安科瑞 劉邁

　　摘要：隨著全球?qū)稍偕茉吹年P(guān)注不斷增加,，雙碳能源技術(shù)成為應(yīng)對(duì)氣候變化和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要方向之一。雙碳能源技術(shù)是一種綠色,、可持續(xù)的能源發(fā)展方向,，光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)作為其中的重要組成部分，具有將光能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行儲(chǔ)存和供電的功能,。文章對(duì)光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能進(jìn)行分析,，以期為雙碳能源技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供技術(shù)支持。

　　關(guān)鍵詞：雙碳能源技術(shù) ,；光儲(chǔ)充一體系統(tǒng) ,；光伏發(fā)電 ；電能儲(chǔ)存

　　1,、雙碳能源技術(shù)和光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)分析

　　1.1雙碳能源技術(shù)

　　雙碳能源技術(shù)是一項(xiàng)綜合運(yùn)用多種*進(jìn)技術(shù)的戰(zhàn)略性能源方案,，旨在降低能源生產(chǎn)與利用過(guò)程中的 CO2和甲烷排放，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的低碳與低甲烷化,。該技術(shù)涵蓋清潔能源生產(chǎn),、能源儲(chǔ)存與調(diào)度、碳排放控制與碳利用,、甲烷排放控制及能效提升等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,。通過(guò)采用太陽(yáng)能光伏、風(fēng)力發(fā)電等清潔能源生產(chǎn)技術(shù),，以及電化學(xué)儲(chǔ)能,、氫能儲(chǔ)存等能源儲(chǔ)存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)可再生能源的*效利用,。同時(shí),，通過(guò)碳捕獲與封存、碳利用技術(shù),，有效減少 CO2排放并實(shí)現(xiàn)其資源化利用,。在甲烷排放方面，生物甲烷控制技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)有望降低甲烷排放水平,。智能能源管理系統(tǒng)和*效用能技術(shù)的應(yīng)用則有助于提高整體能源系統(tǒng)的效能,。

　　1.2光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)

　　光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)是一種綜合利用太陽(yáng)能的技術(shù),，其包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電、能量存儲(chǔ)和電池充電等功能,。該系統(tǒng)的核心在于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,，并將其儲(chǔ)存起來(lái)，以供電池充電或供電使用,。光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)是一種集成化的解決方案,，有助于提高太陽(yáng)能利用效率，減少電能浪費(fèi),，以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源的管理和利用,。光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)（圖1）包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件、能量存儲(chǔ)裝置（如鋰電池或電容器）及智能電池管理系統(tǒng),。太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件通過(guò)光電效應(yīng)將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為直流電能,，然后，能量存儲(chǔ)裝置將電能存儲(chǔ)起來(lái),，以備不時(shí)之需,，*后，智能電池管理系統(tǒng)監(jiān)控和管理電池的充放電過(guò)程,，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 [1],。

2、光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1 太陽(yáng)能光伏組件選擇與設(shè)計(jì)

　　在太陽(yáng)能光伏組件選擇與設(shè)計(jì)方面,，采用*效的單晶硅太陽(yáng)能電池板,，提高能量轉(zhuǎn)換效率，具備*越的適應(yīng)性和耐候性,。通過(guò)*密布局和傾斜角設(shè)置,，*大程度地優(yōu)化電池板的日照接收，并通過(guò)詳盡的陰影分析,，*小化陰影損失,。選擇效率超過(guò)20% 的單晶硅太陽(yáng)能電池板，確保系統(tǒng)在有限空間內(nèi)獲得*大能量收集,。在電池和充電控制器選擇方面，采用高能量密度,、輕量和長(zhǎng)壽命的鋰離子電池,，搭配*進(jìn)的*大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）充電控制器，以*大化充電效率并對(duì)電池進(jìn)行保護(hù),。通過(guò)高度優(yōu)化的固定支架或雙軸追蹤系統(tǒng),，確保光伏組件在不同季節(jié)和天氣條件下*大程度地接收太陽(yáng)輻射[2]。引入多層次的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng),，監(jiān)測(cè)電池狀態(tài),、光伏組件性能和充電控制器運(yùn)行情況等,，以保障實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)記錄。*后,，為確保光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行,，引入自動(dòng)清潔系統(tǒng)，并制訂了定期巡檢計(jì)劃,，以定期檢查電纜連接和系統(tǒng)組件,，以充分發(fā)揮光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)在能源收集和利用方面的潛力。

　　2.2 儲(chǔ)能設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)

　　在儲(chǔ)能設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)方面,，選擇鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為*佳解決方案,，考慮其高能量密度、長(zhǎng)壽命和輕量特性,。通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)能量需求分析,，確定額定容量和*大充放電功率，以適應(yīng)周期性和突發(fā)性負(fù)載需求,。優(yōu)化連接方案,，將儲(chǔ)能系統(tǒng)與太陽(yáng)能光伏組件和充電控制器集成，*小化能量轉(zhuǎn)換損失,?？紤]循環(huán)壽命，實(shí)施深度充放電管理,、溫度控制和充電電流控制,，以*大程 度延長(zhǎng)電池壽命。集成*家法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),，采用安全措施,，如溫度傳感器和電流限制，以預(yù)防安全風(fēng)險(xiǎn),。進(jìn)行*面的經(jīng)濟(jì)性分析,，考慮投資成本、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本和電池壽命成本,，以確保經(jīng)濟(jì)可行性,。制訂定期的維護(hù)計(jì)劃，監(jiān)測(cè)電池健康狀態(tài),、檢查連接線路和系統(tǒng)軟硬件,，以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

　　2.3 電力轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

　　在電力轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中,，選用*效的直流 – 交流逆變器,，以*小化能量損耗，滿足系統(tǒng)直流電能向交流電能轉(zhuǎn)換的需求。通過(guò)功率容量匹配,、電流和電壓穩(wěn)定性控制,，確保逆變器適應(yīng)各種負(fù)載變化，同時(shí)優(yōu)化響應(yīng)時(shí)間和效率,。引入智能控制策略,，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力需求和太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)輸出，以*大化能量利用,。配置過(guò)載和短路保護(hù)機(jī)制,，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。整合溫度管理系統(tǒng),，提高逆變器在高溫環(huán)境下的運(yùn)行效率和壽命,。通過(guò)遙測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)逆變器性能,，記錄關(guān)鍵參數(shù),，實(shí)現(xiàn)故障診斷和性能優(yōu)化。這一系列措施旨在提高電力轉(zhuǎn)換器的效能,，為光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)提供穩(wěn)定,、*效的電能轉(zhuǎn)換[4]。

　　2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,，采用*進(jìn)的 MPPT 算法,，提高光伏組件的能量利用效率。結(jié)合智能充放電控制,，優(yōu)化儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行,，以適應(yīng)動(dòng)態(tài)的電能需求。配置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程管理,。這一*面的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在*大程度地提高系統(tǒng)整體性能，確保光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)在不同工況下實(shí)現(xiàn)*效穩(wěn)定的運(yùn)行,。

　　3,、光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)性能分析

　　3.1 能量轉(zhuǎn)換效率分析

　　太陽(yáng)能光伏組件中的*效單晶硅電池板選擇和*密設(shè)計(jì)的布局使得系統(tǒng)在不同日照條件下能夠*大化吸收太陽(yáng)輻射，從而實(shí)現(xiàn)高能量轉(zhuǎn)換效率,。采用的單晶硅太陽(yáng)能電池板具有超過(guò)20% 的效率,，這使得系統(tǒng)在有限的空間內(nèi)能夠獲得*大的能量收集。通過(guò)電池和充電控制器的*效設(shè)計(jì),，系統(tǒng)有效地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能,，并通過(guò)儲(chǔ)能設(shè)備中的鋰離子電池實(shí)現(xiàn)能量的*效儲(chǔ)存。在電力轉(zhuǎn)換器方面,，選用了*效的直流 – 交流逆變器,，逆變器在將儲(chǔ)存的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能時(shí)，通過(guò)*進(jìn)的 MPPT 算法,，光伏組件的能量輸出得到*大化,。同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力需求,、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能狀態(tài),，通過(guò)智能控制策略?xún)?yōu)化能量的分配，使得系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)電能需求變化中保持*效運(yùn)行,。某遙測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄顯示,，在不同天候和負(fù)載條件下，系統(tǒng)的總體能量轉(zhuǎn)換效率維持在85% 以上,。

　　3.2 儲(chǔ)能效率分析

　　儲(chǔ)能效率直接關(guān)系到儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的有效吸收和釋放,。儲(chǔ)能效率的主要影響因素包括充電和放電的過(guò)程效率及電池的自放電損失。經(jīng)過(guò)深度充放電管理,、溫度控制和適當(dāng)?shù)某潆婋娏骺刂?，系統(tǒng)成功降低了充電和放電階段的能量損失。根據(jù) IEC 61683,，充電階段的效率可達(dá)到95% 以上,，而放電階段的效率維持在90% 以上。這一數(shù)據(jù)表明,，系統(tǒng)在能量的儲(chǔ)存和釋放過(guò)程中表現(xiàn)*色,，有效地優(yōu)化了能源管理并降低了損耗。在電池管理系統(tǒng)（BMS）的引導(dǎo)下,，系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池循環(huán)壽命的*大化控制,。通過(guò)*密的電池監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài),，包括電壓,、電流和溫度等參數(shù)。此外,，系統(tǒng)采用*進(jìn)的 BMS 算法對(duì)電池進(jìn)行均衡管理,，進(jìn)一步確保電池組件的壽命得到有效延長(zhǎng)。根據(jù) IEC 61683,，在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行條件下,，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的總體儲(chǔ)能效率維持在85% 以上。這一儲(chǔ)能效率的高水平表明系統(tǒng)在吸收太陽(yáng)能并將其轉(zhuǎn)化為電能,，以及在需要時(shí)有效釋放電能方面取得了顯著成功,。

　　3.3 供電穩(wěn)定性分析

　　光伏組件的*效能量轉(zhuǎn)換和電池的高能量密度確保了系統(tǒng)在太陽(yáng)能供應(yīng)下能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電源。具體而言,，采用的單晶硅太陽(yáng)能電池板在典型日照條件下實(shí)現(xiàn)了超過(guò)20% 的轉(zhuǎn)換效率,，有效提高了光伏組件的能量輸出,。此外，系統(tǒng)通過(guò)高度優(yōu)化的固定支架或雙軸追蹤系統(tǒng),，確保光伏組件在不同季節(jié)和天氣條件下都能*大程度地接收太陽(yáng)輻射,，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定供電能力。通過(guò)深度充放電管理和溫度控制,，系統(tǒng)成功維護(hù)了儲(chǔ)能設(shè)備的*效運(yùn)行,，確保了在非太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)能夠提供穩(wěn)定的電能輸出。在儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電和放電過(guò)程中,，根據(jù)IEC 61683可知,，系統(tǒng)能夠保持95% 以上的能量轉(zhuǎn)換效率，從而提高了系統(tǒng)對(duì)電能的可靠利用,。電力轉(zhuǎn)換器作為能量傳遞的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，通過(guò)采用*效率的直流 – 交流逆變器，實(shí)現(xiàn)了直流電能向交流電能的穩(wěn)定轉(zhuǎn)換,。在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下,，這些逆變器的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到90% 以上，確保系統(tǒng)在交流電能輸出時(shí)*小化能量損耗,，顯著提高了供電的穩(wěn)定性,。這些性能指標(biāo)來(lái)源于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試報(bào)告和逆變器制造商的技術(shù)規(guī)格，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,。

　　3.4 可靠性與壽命分析

　　采用的單晶硅太陽(yáng)能電池板具有較低的光衰減率,，從而保證了系統(tǒng)在多年的運(yùn)行中能夠保持較高的能量輸出。系統(tǒng)的陰影分析和組件布局設(shè)計(jì)有效減小了陰影損失,，*大程度地提高了光伏組件的可靠性,。儲(chǔ)能設(shè)備方面，鋰離子電池以其低自放電率和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命為系統(tǒng)提供了可靠的儲(chǔ)能媒介,。深度充放電管理和溫度控制有助于減緩電池的壽命衰減過(guò)程,。實(shí)時(shí)電池監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行細(xì)致監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取措施,，有效提升了電池的壽命,。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，電池組件在正常運(yùn)行條件下能夠保持高達(dá)10 a 以上的壽命,。根據(jù) IEC 62040可知,，這些逆變器的設(shè)計(jì)壽命在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下能夠達(dá)到15 a 以上，體現(xiàn)了其*越的可靠性,。這種持久的性能確保了系統(tǒng)整體的連續(xù)穩(wěn)定性,，為長(zhǎng)期的能源供應(yīng)提供了可靠的技術(shù)保障。

　　4,、Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)概述

　　4.1概述

　　Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求,，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng),、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電樁的接入,，*天候進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏,、風(fēng)能,、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況,，是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng),、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo),，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用,，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng),；有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理,、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷,，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率,、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全,、可靠,、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。

　　微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層：設(shè)備層,、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,，物理媒介可以為光纖,、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等,。系統(tǒng)支持ModbusRTU,、ModbusTCP、CDT,、IEC60870-5-101,、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104,、MQTT等通信規(guī)約,。

　　4.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　本方案遵循的*家標(biāo)準(zhǔn)有：

　　本技術(shù)規(guī)范書(shū)提供的設(shè)備應(yīng)滿足以下規(guī)定,、法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

　　GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通用規(guī)范*1部分：通用要求

　　GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)基本平臺(tái)*2部分：性能評(píng)定方法

　　GB/T26802.5-2011工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通用規(guī)范*5部分：場(chǎng)地安全要求

　　GB/T26802.6-2011工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通用規(guī)范*6部分：驗(yàn)收大綱

　　GB/T2887-2011計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范

　　GB/T20270-2006信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

　　GB50174-2018電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范

　　DL/T634.5101遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)*5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)

　　DL/T634.5104遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)*5-104部分:傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)101

　　GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

　　GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

　　GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T36270-2018微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

　　DL/T1864-2018獨(dú)立型微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

　　T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行規(guī)范

　　T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規(guī)范

　　T/CEC151-2018并網(wǎng)型交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)范

　　T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應(yīng)技術(shù)要求

　　T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負(fù)荷管理技術(shù)導(dǎo)則

　　T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行規(guī)范

　　T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范

　　NB/T10148-2019微電網(wǎng)*1部分：微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則

　　NB/T10149-2019微電網(wǎng)*2部分：微電網(wǎng)運(yùn)行導(dǎo)則

　　4.3適用場(chǎng)合

　　系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路,、工業(yè)園區(qū),、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū),、智能建筑,、海島、無(wú)電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求,。

　　4.4型號(hào)說(shuō)明

4.5系統(tǒng)配置

　　4.5.1系統(tǒng)架構(gòu)

　　本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層,，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

　　4.6系統(tǒng)功能

　　4.6.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好,，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器,、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障,、告警等信號(hào),。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：三相電流,、三相電壓,、總有功功率、總無(wú)功功率,、總功率因數(shù),、頻率和正向有功電能累計(jì)值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài),、斷路器故障脫扣告警等,。

　　系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理,，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息,、收益信息、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等,。

　　系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理,，能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護(hù),。

　　微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,，包含微電網(wǎng)光伏,、風(fēng)電、儲(chǔ)能,、充電樁及總體負(fù)荷組成情況,，包括收益信息、天氣信息,、節(jié)能減排信息,、功率信息、電量信息,、電壓電流情況等,。根據(jù)不同的需求，也可將充電,，儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。

圖2系統(tǒng)主界面

　　子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖,、光伏信息,、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息,、充電樁信息,、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。

　　4.6.1.1光伏界面

圖3光伏系統(tǒng)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息,，主要包括逆變器直流側(cè),、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析,、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì),、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì),、碳減排統(tǒng)計(jì),、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析,；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率,、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

　　4.6.1.2儲(chǔ)能界面

圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)界面

　　本界面主要用來(lái)展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量,、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量,、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線,。

圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

　　本界面主要用來(lái)展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,，包括開(kāi)關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式,、功率設(shè)定以及電壓,、電流的限值,。

圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要包括電芯電壓,、溫度保護(hù)限值,、電池組電壓、電流,、溫度限值等,。

圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓,、電流,、功率、頻率,、功率因數(shù)等,。

圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓,、電流,、功率、頻率,、功率因數(shù),、溫度值等。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警,。

圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù),，主要包括電壓、電流,、功率,、電量等。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警,。

圖10儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)PCS狀態(tài)信息,，主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài),、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等,。

圖11儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)BMS狀態(tài)信息，主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài),、系統(tǒng)信息,、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息,。

圖12儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)電池簇信息,，主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當(dāng)前電芯的*大、*小電壓,、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置,。

　　4.6.1.3風(fēng)電界面

圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè),、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警,、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì),、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì),、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè),、發(fā)電功率模擬及效率分析,；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示,。

　　4.6.1.4充電樁界面

圖14充電樁界面

　　本界面用來(lái)展示對(duì)充電樁系統(tǒng)信息,，主要包括充電樁用電總功率、交直流充電樁的功率,、電量,、電量費(fèi)用，變化曲線,、各個(gè)充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)等,。

　　4.6.1.5視頻監(jiān)控界面

圖15微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

　　本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫(huà)面,，且通過(guò)不同的配置,，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放,、管理與控制等,。

　　4.6.2發(fā)電預(yù)測(cè)

　　系統(tǒng)應(yīng)可以通過(guò)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),、未來(lái)天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),，對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè),，并展示合格率及誤差分析,。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃，便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控,。

圖16光伏預(yù)測(cè)界面

　　4.6.3策略配置

　　系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù),、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息,，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置,。如削峰填谷、周期計(jì)劃,、需量控制,、有序充電,、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等。

圖17策略配置界面

　　4.6.4運(yùn)行報(bào)表

　　應(yīng)能查詢(xún)各子系統(tǒng),、回路或設(shè)備*定時(shí)間的運(yùn)行參數(shù),，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓,、總功率因數(shù),、總有功功率、總無(wú)功功率,、正向有功電能等,。

圖18運(yùn)行報(bào)表

　　4.6.5實(shí)時(shí)報(bào)警

　　應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器,、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位,，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件,，包括保護(hù)事件名稱(chēng),、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻；并應(yīng)能以彈窗,、聲音,、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

圖19實(shí)時(shí)告警

　　4.6.6歷史事件查詢(xún)

　　應(yīng)能夠?qū)b信變位,，保護(hù)動(dòng)作,、事故跳閘，以及電壓,、電流,、功率、功率因數(shù),、電芯溫度（鋰離子電池）,、壓力（液流電池）、光照,、風(fēng)速,、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,，查詢(xún)統(tǒng)計(jì),、事故分析。

圖20歷史事件查詢(xún)

　　4.6.7電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

　　應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè),，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

　　1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率,、三相電壓不平衡度*分百和正序/負(fù)序/零序電壓值,、三相電流不平衡度*分百和正序/負(fù)序/零序電流值；

　　2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率,、A/B/C三相電流總諧波畸變率,、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率,、偶次諧波電壓總畸變率,、偶次諧波電流總畸變率；應(yīng)能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率,、2-63次諧波電壓含有率,、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率,；

　　3）電壓波動(dòng)與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值,、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(zhǎng)閃變值,；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線,、短閃變曲線和長(zhǎng)閃變曲線；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差,；

　　4）功率與電能計(jì)量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率,、無(wú)功功率和視在功率；應(yīng)能顯示三相總有功功率,、總無(wú)功功率,、總視在功率和總功率因素；應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線,，包括日有功負(fù)荷曲線（折線型）和年有功負(fù)荷曲線（折線型）,；

　　5）電壓暫態(tài)監(jiān)測(cè)：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升,、電壓暫降,、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警,，事件能以彈窗,、閃爍、聲音,、短信,、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形,。

　　6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),，包括均值、*大值、*小值,、95%概率值,、方均根值。

　　7）事件記錄查看功能：事件記錄應(yīng)包含事件名稱(chēng),、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）,、波形號(hào)、越限值,、故障持續(xù)時(shí)間,、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖21微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

　　4.6.8遙控功能

　　應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作,。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校,、遙控執(zhí)行的操作順序,，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

圖22遙控功能

　　4.6.9曲線查詢(xún)

　　應(yīng)可在曲線查詢(xún)界面,，可以直接查看各電參量曲線,，包括三相電流、三相電壓,、有功功率,、無(wú)功功率、功率因數(shù),、SOC,、SOH、充放電量變化等曲線,。

4.6.10統(tǒng)計(jì)報(bào)表

　　具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,，用戶可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表,。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,；對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能、收益等分析,；具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析,，包括年停電時(shí)間、年停電次數(shù)等分析,；具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析,。

圖24統(tǒng)計(jì)報(bào)表

　　4.6.11網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài),，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位,。

圖25微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/p>

　　本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)洌ㄏ到y(tǒng)的組成內(nèi)容,、電網(wǎng)連接方式,、斷路器、表計(jì)等信息,。

　　4.6.12通信管理

　　可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理,、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序,，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況,。通信應(yīng)支持ModbusRTU,、ModbusTCP、CDT,、IEC60870-5-101,、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104,、MQTT等通信規(guī)約,。

4.6.13用戶權(quán)限管理

　　應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作,，運(yùn)行參數(shù)修改等）,。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名,、密碼及操作權(quán)限,，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù),、管理提供可靠的安全保障,。

4.6.14故障錄波

　　應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前,、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況,，通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析、比較,，對(duì)分析處理事故,、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作,、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用,。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波,，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波,、故障后4個(gè)周波波形,，總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量,、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形,。

4.6.15事故追憶

　　可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)，包括開(kāi)關(guān)位置,、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài),、遙測(cè)量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),。

　　用戶可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件,，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)事故掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù),。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶*定和隨意修改,。

圖29事故追憶

　　5、硬件及其配套產(chǎn)品

　　結(jié)束語(yǔ)

　　隨著“雙碳"目標(biāo)推進(jìn),，我國(guó)光伏,、儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)發(fā)展不斷進(jìn)步,，“光伏 + 儲(chǔ)能 + 充電"組合也被越來(lái)越多地應(yīng)用到市場(chǎng)中,。光儲(chǔ)充一體系統(tǒng)通過(guò)精心選擇與設(shè)計(jì)，在太陽(yáng)能光伏組件,、儲(chǔ)能設(shè)備和電力轉(zhuǎn)換器方面取得了顯著成果,。優(yōu)化的太陽(yáng)能電池板、鋰離子電池和*效逆變器,，使系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)換效率,、儲(chǔ)能效率和供電穩(wěn)定性方面表現(xiàn)*越。監(jiān)測(cè)機(jī)制和管理策略確保了系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中的可靠性和壽命,。電池組件10 a 以上的壽命和逆變器15 a以上的設(shè)計(jì)壽命突顯了系統(tǒng)的可靠性,。這一綜合性能的提升為清潔能源的應(yīng)用提供了可行的、可持續(xù)的解決方案,，為可再生能源的推廣和發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn),。

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