì)統的性(xìng)能評(píng)估提供(gōng)支(zhī)持(chí)。
(三(sān))通(tōng)信(xìn)與網絡(luò)技術(shù)
1.工業以太網(wǎng)通信(xìn)技(jì)術:在儲能(néng)係(xì)統(tǒng)內部(bù),廣泛采用(yòng)工業以太網(wǎng)作(zuò)為主要(yào)的通信方式(shì),實(shí)現各(gè)設(shè)備之間的高(gāo)速,可(kě)靠(kào)數據傳輸。工(gōng)業以太網具有(yǒu)通信(xìn)速率高(gāo),實時性好(hǎo),抗幹擾(rǎo)能力(lì)強(qiáng)等(děng)優(yōu)點,能夠(gòu)滿足(zú)儲(chǔ)能能量(liáng)管理係(xì)統對數(shù)據傳輸(shū)的嚴格(gé)要求。
2.無綫通信技術的(dí)應用(yòng):在一些(xiē)分布式儲能係(xì)統或(huò)對靈活(huó)性(xìng)要(yào)求較高(gāo)的(dí)場(cháng)景中,無綫(xiàn)通信(xìn)技術(如4G,5G,LoRa等(děng))發揮(huī)著(zhuó)重(zhòng)要作用。無綫通信技術(shù)能(néng)夠(gòu)實(shí)現(xiàn)設備的遠程(chéng)監(jiān)控(kòng)和數據傳(chuán)輸(shū),降低(dī)布(bù)綫成(chéng)本(běn),提(tí)高係統的部署(shǔ)靈活性。
五(wǔ),儲能(néng)能(néng)量管理(lǐ)係統應(yīng)用(yòng)實例
(一)電(diàn)網側儲(chǔ)能應(yīng)用
在某(mǒu)地區(qū)電網的一座(zuò)變(biàn)電站中,安(ān)裝了一(yī)套大(dà)規(guī)模的(dí)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng),並(bìng)配(pèi)備(bèi)了先進的儲能(néng)能量管(guǎn)理係統(tǒng)。該(gāi)係(xì)統通過實時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)的(dí)負荷變(biàn)化(huà)和運行(háng)狀(zhuàng)態,在負荷低穀期(qī)利(lì)用(yòng)廉(lián)價(jià)的(dí)電(diàn)能(néng)對(duì)儲(chǔ)能係(xì)統進(jìn)行充電,在負荷高(gāo)峰期將(jiāng)儲存的(dí)電能釋放到電(diàn)網中(zhōng),有效(xiào)緩解了電(diàn)網(wǎng)的供電壓力,降(jiàng)低了峰(fēng)穀電(diàn)價(jià)差帶來(lái)的(dí)成(chéng)本(běn)。同時,當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障或(huò)電能(néng)質(zhì)量(liáng)問(wèn)題時(shí),儲(chǔ)能係統(tǒng)能(néng)夠快(kuài)速響應(yīng),提供(gōng)緊(jǐn)急功率支持,保(bǎo)障電(diàn)網(wǎng)的穩定運行(háng)。
(二)可(kě)再(zài)生(shēng)能源發電配套儲(chǔ)能應用
在(zài)一個大(dà)型風(fēng)電場(cháng)中(zhōng),為了(liǎo)解決風電(diàn)的(dí)間歇性(xìng)和波動(dòng)性問(wèn)題,提高(gāo)風電(diàn)的並網(wǎng)穩(wěn)定(dìng)性(xìng)和消納能力,配(pèi)套(tào)建設了(liǎo)儲能係統及能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)。能(néng)量管(guǎn)理係統(tǒng)根(gēn)據風速(sù)預測(cè)和風機的(dí)實(shí)時發(fā)電(diàn)功率,動(dòng)態(tài)調整儲(chǔ)能係統(tǒng)的(dí)充放電策略(lüè)。當風(fēng)速(sù)較(jiào)大,風電(diàn)出力過剩時(shí),將多餘的(dí)電能儲(chǔ)存起來;當風(fēng)速較低或(huò)電(diàn)網需求(qiú)較大時(shí),控製儲(chǔ)能係(xì)統放電,補(bǔ)充風(fēng)電出力(lì)的(dí)不足。通過(guò)這(zhè)種方式,有效提(tí)高了風電(diàn)場的發電效率(shuài)和可靠性,減(jiǎn)少(shǎo)了棄(qì)風現(xiàn)象(xiàng)的發(fā)生。
(三)用戶側(cè)儲能應用
某商業綜(zōng)合(hé)體為了降低(dī)用電成本(běn),提(tí)高能(néng)源利(lì)用(yòng)效(xiào)率(shuài),在(zài)其配(pèi)電係統中安(ān)裝了(liǎo)用戶側(cè)儲(chǔ)能(néng)係統,並采用了儲(chǔ)能(néng)能量(liáng)管理(lǐ)係統。該(gāi)係統(tǒng)通(tōng)過對(duì)商業綜合(hé)體的用電負(fù)荷進(jìn)行實時監測和(hé)分析,利用峰(fēng)穀(gǔ)電價(jià)差(chà),在夜(yè)間(jiān)低穀(gǔ)電價時段(duàn)對(duì)儲能係統(tǒng)充(chōng)電,在白(bái)天(tiān)高峰(fēng)電價時(shí)段利用(yòng)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)放電,為(wéi)商業(yè)綜合(hé)體(tǐ)內(nèi)部的(dí)設備供(gōng)電。同時(shí),能(néng)量(liáng)管(guǎn)理係統還具備應急(jí)電源功(gōng)能(néng),在(zài)電(diàn)網(wǎng)停(tíng)電時,能夠迅(xùn)速切換至(zhì)儲能供(gōng)電模式,保障商業綜(zōng)合體的正常(cháng)運(yùn)營。
六,儲(chǔ)能能量管理(lǐ)係(xì)統發展趨(qū)勢(shì)
(一(yī))智能(néng)化與自(zì)適(shì)應控製
隨(suí)著人工智(zhì)能,機器學習(xí)等技術(shù)的(dí)不(bù)斷發展,未(wèi)來的儲能能(néng)量管(guǎn)理係統(tǒng)將(jiāng)更加智(zhì)能化和(hé)自適應(yīng)。係統能(néng)夠根(gēn)據實(shí)時(shí)的運(yùn)行數據和環境變(biàn)化(huà),自(zì)動(dòng)調整能量(liáng)管理策(cè)略,實(shí)現(xiàn)更加準確的控製。例如(rú),通(tōng)過(guò)深(shēn)度學(xué)習(xí)算法(fǎ)對大(dà)量的歷(lì)史(shǐ)數據(jù)進(jìn)行學習,預測電網負荷和可(kě)再(zài)生(shēng)能源(yuán)發電的變化(huà)趨勢,提前(qián)優化(huà)儲(chǔ)能係統的充(chōng)放電(diàn)計劃。
(二)與(yǔ)分(fēn)布(bù)式能(néng)源係統的(dí)深(shēn)度融合
分布(bù)式能(néng)源(yuán)係統(tǒng)(如(rú)分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏,小(xiǎo)型風力發電(diàn),微(wēi)電(diàn)網等)的快速(sù)發(fā)展,對儲能能量管(guǎn)理係統(tǒng)提出(chū)了更高的要求。未(wèi)來(lái)的儲能能(néng)量(liáng)管理係統將(jiāng)不僅(jǐn)僅(jǐn)局限於對儲能(néng)係統(tǒng)本身的(dí)控(kòng)製(zhì),還將與(yǔ)分(fēn)布(bù)式(shì)能(néng)源(yuán)係(xì)統(tǒng)中的(dí)各(gè)種(zhǒng)能源設備(bèi)進行(háng)深度(dù)融合(hé),實(shí)現多能(néng)源(yuán)的(dí)協同優化(huà)和智(zhì)能(néng)調(tiáo)控,構(gòu)建(jiàn)更加可靠的分布式(shì)能源網絡。
(三(sān))雲平台與(yǔ)大(dà)數(shù)據(jù)應用(yòng)
借(jiè)助(zhù)雲計算(suàn)和(hé)大數(shù)據技(jì)術,儲(chǔ)能能量管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)將實現(xiàn)數據的(dí)雲端存儲(chǔ)和(hé)分析。通過建(jiàn)立(lì)儲能雲(yún)平(píng)台(tái),將分散在(zài)各(gè)地的(dí)儲能係(xì)統連(lián)接起來,實現(xiàn)數(shù)據的(dí)集(jí)中管理和共(gòng)享。利(lì)用(yòng)大(dà)數據分析技(jì)術,對海量的儲能運行數據進(jìn)行挖掘(jué)和(hé)分析(xī),為(wéi)儲(chǔ)能係統的優化設(shè)計,性能評估(gū),故(gù)障預測等提供有力支持(chí),同(tóng)時(shí)也為(wéi)電(diàn)力市場(cháng)的(dí)交易(yì)決(jué)策(cè)提(tí)供數(shù)據依據(jù)。
七(qī),Acrel-2000MG充電站微電網能量管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)
1平(píng)台(tái)概(gài)述(shù)
Acrel-2000MG微(wēi)電網(wǎng)能(néng)量管理(lǐ)係統,是我司(sī)根據新型(xíng)電(diàn)力(lì)係(xì)統下微電(diàn)網(wǎng)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)與微電網能(néng)量(liáng)管理係(xì)統(tǒng)的要(yào)求,總結(jié)國內外的研究和生(shēng)產的(dí)經驗,專(zhuān)門研製出的(dí)企業微電網(wǎng)能(néng)量(liáng)管理係(xì)統。本係統滿足(zú)光伏(fú)係(xì)統,風力發電,儲能(néng)係統(tǒng)以(yǐ)及充(chōng)電(diàn)站(zhàn)的(dí)接入,*進行(háng)數(shù)據采(cǎi)集分(fēn)析,直(zhí)接監(jiān)視(shì)光伏(fú),風(fēng)能,儲(chǔ)能係統,充(chōng)電站運行狀(zhuàng)態及(jí)健康狀況,是(shì)一(yī)個集監(jiān)控係統,能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)為一體(tǐ)的(dí)管理(lǐ)係統(tǒng)。該係統在安(ān)全(quán)穩(wěn)定的基(jī)礎上(shàng)以經濟(jì)優化運行為(wéi)目(mù)標,促進(jìn)可再(zài)生(shēng)能源應(yīng)用,提(tí)高電(diàn)網運(yùn)行(háng)穩定性,補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng);有(yǒu)效(xiào)實(shí)現(xiàn)用戶側的(dí)需求(qiú)管(guǎn)理,消除(chú)晝(zhòu)夜峰穀差(chà),平滑負荷(hé),提高(gāo)電力(lì)設備運行效率,降(jiàng)低(dī)供電成本。為企業微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能量(liáng)管理(lǐ)提供(gōng)安全(quán),可靠,經濟運行提(tí)供了全新的解決方(fāng)案(àn)。
微(wēi)電網能量管(guǎn)理係統應采用分層(céng)分(fēn)布(bù)式(shì)結(jié)構(gòu),整個(gè)能量管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)在物(wù)理(lǐ)上分(fēn)為三個(gè)層:設備(bèi)層(céng),網絡通(tōng)信(xìn)層和(hé)站控(kòng)層。站級(jí)通信網絡采用標準(zhǔn)以太(tài)網及(jí)TCP/IP通信(xìn)協議,物(wù)理媒介可(kě)以(yǐ)為光纖(xiān),網(wǎng)綫,屏(píng)蔽(bì)雙絞綫等。係統支持(chí)ModbusRTU,ModbusTCP,CDT,IEC60870-5-101,IEC60870-5-103,IEC60870-5-104,MQTT等通(tōng)信規約(yuē)。
2平(píng)台適用場合(hé)
係統(tǒng)可應用(yòng)於城(chéng)市(shì),高速公(gōng)路,工業園區,工商業區(qū),居民區,智(zhì)能建築,海(hǎi)島(dǎo),無(wú)電(diàn)地區可再生(shēng)能源係(xì)統監控(kòng)和能(néng)量(liáng)管理需求。
3係(xì)統(tǒng)架(jià)構
本(běn)平(píng)台采用(yòng)分(fēn)層分布式結構進(jìn)行(háng)設計,即站控層,網(wǎng)絡(luò)層(céng)和(hé)設(shè)備(bèi)層,詳(xiáng)細拓(tuò)撲(pū)結構(gòu)如下:

圖1典型微(wēi)電網(wǎng)能量管理係統(tǒng)組網(wǎng)方(fāng)式(shì)
1實(shí)時監(jiān)測
微(wēi)電網能量管理(lǐ)係(xì)統人機(jī)界麵友(yǒu)好,應能(néng)夠以係(xì)統一次電氣圖(tú)的形式直(zhí)觀顯(xiǎn)示各電氣回路的(dí)運行狀態,實(shí)時監測(cè)光伏(fú),風電(diàn),儲能,充(chōng)電站(zhàn)等(děng)各回路(lù)電(diàn)壓,電流,功率,功率因數等電參數信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各(gè)回(huí)路斷路(lù)器,隔離(lí)開關(guān)等合,分(fēn)閘(zhá)狀態及有關(guān)故障(zhàng),告警等(děng)信號。其(qí)中(zhōng),各(gè)子係統回路電參量主(zhǔ)要(yào)有:相電壓,綫(xiàn)電(diàn)壓,三相(xiāng)電流(liú),有(yǒu)功(gōng)/無(wú)功功(gōng)率,視在功率(shuài),功(gōng)率因(yīn)數,頻率,有(yǒu)功(gōng)/無功電度,頻(pín)率和正(zhèng)向有(yǒu)功電能累(léi)計值;狀態參(cān)數(shù)主(zhǔ)要(yào)有:開(kāi)關狀態,斷路器(qì)故障(zhàng)脫扣告(gào)警等。
係統(tǒng)應可(kě)以對分布(bù)式電(diàn)源(yuán),儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)進(jìn)行(háng)發電管理(lǐ),使(shǐ)管(guǎn)理人(rén)員(yuán)實時掌(zhǎng)握(wò)發電單元(yuán)的出力(lì)信(xìn)息,收益信息(xī),儲能(néng)荷電狀態(tài)及發電(diàn)單(dān)元與儲能(néng)單元運(yùn)行功(gōng)率設(shè)置等(děng)。
係(xì)統應可以對儲(chǔ)能(néng)係(xì)統進行狀(zhuàng)態(tài)管(guǎn)理,能(néng)夠根(gēn)據儲能係統(tǒng)的荷電(diàn)狀(zhuàng)態(tài)進(jìn)行及(jí)時告(gào)警(jǐng),並支(zhī)持定(dìng)期(qī)的電池(chí)維護。
微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能量管理係統(tǒng)的監(jiān)控係(xì)統界(jiè)麵包(bāo)括(kuò)係(xì)統主界麵(miàn),包(bāo)含微電網光伏(fú),風(fēng)電,儲(chǔ)能,充(chōng)電站(zhàn)及總體(tǐ)負(fù)荷(hé)組成情(qíng)況,包(bāo)括(kuò)收(shōu)益信息,天氣信息,節(jié)能(néng)減(jiǎn)排信(xìn)息,功(gōng)率信(xìn)息(xī),電量(liáng)信息(xī),電(diàn)壓電流情況等。根據不同(tóng)的需求(qiú),也可(kě)將(jiāng)充(chōng)電,儲能(néng)及(jí)光(guāng)伏係(xì)統(tǒng)信息進行顯(xiǎn)示(shì)。

圖(tú)1係統主界麵
子界麵主(zhǔ)要包(bāo)括係統主接(jiē)綫圖,光(guāng)伏信息,風(fēng)電信息(xī),儲(chǔ)能信息(xī),充(chōng)電站信(xìn)息(xī),通訊狀(zhuàng)況(kuàng)及一(yī)些統計列(liè)表等。
1.1光伏(fú)界麵


圖2光伏(fú)係(xì)統界麵
本(běn)界麵用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示對光(guāng)伏係統信息,主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括逆變器(qì)直流側,交流側(cè)運行(háng)狀(zhuàng)態監(jiān)測及報警(jǐng),逆(nì)變器(qì)及電站發電(diàn)量統計(jì)及分(fēn)析,並(bìng)網櫃電力(lì)監(jiān)測(cè)及(jí)發電量(liáng)統(tǒng)計,電站發電(diàn)量年(nián)有(yǒu)效利(lì)用小(xiǎo)時(shí)數統計,發電(diàn)收(shōu)益統(tǒng)計(jì),碳(tàn)減排統計(jì),輻(fú)照度(dù)/風(fēng)力(lì)/環境(jìng)溫(wēn)濕度監測(cè),發(fā)電功(gōng)率模(mó)擬(nǐ)及效(xiào)率分析(xī);同時對係統的總功(gōng)率(shuài),電(diàn)壓電流及(jí)各個逆(nì)變器的運行(háng)數據進行(háng)展(zhǎn)示(shì)。
1.2儲能界麵

圖3儲(chǔ)能係統界麵
本界麵(miàn)主(zhǔ)要用(yòng)來(lái)展示(shì)本係統的儲(chǔ)能裝(zhuāng)機容量,儲能當(dāng)前充放電量(liáng),收(shōu)益,SOC變(biàn)化曲綫以及電(diàn)量變化(huà)曲綫(xiàn)。

圖4儲能(néng)係統PCS參(cān)數設(shè)置界麵
本界(jiè)麵主要用來展示對(duì)PCS的參數進(jìn)行設置(zhì),包(bāo)括開關(guān)機(jī),運行(háng)模式(shì),功率(shuài)設定以(yǐ)及電(diàn)壓(yā),電流的(dí)限(xiàn)值(zhí)。

圖5儲能係(xì)統BMS參(cān)數設置界麵(miàn)
本界(jiè)麵用(yòng)來展示對BMS的(dí)參數(shù)進行設置,主(zhǔ)要包括(kuò)電芯(xīn)電(diàn)壓,溫(wēn)度(dù)保護限值(zhí),電(diàn)池(chí)組(zǔ)電(diàn)壓,電流(liú),溫度限(xiàn)值(zhí)等。

圖6儲能係統PCS電網側數據(jù)界麵
本界麵(miàn)用(yòng)來展示對(duì)PCS電(diàn)網側數據,主要包(bāo)括(kuò)相電壓(yā),電(diàn)流,功率(shuài),頻率,功(gōng)率(shuài)因數(shù)等。

圖7儲能係統(tǒng)PCS交流側數(shù)據界(jiè)麵
本界麵用來(lái)展示(shì)對PCS交(jiāo)流(liú)側數(shù)據(jù),主要包(bāo)括相(xiāng)電壓(yā),電流(liú),功(gōng)率(shuài),頻率(shuài),功率因數,溫度值(zhí)等。同時(shí)針對交(jiāo)流側(cè)的異(yì)常信(xìn)息進行告警。

圖(tú)8儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)PCS直流(liú)側(cè)數據(jù)界麵
本界麵用(yòng)來展示對(duì)PCS直流側(cè)數據,主要包括電壓(yā),電流,功率,電(diàn)量(liáng)等。同時針(zhēn)對直(zhí)流側的(dí)異(yì)常(cháng)信息進行告警(jǐng)。

圖(tú)9儲能(néng)係統PCS狀態(tài)界(jiè)麵
本界麵用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示對PCS狀(zhuàng)態(tài)信息,主(zhǔ)要(yào)包括通訊狀(zhuàng)態,運行(háng)狀態,STS運行(háng)狀(zhuàng)態及(jí)STS故障(zhàng)告警等。

圖10儲(chǔ)能(néng)電池狀(zhuàng)態界麵
本界麵(miàn)用來(lái)展示(shì)對(duì)BMS狀態信(xìn)息(xī),主要包括儲能(néng)電池的運(yùn)行狀(zhuàng)態,係統信息(xī),數據(jù)信(xìn)息以及(jí)告警(jǐng)信(xìn)息等(děng),同時展(zhǎn)示(shì)當(dāng)前儲(chǔ)能電池(chí)的SOC信(xìn)息。

圖(tú)11儲能電池簇(cù)運行數據(jù)界麵(miàn)
本(běn)界麵(miàn)用來展示(shì)對電池簇(cù)信息,主要包(bāo)括儲能(néng)各(gè)模組的電芯(xīn)電壓與(yǔ)溫(wēn)度(dù),並(bìng)展示當(dāng)前電芯的(dí)電壓,溫度值(zhí)及(jí)所(suǒ)對應(yīng)的位置。
1.3風電界麵(miàn)


圖12風(fēng)電(diàn)係統界麵
本界麵用來(lái)展示(shì)對風電係(xì)統(tǒng)信息,主要包括(kuò)逆(nì)變(biàn)控製(zhì)一(yī)體(tǐ)機(jī)直流側,交流側運行狀態監測(cè)及報警,逆變(biàn)器及電(diàn)站發(fā)電量統計(jì)及分析,電站發電量年有效(xiào)利(lì)用(yòng)小時數統(tǒng)計,發電收益統計,碳(tàn)減(jiǎn)排統計,風速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè),發(fā)電功率模擬及效率(shuài)分析;同時(shí)對(duì)係統的總功(gōng)率(shuài),電(diàn)壓(yā)電(diàn)流(liú)及各(gè)個逆變(biàn)器(qì)的運行(háng)數(shù)據進行展示(shì)。
1.4充電(diàn)站界(jiè)麵


圖13充(chōng)電(diàn)站界麵
本界麵(miàn)用來展示(shì)對充電(diàn)站係(xì)統信息,主(zhǔ)要(yào)包括充電站(zhàn)用(yòng)電(diàn)總(zǒng)功(gōng)率,交(jiāo)直流充(chōng)電站(zhàn)的功(gōng)率,電量(liáng),電(diàn)量費(fèi)用(yòng),變化曲綫,各個(gè)充電(diàn)站的運(yùn)行(háng)數(shù)據(jù)等。
1.5視頻(pín)監控界(jiè)麵

圖14微(wēi)電網(wǎng)視(shì)頻(pín)監控界麵
本界麵(miàn)主要(yào)展示係(xì)統所接入(rù)的視(shì)頻畫麵(miàn),且通過(guò)不同的配置,實現預覽(lǎn),回放,管理與(yǔ)控製等。
1.6發電預測
係(xì)統應可以(yǐ)通(tōng)過歷(lì)史(shǐ)發(fā)電(diàn)數據(jù),實測數(shù)據(jù),未來天氣預測數(shù)據,對(duì)分布(bù)式發電(diàn)進行(háng)短期,超短(duǎn)期發電功(gōng)率預測,並展示合格率及誤差(chà)分析(xī)。根據(jù)功率預(yù)測可進行人(rén)工(gōng)輸入或(huò)者自動(dòng)生(shēng)成發電計(jì)劃,便(biàn)於用(yòng)戶對該(gāi)係統(tǒng)新能(néng)源發(fā)電的集(jí)中(zhōng)管(guǎn)控。

圖(tú)15光伏預測界麵
1.7策略(lüè)配置(zhì)
係(xì)統應可(kě)以(yǐ)根據發電數(shù)據(jù),儲(chǔ)能係統容量,負荷需求及(jí)分時電價信息,進行係(xì)統運(yùn)行(háng)模式的設置及(jí)不(bù)同控製策(cè)略(lüè)配置(zhì)。如削(xiāo)峰填穀,周(zhōu)期(qī)計劃(huá),需(xū)量(liáng)控製,防逆流(liú),有序充(chōng)電,動態擴(kuò)容等。
具體策(cè)略根據(jù)項(xiàng)目實際(jì)情(qíng)況(kuàng)(如儲能櫃數量,負載(zǎi)功(gōng)率,光(guāng)伏(fú)係(xì)統(tǒng)能力等(děng))進(jìn)行(háng)接口適配和(hé)策(cè)略調整,同時支持(chí)定(dìng)製化需求。


圖16策略配置界麵(miàn)
1.8運行報(bào)表
應能查(chá)詢(xún)各子係統(tǒng),回路或設(shè)備(bèi)*時間的運(yùn)行參(cān)數,報(bào)表(biǎo)中(zhōng)顯(xiǎn)示(shì)電(diàn)參量信(xìn)息應(yīng)包括(kuò):各相電流,三(sān)相電壓(yā),總(zǒng)功率(shuài)因數(shù),總(zǒng)有(yǒu)功功率,總(zǒng)無功功率(shuài),正向有(yǒu)功(gōng)電能,尖峰平穀時(shí)段電量(liáng)等。

圖(tú)17運(yùn)行(háng)報表
1.9實(shí)時(shí)報(bào)警
應具(jù)有(yǒu)實(shí)時報警(jǐng)功能,係(xì)統能夠(gòu)對(duì)各(gè)子係(xì)統(tǒng)中的逆(nì)變器,雙向變流器的(dí)啟(qǐ)動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位(wèi),及設(shè)備內(nèi)部的(dí)保(bǎo)護動作(zuò)或(huò)事(shì)故跳(tiào)閘時應(yīng)能(néng)發(fā)出告警,應能實(shí)時(shí)顯(xiǎn)示告警事件或跳閘(zhá)事件,包括保護(hù)事件名稱,保(bǎo)護動(dòng)作時(shí)刻(kè);並(bìng)應(yīng)能以(yǐ)彈(dàn)窗,聲(shēng)音,短信(xìn)和(hé)電話(huà)等形(xíng)式通(tōng)知(zhī)相關人員。

圖18實時(shí)告警
1.10歷(lì)史(shǐ)事(shì)件查(chá)詢
應能夠對(duì)遙信變(biàn)位,保護(hù)動作(zuò),事故(gù)跳(tiào)閘,以及電壓(yā),電(diàn)流(liú),功(gōng)率,功率(shuài)因(yīn)數,電(diàn)芯(xīn)溫度(dù)(鋰(lǐ)離(lí)子(zǐ)電池),壓力(液(yè)流(liú)電池(chí)),光(guāng)照(zhào),風(fēng)速,氣壓越(yuè)限等(děng)事件(jiàn)記(jì)錄進行(háng)存(cún)儲(chǔ)和管(guǎn)理,方便用戶對係統事件和(hé)報警進行(háng)歷史(shǐ)追(zhuī)溯,查(chá)詢統計,事故分析(xī)。

圖19歷史(shǐ)事件(jiàn)查(chá)詢
1.11電能(néng)質量監測
應可以對整個微(wēi)電網(wǎng)係統的(dí)電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)包括穩(wěn)態狀(zhuàng)態和(hé)暫(zàn)態(tài)狀態進行持(chí)續監(jiān)測,使(shǐ)管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員實時掌(zhǎng)握(wò)供(gōng)電係統(tǒng)電能(néng)質(zhì)量情(qíng)況,以便及時(shí)發(fā)現和(hé)消(xiāo)除供電(diàn)不穩定(dìng)因(yīn)素(sù)。
1)在(zài)供(gōng)電(diàn)係統主(zhǔ)界麵上應能實(shí)時顯(xiǎn)示各電能(néng)質量監測(cè)點的監測(cè)裝(zhuāng)置通(tōng)信狀態(tài),各監測(cè)點的A/B/C相電(diàn)壓(yā)總(zǒng)畸變率(shuài),三相(xiāng)電壓不平衡度*和正序/負序(xù)/零序(xù)電(diàn)壓值,三相(xiāng)電(diàn)流不平衡度(dù)*和正(zhèng)序/負(fù)序(xù)/零(líng)序(xù)電(diàn)流值(zhí);
2)諧(xié)波分析功(gōng)能(néng):係統(tǒng)應(yīng)能實時(shí)顯示A/B/C三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓總(zǒng)諧(xié)波(bō)畸變(biàn)率,A/B/C三相(xiāng)電流總諧(xié)波(bō)畸變(biàn)率,奇次諧(xié)波(bō)電壓總畸變率,奇次諧波電流(liú)總畸變率,偶次諧(xié)波電壓總畸變率,偶(ǒu)次諧(xié)波電流(liú)總畸變率;應能以柱(zhù)狀(zhuàng)圖(tú)展(zhǎn)示(shì)2-63次諧波(bō)電(diàn)壓含(hán)有率(shuài),2-63次(cì)諧波(bō)電壓含有率,0.5~63.5次(cì)間(jiān)諧(xié)波(bō)電壓(yā)含(hán)有率,0.5~63.5次(cì)間(jiān)諧(xié)波(bō)電(diàn)流含有(yǒu)率;
3)電(diàn)壓(yā)波(bō)動(dòng)與閃(shǎn)變(biàn):係(xì)統應能顯示(shì)A/B/C三(sān)相(xiāng)電壓波動值(zhí),A/B/C三(sān)相電壓(yā)短閃變(biàn)值(zhí),A/B/C三(sān)相電(diàn)壓(yā)長閃(shǎn)變值;應(yīng)能提供(gōng)A/B/C三相電壓(yā)波動(dòng)曲綫,短閃(shǎn)變(biàn)曲(qū)綫和(hé)長閃(shǎn)變曲(qū)綫(xiàn);應能(néng)顯示(shì)電壓偏差與(yǔ)頻(pín)率偏差;
4)功(gōng)率與電能計(jì)量(liáng):係(xì)統應能顯(xiǎn)示A/B/C三相有功(gōng)功率(shuài),無功功率和視在功(gōng)率(shuài);應(yīng)能顯(xiǎn)示三相總(zǒng)有功功(gōng)率,總(zǒng)無(wú)功功率(shuài),總(zǒng)視在(zài)功(gōng)率和(hé)總功率(shuài)因(yīn)素;應能提供有功負荷曲綫,包(bāo)括(kuò)日(rì)有功(gōng)負荷曲綫(折綫型(xíng))和年有(yǒu)功負荷曲(qū)綫(折(zhē)綫(xiàn)型);
5)電壓(yā)暫態(tài)監測(cè):在電能質(zhì)量暫(zàn)態事(shì)件(jiàn)如(rú)電壓(yā)暫升(shēng),電(diàn)壓暫降,短時中斷發生時(shí),係統(tǒng)應能產生(shēng)告警,事(shì)件能以彈窗(chuāng),閃爍,聲音(yīn),短(duǎn)信(xìn),電話等形(xíng)式通(tōng)知相關人(rén)員;係統(tǒng)應(yīng)能查(chá)看(kàn)相應(yīng)暫態事件發生(shēng)前後(hòu)的波(bō)形。
6)電能質量數據(jù)統(tǒng)計(jì):係統(tǒng)應能顯示1min統計整2h存(cún)儲(chǔ)的(dí)統(tǒng)計數據(jù),包括均(jūn)值(zhí),*值(zhí),*值,95%概率(shuài)值(zhí),方均(jūn)根值。
7)事件(jiàn)記(jì)錄(lù)查看功能:事件(jiàn)記錄(lù)應包含事件名稱,狀態(動作或(huò)返回),波形號(hào),越限(xiàn)值(zhí),故障(zhàng)持(chí)續(xù)時間,事件(jiàn)發生的時間(jiān)。

圖20微電網係(xì)統(tǒng)電能質量界麵
1.12遙(yáo)控功能(néng)
應可以對整個(gè)微電(diàn)網係統範(fàn)圍(wéi)內的(dí)設備(bèi)進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程(chéng)遙控操作(zuò)。係統(tǒng)維(wéi)護(hù)人員可以通(tōng)過管(guǎn)理(lǐ)係統的主(zhǔ)界(jiè)麵完(wán)成遙控操(cāo)作,並遵(zūn)循(xún)遙(yáo)控預置(zhì),遙控(kòng)返(fǎn)校(xiào),遙(yáo)控執行的操作(zuò)順(shùn)序,可(kě)以(yǐ)及時(shí)執行調(tiáo)度係統或站(zhàn)內(nèi)相(xiāng)應的操作(zuò)命(mìng)令(líng)。

圖(tú)21遙(yáo)控(kòng)功能
1.13曲綫(xiàn)查詢
應可(kě)在曲(qū)綫查詢界麵(miàn),可(kě)以(yǐ)直接(jiē)查(chá)看各電參(cān)量曲綫(xiàn),包(bāo)括三(sān)相電(diàn)流(liú),三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓(yā),有功功率,無功(gōng)功率,功率(shuài)因(yīn)數(shù),SOC,SOH,充(chōng)放(fàng)電量(liáng)變化等曲(qū)綫。

圖(tú)22曲(qū)綫(xiàn)查詢(xún)
1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表(biǎo)
具(jù)備定時抄表匯(huì)總統計功(gōng)能(néng),用(yòng)戶(hù)可以自由(yóu)查詢(xún)自(zì)係統正常(cháng)運行以來任(rèn)意時間(jiān)段內(nèi)各(gè)配電節點的發電,用電,充(chōng)放電(diàn)情況(kuàng),即該節點進綫(xiàn)用(yòng)電量與各(gè)分支(zhī)回路消耗(hào)電(diàn)量(liáng)的統計分析報(bào)表。對微電網與(yǔ)外部(bù)係統(tǒng)間電能(néng)量交換(huàn)進行(háng)統(tǒng)計(jì)分析;對係統(tǒng)運行的(dí)節能,收(shōu)益(yì)等(děng)分析;具備對(duì)微(wēi)電(diàn)網供電可靠性(xìng)分析,包(bāo)括年停電時(shí)間,年停電(diàn)次數等(děng)分(fēn)析;具備(bèi)對(duì)並網(wǎng)型微(wēi)電網(wǎng)的並網點(diǎn)進(jìn)行(háng)電(diàn)能質(zhì)量分析。

圖23統計(jì)報表
1.15網絡拓撲圖
係統支持(chí)實時(shí)監(jiān)視(shì)接入係(xì)統的(dí)各(gè)設備(bèi)的通信狀態,能夠完整(zhěng)的顯示(shì)整個(gè)係統網(wǎng)絡結構(gòu);可在綫(xiàn)診斷設(shè)備通信(xìn)狀態,發生網(wǎng)絡異常(cháng)時能自(zì)動在界麵(miàn)上顯示故(gù)障設備或(huò)元(yuán)件及其故障(zhàng)部位(wèi)。

圖(tú)24微電網係統拓(tuò)撲界麵
本(běn)界麵主要(yào)展(zhǎn)示微電(diàn)網(wǎng)係統拓(tuò)撲,包(bāo)括係統的組(zǔ)成(chéng)內容,電網(wǎng)連(lián)接(jiē)方式(shì),斷(duàn)路器,表(biǎo)計(jì)等(děng)信(xìn)息(xī)。
1.16通信管理(lǐ)
可(kě)以對(duì)整個微電網(wǎng)係(xì)統範圍內的設(shè)備通信(xìn)情況進(jìn)行管理(lǐ),控(kòng)製,數(shù)據(jù)的實(shí)時監測(cè)。係統維(wéi)護人員(yuán)可以通(tōng)過管理(lǐ)係(xì)統的主程序右鍵打開通(tōng)信管理程序,然(rán)後(hòu)選擇通信控製(zhì)啟(qǐ)動所有(yǒu)端(duān)口或(huò)某(mǒu)個端(duān)口,快(kuài)速查看某(mǒu)設備的通信和數(shù)據情況(kuàng)。通(tōng)信應(yīng)支(zhī)持ModbusRTU,ModbusTCP,CDT,IEC60870-5-101,IEC60870-5-103,IEC60870-5-104,MQTT等(děng)通(tōng)信規約。

圖25通信管理(lǐ)
1.17用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)管(guǎn)理(lǐ)
應(yīng)具(jù)備設置(zhì)用戶權(quán)限管(guǎn)理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管(guǎn)理(lǐ)能(néng)夠防(fáng)止未經授權(quán)的(dí)操作(如遙控操作(zuò),運行(háng)參數修(xiū)改(gǎi)等)。可(kě)以定義不同(tóng)級(jí)別用(yòng)戶(hù)的(dí)登(dēng)錄名(míng),密碼及操作(zuò)權限(xiàn),為(wéi)係(xì)統運(yùn)行,維(wéi)護(hù),管理提供(gōng)可靠的(dí)安全(quán)保障。

圖26用戶權限(xiàn)
1.18故障錄波
應可以(yǐ)在係統發生(shēng)故障時,自(zì)動準(zhǔn)確地記(jì)錄(lù)故障(zhàng)前(qián),後過(guò)程(chéng)的各(gè)相(xiāng)關電氣量的變(biàn)化(huà)情(qíng)況,通(tōng)過對這(zhè)些(xiē)電氣量(liáng)的分析(xī),比(bǐ)較(jiào),對分析處(chǔ)理(lǐ)事故(gù),判斷保(bǎo)護(hù)是否正(zhèng)確(què)動(dòng)作(zuò),提高電(diàn)力係統安全運(yùn)行(háng)水平(píng)有著(zhuó)重(zhòng)要(yào)作用。其中故障錄(lù)波共(gòng)可(kě)記錄16條,每(měi)條錄波(bō)可觸發6段錄波,每(měi)次(cì)錄波(bō)可記(jì)錄故(gù)障(zhàng)前8個周(zhōu)波,故(gù)障後(hòu)4個周波波(bō)形,總錄(lù)波(bō)時間(jiān)共(gòng)計46s。每(měi)個采(cǎi)樣(yàng)點錄(lù)波至少包含(hán)12個(gè)模(mó)擬量,10個開關量(liáng)波形。

圖27故(gù)障錄波(bō)
1.19事故追憶(yì)
可以(yǐ)自動記錄(lù)事故(gù)時刻前(qián)後一段(duàn)時(shí)間的(dí)所有實時掃描數據,包(bāo)括開關(guān)位(wèi)置,保護(hù)動作狀態,遙(yáo)測(cè)量等,形成(chéng)事故分(fēn)析的(dí)數(shù)據基礎(chǔ)。
用(yòng)戶可自定義事(shì)故追憶的啟動事(shì)件,當(dāng)每(měi)個事件發生時,存(cún)儲(chǔ)事故*10個掃描(miáo)周期及事(shì)故(gù)後10個(gè)掃(sǎo)描(miáo)周期的有(yǒu)關(guān)點數據(jù)。啟(qǐ)動事件(jiàn)和監(jiān)視(shì)的數據點可由用戶(hù)隨意修改。

九(jiǔ),硬(yìng)件及(jí)其(qí)配套產(chǎn)品
序號(hào) | 設(shè)備(bèi) | 型號 | 圖(tú)片 | 說明(míng) |
1 | 能量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng) | Acrel-2000MG |
| 內(nèi)部設備的數據(jù)采集與(yǔ)監(jiān)控(kòng),由(yóu)通信管理(lǐ)機,工業(yè)平板電(diàn)腦(nǎo),串口服務器(qì),遙信模(mó)塊及相關(guān)通信(xìn)輔件(jiàn)組成(chéng)。 數(shù)據(jù)采(cǎi)集,上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務器及協(xié)同控(kòng)製(zhì)裝置(zhì) 策略控製(zhì):計(jì)劃曲綫,需量控(kòng)製,削(xiāo)峰填穀,備用電源(yuán)等(děng) |
2 | 顯示器(qì) | 25.1英(yīng)寸液晶顯(xiǎn)示器(qì) |
| 係(xì)統軟件(jiàn)顯(xiǎn)示載(zǎi)體(tǐ) |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS |
| 為監控主機提(tí)供後備(bèi)電(diàn)源 |
4 | 打(dǎ)印機(jī) | HP108AA4 |
| 用以(yǐ)打(dǎ)印(yìn)操(cāo)作記(jì)錄,參(cān)數修(xiū)改(gǎi)記錄(lù),參(cān)數(shù)越限,復(fù)限(xiàn),係統事故(gù),設備故(gù)障,保護(hù)運行(háng)等(děng)記(jì)錄(lù),以召喚打印為主要方(fāng)式 |
5 | 音箱(xiāng) | R19U |
| 播(bō)放報警(jǐng)事件(jiàn)信息 |
6 | 工業網絡(luò)交換(huàn)機 | D-LINKDES-1016A16 |
| 提供16口百(bǎi)兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換(huàn)機解(jiě)決(jué)了通信實(shí)時性(xìng),網(wǎng)絡安全性(xìng),本(běn)質安全與(yǔ)安全防(fáng)爆(bào)技術等技術問題 |
7 | GPS時鐘 | ATS1200GB |
| 利(lì)用gps同步衛(wèi)星信號(hào),接收1pps和(hé)串口時間信息(xī),將(jiāng)本(běn)地的時鐘和gps衛(wèi)星(xīng)上(shàng)麵的(dí)時間進行同步 |
8 | 交(jiāo)流計量電表(biǎo) | AMC96L-E4/KC |
| 電力參(cān)數(shù)測量(liáng)(如(rú)單(dān)相或者(zhě)三相(xiāng)的(dí)電(diàn)流(liú),電壓,有功(gōng)功(gōng)率(shuài),無功(gōng)功(gōng)率,視(shì)在(zài)功(gōng)率,頻(pín)率,功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù)等(děng)),復費率電(diàn)能(néng)計(jì)量, 四(sì)象(xiàng)限電(diàn)能(néng)計(jì)量,諧波分析以(yǐ)及(jí)電(diàn)能監(jiān)測和(hé)考核(hé)管理。多(duō)種外圍接口功能:帶(dài)有(yǒu)RS485/MODBUS-RTU協(xié)議(yì):帶開關量輸(shū)入和(hé)繼(jì)電器(qì)輸出可實現(xiàn)斷路器開(kāi)關(guān)的(dí)"遜(xùn)信(xìn)“和(hé)“遙控(kòng)"的功(gōng)能 |
9 | 直流(liú)計(jì)量電(diàn)表(biǎo) | PZ96L-DE |
| 可測量直(zhí)流係統中(zhōng)的電(diàn)壓(yā),電(diàn)流(liú),功率(shuài),正向與反向(xiàng)電能(néng)。可(kě)帶(dài)RS485通訊接(jiē)口(kǒu),模(mó)擬量數據轉換(huàn),開關(guān)量輸入(rù)/輸出(chū)等功(gōng)能 |
10 | 電能(néng)質(zhì)量監測 | APView500 |
| 實時監測電壓偏(piān)差,頻率俯差(chà),三相電壓不平衡,電壓(yā)波動和(hé)閃(shǎn)變(biàn),諾波等(děng)電能質量,記錄各類(lèi)電能質量事件,定位擾(rǎo)動源。 |
11 | 防孤(gū)島裝置(zhì) | AM5SE-IS |
| 防(fáng)孤(gū)島(dǎo)保護(hù)裝置,當外部(bù)電(diàn)網停電(diàn)後斷開和電(diàn)網(wǎng)連接(jiē) |
12 | 箱(xiāng)變(biàn)測控(kòng)裝置(zhì) | AM6-PWC |
| 置針(zhēn)對光伏,風能(néng),儲能(néng)升壓(yā)變(biàn)不(bù)同(tóng)要(yào)求研發(fā)的(dí)集保護,測(cè)控(kòng),通訊(xùn)一(yī)體(tǐ)化裝置,具備保(bǎo)護,通(tōng)信管(guǎn)理機(jī)功(gōng)能,環(huán)網(wǎng)交(jiāo)換機功能(néng)的(dí)測控裝(zhuāng)置(zhì) |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 |
| 能夠根(gēn)據不(bù)同的采(cǎi)集規的(dí)進(jìn)行水(shuǐ)表(biǎo),氣(qì)表,電(diàn)表,微機保(bǎo)護等設備終端的數據果(guǒ)集匯總: 提(tí)供(gōng)規(guī)約(yuē)轉(zhuǎn)換,透明(míng)轉發(fā),數(shù)據(jù)加密(mì)壓縮,數據轉換,邊(biān)緣計算等多項功(gōng)能(néng):實時(shí)多任(rèn)務並(bìng)行(háng)處理(lǐ)數據采(cǎi)集和數據轉(zhuǎn)發(fā),可多路上送平(píng)台據: |
14 | 串(chuàn)口服(fú)務器 | Aport |
| 功能(néng):轉(zhuǎn)換“輔助(zhù)係統"的(dí)狀(zhuàng)態數(shù)據(jù),反饋到能(néng)量管理係(xì)統中(zhōng)。 1)空調的(dí)開關,調(tiáo)溫,及*全斷(duàn)電(二次(cì)開關實現) 2)上(shàng)傳(chuán)配電(diàn)櫃各個空(kōng)開信號 3)上傳UPS內部(bù)電量(liáng)信息(xī)等 4)接(jiē)入電表,BSMU等(děng)設備 |
15 | 遙信模(mó)塊 | ARTU-K16 |
| 1)反(fǎn)饋(kuì)各個設(shè)備狀(zhuàng)態,將相(xiāng)關(guān)數(shù)據(jù)到(dào)串口服(fú)務(wù)器(qì): 讀消(xiāo)防VO信號,並轉發給到(dào)上(shàng)層(céng)(關機,事(shì)件(jiàn)上報(bào)等(děng)) 2)采集水浸傳感(gǎn)器(qì)信息,並(bìng)轉發(fā)3)給到上(shàng)層(水浸(jìn)信(xìn)號事件(jiàn)上(shàng)報(bào)) 4)讀取(qǔ)門(mén)禁(jīn)程傳(chuán)感器信息(xī),並(bìng)轉發 |
十,結(jié)束語
儲能能量管理係統(tǒng)作為儲能(néng)係(xì)統的核心組成(chéng)部(bù)分,在(zài)提(tí)高(gāo)能源利(lì)用效率(shuài),保(bǎo)障電網(wǎng)穩定運(yùn)行,促(cù)進可(kě)再生能(néng)源發展等方麵(miàn)發揮(huī)著(zhuó)不可替(tì)代的(dí)作(zuò)用(yòng)。通(tōng)過不(bù)斷(duàn)優(yōu)化(huà)係(xì)統(tǒng)架構(gòu),*功能設計,創(chuàng)新(xīn)關(guān)鍵(jiàn)技術,儲能能量管理係(xì)統在各個(gè)領(lǐng)域的應用取得(dé)了(liǎo)顯(xiǎn)著成(chéng)效。然而(ér),隨(suí)著(zhuó)能(néng)源(yuán)行業的快(kuài)速(sù)發展和技術(shù)的不(bù)斷進步,儲(chǔ)能(néng)能量(liáng)管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)仍(réng)麵臨(lín)著(zhuó)諸多(duō)挑戰和(hé)機(jī)遇(yù)。未來(lái),需要進一步(bù)加強技術(shù)研發和創(chuàng)新,推動儲(chǔ)能能量管理係(xì)統(tǒng)向智(zhì)能化,集成化(huà),雲平台(tái)化(huà)方向(xiàng)發(fā)展,為實(shí)現全球能(néng)源(yuán)的(dí)可(kě)持續發展做(zuò)出(chū)更大貢獻。
【參(cān)考文獻】
【1】安(ān)科(kē)瑞高(gāo)校綜合能效解(jiě)決(jué)方案2022.5版
【2】安科瑞企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網設(shè)計(jì)與應用手冊(cè)2022.05版