安科瑞 劉邁

　　摘要：光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制及經(jīng)濟性是研究重點,，首先分析了光伏-混合儲能微電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,，其次對光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制進行分層研究,，其一為光伏-混合儲能微電網(wǎng)裝置層控制設(shè)計,；其二為光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)層控制設(shè)計,，*后對光伏-混合儲能微電網(wǎng)經(jīng)濟性進行仿真驗證,，得到光伏-混合儲能微電網(wǎng)成本低,、運行穩(wěn)定的結(jié)果。目的在于拓展光伏-混合儲能微電網(wǎng)發(fā)展空間,，扎實發(fā)展基礎(chǔ),。

　　關(guān)鍵詞：光伏-混合儲能；鉛酸電池,；鋰電池,；仿真驗證

　　0引言

　　光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制及經(jīng)濟性的研究，是應(yīng)對當(dāng)下全球不*再生能源持續(xù)枯竭,，可再生能源需求迅猛增加發(fā)展趨勢的重要內(nèi)容,。隨著可再生能源研究技術(shù)創(chuàng)新，可再生能源資源豐富并且低碳環(huán)保,，已然成為全球關(guān)注與研究的焦點,。光伏-混合儲能微電網(wǎng)，主要以光伏+儲能+柴發(fā)等有效混合,，隨著光伏+混合儲能微電網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟,，加上光伏等清潔能源的加入，很大程度上拓展了光伏+混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用前景,。目前光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)在馬爾代夫,、毛里求斯、安哥拉以及我國海南等地區(qū)應(yīng)用需求巨大,。目前我國在光伏,、儲能、PCS等微電網(wǎng)系統(tǒng)方面技術(shù)優(yōu)勢明顯,，協(xié)調(diào)控制方案成熟,，并且在國內(nèi)外有眾多成功實施案例，因此光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)在技術(shù)和經(jīng)濟方面都具有明顯的可行性,。

　　1光伏-混合儲能微電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

　　根據(jù)對《2020年全球微電網(wǎng)市場報告》統(tǒng)計資料整理發(fā)現(xiàn),，微電網(wǎng)項目數(shù)已突破5545個，項目地域跨度非常廣,，如非洲地區(qū),、拉丁美洲地區(qū)、大多數(shù)島嶼*家越來越重視光伏-混合儲能微電網(wǎng)發(fā)展,。

　　2光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制優(yōu)勢分析

　　此次研究主要以孤島運行為載體,，針對光伏-混合儲能微電網(wǎng)運行展開協(xié)調(diào)控制。以改進擾動觀測法對光伏-混合儲能微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行控制，觀察系統(tǒng)功率變化,，對鉛酸儲能進行實時動態(tài)調(diào)整，及時補充光伏-混合儲能微電網(wǎng)中鋰電儲能出力,。根據(jù)PSCAD仿真模擬結(jié)果,，對光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)性與控制優(yōu)勢進行驗證。

　　2.1光伏-混合儲能微電網(wǎng)裝置層控制設(shè)計

　　2.1.1科學(xué)設(shè)計鉛酸電池-鋰電池混合儲能結(jié)構(gòu)

　　鉛酸電池-鋰電池混合儲能結(jié)構(gòu)的設(shè)計,，其核心包括兩個系統(tǒng),，其一是鉛酸電池子儲能系統(tǒng)；其二是鋰電池子儲能系統(tǒng),。鉛酸電池,、鋰電池、儲能電流器是主要組成,，此外對兩種電池所對應(yīng)的換流器進行并聯(lián)設(shè)計,。功率控制同樣包括兩種，其一是定功率,，即PQ控制,；其二為電壓/頻率，即（V/F）控制,。表1對定功率,、電壓/頻率的具體控制過程進行詳解，借此了解鉛酸電池-鋰電池混合儲能結(jié)構(gòu),。

2.1.2光伏逆變器MPPT控制設(shè)計

　　光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制中,，MPPT控制即*大功率點跟蹤，鎖定光伏-混合儲能微電網(wǎng)運行工作點,，主要集中于外界環(huán)境條件變化,，其一為光照強度；其二為光伏陣列溫度的自動調(diào)整,，使光伏-混合儲能微電網(wǎng)隨時保持輸出功率*優(yōu)化,。MPPT算法在實際應(yīng)用中，擾動觀測法（P&O）*為常見,，該方法主要根據(jù)對系統(tǒng)運行期間的光伏工作電壓擾動,，去觀察光伏電壓狀態(tài)，并采集相關(guān)數(shù)值,，根據(jù)擾動前后的對比,，對系統(tǒng)電壓進行調(diào)整，從而保證光伏陣列盡可能接近于*大功率點,。期間需注意,，對*大功率點速率的跟蹤，會受到擾動步長的影響，因此*大功率會出現(xiàn)振蕩情況,。面對這種情況,，可以通過設(shè)置對應(yīng)門限值去改善，根據(jù)工作點與*大功率點的距離對步長跟蹤靈活調(diào)整,，若輸出變化參數(shù)并未超出門限值,，則取消擾動，為功率輸出營造理想環(huán)境,。

　　2.2光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)層控制設(shè)計

　　根據(jù)對光伏-混合儲能微電網(wǎng)的研究發(fā)現(xiàn),，系統(tǒng)中鋰電池消耗成本占額大，增加了光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)的造價,。加上儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)中,，鋰電池的功能均局限于黑啟動電源，整體上出力并不理想,，這種情況下增加了黑啟動失敗風(fēng)險,。面對這種情況，結(jié)合鋰電池儲能系統(tǒng)特點的整理,，充分發(fā)揮出其循環(huán)壽命長的優(yōu)勢,，借助其能量密度高，對高功率波動方面實時調(diào)整,。與此同時,，基于鉛酸電池性價比的優(yōu)勢與循環(huán)壽命短的缺點，注重低頻功率的科學(xué)調(diào)整,，以此合理控制充放電操作,，提高光伏-混合儲能微電網(wǎng)功率支撐力的同時，增加鋰電池容量,。光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)層控制,，依據(jù)*大功率點跟蹤原理，利用光伏逆變器,，實時跟蹤系統(tǒng)運行狀態(tài),，監(jiān)測光伏出力情況等。

　　利用低通濾波器及時對HESS充放電功率進行濾波處理,，這是鉛酸電池儲能處于低頻分量階段功率指令值獲得的重要措施,。選擇一階低通濾波器，及時對HESS充放電功率進行濾波,，從而得到對應(yīng)功率指令值,。

　　通過上述步驟了解了鉛酸電池處理控制流程變化，基于*大充放電功率條件,，鉛酸電池功率超過限值條件的情況下,，所顯示的狀態(tài)便是充放電功率*大限制值,。

　　3光伏-混合儲能微電網(wǎng)經(jīng)濟性優(yōu)勢分析

　　3.1光伏-混合儲能微電網(wǎng)HESS（混合儲能系統(tǒng)）成本

　　為客觀了解光伏-混合儲能微電網(wǎng)的經(jīng)濟性，除對光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制之外,，還需要對其HESS成本進行分析,。結(jié)合光伏-混合儲能微電網(wǎng)HESS成本組成，如投資成本,、回收殘值以及運行成本等客觀分析其全壽命周期,。著重研究其中投資與運行方面的成本，從經(jīng)濟性角度去分析HESS功率,、容量方面的配置，此次研究并未涉及光伏-混合儲能微電網(wǎng)回收殘值,。

　　根據(jù)光伏-混合儲能微電網(wǎng)組成,，得出結(jié)論：鉛酸電池與鋰電池混合儲能，不僅緩解了光伏-混合儲能微電網(wǎng)的儲能壓力,，并且鉛酸電池與鋰電池儲能系統(tǒng)單位容量投資成本減少,，為系統(tǒng)維護提供方便。尤其是其中的儲能變流器成本明顯減少,。加上光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng),，對用戶自發(fā)自用效率明顯提高，微電網(wǎng)的運行成本減少,，經(jīng)濟效益增加,。加上光伏-混合儲能微電網(wǎng)回收率提高，單位功率增加,，電池充放電量及電量維護成本等均得到有效控制,，如此光伏-混合儲能微電網(wǎng)HESS成本降低，使用效益增加,。

　　3.2光伏-混合儲能微電網(wǎng)經(jīng)濟性優(yōu)勢模擬分析

　　為對光伏-混合儲能微電網(wǎng)經(jīng)濟性進行驗證,，此次研究針對某園區(qū)當(dāng)前正在運行的微電網(wǎng)，利用PSCAD軟件對其運行進行仿真系統(tǒng)搭建,。系統(tǒng)中的分布式光伏,，其運行裝機容量參數(shù)是260kW，變流器為DC/AC,，公共連接點設(shè)置為PCC,，測試系統(tǒng)拓?fù)湓斠妶D1。

　　以對比實驗的方式,，將混合儲能運行系統(tǒng)對比單一儲能運行系統(tǒng),，由此凸顯混合儲能運行系統(tǒng)經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢。其一是單一鋰電池儲能模式下的運行,，其二是混合儲能模式,，即鉛酸電池-鋰電池儲能，其余參數(shù)均相同。仿真系統(tǒng)設(shè)計中,，運行周期根據(jù)實際微電網(wǎng)系統(tǒng)情況與仿真對比分析需求,，設(shè)定30s。此外環(huán)境溫度保持25℃恒定狀態(tài),，系統(tǒng)頻率參數(shù)設(shè)定50Hz,。選擇MPPT對系統(tǒng)運行進行控制，并及時統(tǒng)計系統(tǒng)出力,、負(fù)荷變化,。

3.3光伏-混合儲能微電網(wǎng)經(jīng)濟可行性驗證

　　單一鋰電池儲能系統(tǒng)運行期間，功率平衡的支撐為鋰電池儲能,，觀察系統(tǒng)運行負(fù)荷變化可以發(fā)現(xiàn),，隨著系統(tǒng)運行時間的增加，功率平衡性下降,，系統(tǒng)運行無法長時間維持穩(wěn)定狀態(tài),。光伏-混合儲能系統(tǒng)運行期間，系統(tǒng)功率支撐分別包括鉛酸電池,、鋰電池,，系統(tǒng)功率波動情況下鋰電池會針對性對波動進行控制，同時鉛酸電池隨后相應(yīng),，如此一來不僅鋰電池功率狀態(tài)穩(wěn)定,，鉛酸電池保證儲能后備，維護系統(tǒng)整體的安全與穩(wěn)定,。經(jīng)過二者系統(tǒng)運行對比可以發(fā)現(xiàn),，光伏-混合儲能微電網(wǎng)應(yīng)用，不僅做到了對微電網(wǎng)功率進行動態(tài)分配,，并且鋰電池出力壓力明顯減小,。對兩種微電網(wǎng)儲能仿真模擬配置成本進行整理，可以發(fā)現(xiàn),，單一鋰電池儲能模式下,，雖然鋰電池儲能容量大，但是運行穩(wěn)定性得不到保障,，并且鋰電池消耗成本比較高詳見圖2,。光伏-混合儲能微電網(wǎng)模式下，雖然鋰電池容量不如單一鋰電池儲能模式,，但是因為鉛酸電池的加入,，鋰電池容量需求做出調(diào)整，并且鋰電池使用壽命延長,，消耗成本減少詳見圖3,。

　　光伏-混合儲能微電網(wǎng)的大力推廣主要在于其經(jīng)濟性優(yōu)勢突出,。特別是全壽命周期成本方面，對比單一鋰電池微電網(wǎng)成本,，光伏-混合儲能微電網(wǎng)的成本投入更低,，并且成本消耗可控性理想，全壽命周期結(jié)束后光伏-混合儲能微電網(wǎng)具有高回收率,。光伏-混合儲能微電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中,，儲能變流器運行更穩(wěn)定，單位功率投入成本低,。系統(tǒng)適應(yīng)性強,，能夠在復(fù)雜環(huán)境中安全運行，既可以緩解地區(qū)電能壓力,，又可以提高低碳發(fā)展水平,。光伏-混合儲能微電網(wǎng)運行期間，單位電量消耗以及運行維護成本更低,，減輕經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū)在供電方面的經(jīng)濟壓力。由此可以看出,，光伏-混合儲能微電網(wǎng)的經(jīng)濟性優(yōu)勢明顯,。

　　4安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)解決方案

　　4.1概述

　　安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能，涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS,、BMS,、電表、消防,、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,、數(shù)據(jù)存儲,、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控,、報警管理,、統(tǒng)計報表等功能。在應(yīng)用上支持能量調(diào)度,，具備計劃曲線,、削峰填谷、需量控制,、備用電源等控制功能,。系統(tǒng)對電池組性能進行實時監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控制,，優(yōu)化了電池性能,，提高電池壽命,。系統(tǒng)支持Windows操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer,。本系統(tǒng)既可以用于儲能一體柜,，也可以用于儲能集裝箱，是專門用于儲能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺,。

　　4.2適用場合

　　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,、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

　　工商業(yè)儲能四大應(yīng)用場景

　　1）工廠與商場：工廠與商場用電習(xí)慣明顯,，安裝儲能以進行削峰填谷,、需量管理，能夠降低用電成本,，并充當(dāng)后備電源應(yīng)急,；

　　2）光儲充電站：光伏自發(fā)自用、供給電動車充電站能源,，儲能平抑大功率充電站對于電網(wǎng)的沖擊,；

　　3）微電網(wǎng)：微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運行的靈活性，以工業(yè)園區(qū)微網(wǎng),、海島微網(wǎng),、偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng)為主，儲能起到平衡發(fā)電供應(yīng)與用電負(fù)荷的作用,；

　　4）新型應(yīng)用場景：工商業(yè)儲能探索融合發(fā)展新場景,，已出現(xiàn)在5G基站、換電重卡,、港口岸電等眾多應(yīng)用場景,。

　　4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

　　4.4.1實時監(jiān)測

　　微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好，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行狀態(tài),，實時監(jiān)測各回路電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合,、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障,、告警等信號,。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、總無功功率,、總功率因數(shù),、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài),、斷路器故障脫扣告警等,。

　　系統(tǒng)應(yīng)可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理,，使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息,、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設(shè)置等,。

　　系統(tǒng)應(yīng)可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理,，能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護,。

　　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，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示,。

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,、儲能信息,、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等,。

　　光伏界面

圖3光伏系統(tǒng)界面

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

　　儲能界面

圖4儲能系統(tǒng)界面

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

圖5儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

　　本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設(shè)置,，包括開關(guān)機、運行模式,、功率設(shè)定以及電壓,、電流的限值。

圖6儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

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

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

　　本界面用來展示對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儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

　　本界面用來展示對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,。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警,。

圖9儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

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

圖10儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

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

圖11儲能電池狀態(tài)界面

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

圖12儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

　　本界面用來展示對電池簇信息,，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當(dāng)前電芯的電壓,、溫度值及所對應(yīng)的位置。

　　風(fēng)電界面

圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面

　　本界面用來展示對風(fēng)電系統(tǒng)信息,，主要包括逆變控制一體機直流側(cè),、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警,、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析,、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計,、碳減排統(tǒng)計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測,、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率,、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示,。

　　充電樁界面

圖14充電樁界面

　　本界面用來展示對充電樁系統(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,、電量費用，變化曲線,、各個充電樁的運行數(shù)據(jù)等。

　　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)所接入的視頻畫面,，且通過不同的配置,，實現(xiàn)預(yù)覽、回放,、管理與控制等,。

　　4.4.2發(fā)電預(yù)測

　　系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù),，對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控,。

圖16光伏預(yù)測界面

　　4.4.3策略配置

　　系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù),、儲能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制,、有序充電,、動態(tài)擴容等,。

圖17策略配置界面

　　4.4.4運行報表

　　應(yīng)能查詢各子系統(tǒng),、回路或設(shè)備規(guī)定時間的運行參數(shù),，報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,、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

　　4.4.5實時報警

　　應(yīng)具有實時報警功能,，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器,、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位,，及設(shè)備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實時顯示告警事件或跳閘事件,，包括保護事件名稱,、保護動作時刻；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實時告警

　　4.4.6歷史事件查詢

　　應(yīng)能夠?qū)b信變位,，保護動作,、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行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,，查詢統(tǒng)計,、事故分析。

圖20歷史事件查詢

　　4.4.7電能質(zhì)量監(jiān)測

　　應(yīng)可以對整個微電網(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)進行持續(xù)監(jiān)測,，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,，以便及時發(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)能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài),、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度和正序/負(fù)序/零序電壓值,、三相電流不平衡度和正序/負(fù)序/零序電流值,；

　　2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實時顯示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）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值,、A/B/C三相電壓長閃變值,；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線,；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差,；

　　4）功率與電能計量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率,；應(yīng)能顯示三相總有功功率,、總無功功率、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：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升,、電壓暫降,、短時中斷發(fā)生時，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：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù),，包括均值、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、狀態(tài)（動作或返回）,、波形號,、越限值、故障持續(xù)時間,、事件發(fā)生的時間,。

圖21微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

　　4.4.8遙控功能

　　應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠(yuǎn)程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(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

　　4.4.9曲線查詢

　　應(yīng)可在曲線查詢界面,，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、無功功率,、功率因數(shù),、SOC、SOH,、充放電量變化等曲線,。

圖23曲線查詢

　　4.4.10統(tǒng)計報表

　　具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況,，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表,。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能,、收益等分析,；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間,、年停電次數(shù)等分析,；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。

圖24統(tǒng)計報表

　　4.4.11網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　系統(tǒng)支持實時監(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)異常時能自動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)?，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式,、斷路器,、表計等信息。

　　4.4.12通信管理

　　可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理,、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，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,。

圖26通信管理

　　4.4.13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，運行參數(shù)修改等）,?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,，為系統(tǒng)運行,、維護、管理提供可靠的安全保障,。

圖27用戶權(quán)限

　　4.4.14故障錄波

　　應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,，自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況,，通過對這些電氣量的分析,、比較，對分析處理事故,、判斷保護是否正確動作,、提高電力系統(tǒng)安全運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個周波、故障后4個周波波形,，總錄波時間共計46s,。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形,。

圖28故障錄波

　　4.4.15事故追憶

　　可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù),，包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài),、遙測量等,，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事件,，當(dāng)每個事件發(fā)生時,，存儲事故掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶規(guī)定和隨意修改,。

圖29事故追憶

　　4.5系統(tǒng)硬件配置清單

5結(jié)論

　　綜上所述,，通過對光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的研究以及經(jīng)濟性分析，對光伏-混合儲能微電網(wǎng)有更清楚地認(rèn)識,。特別是對裝置層與系統(tǒng)層的深入研究,，認(rèn)識到光伏-混合儲能微電網(wǎng)運行優(yōu)勢。針對鉛酸電池-鋰電池混合儲能結(jié)構(gòu),，為系統(tǒng)穩(wěn)定運行與協(xié)調(diào)控制提供參考,。此外對光伏-混合儲能微電網(wǎng)經(jīng)濟可行性優(yōu)勢進行仿真驗證，借助單一鋰電池微電網(wǎng),、鉛酸電池-鋰電池混合儲能微電網(wǎng)對比,，發(fā)現(xiàn)光伏-混合儲能微電網(wǎng)運行更穩(wěn)定，成本更低,。

　　參考文獻:

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　　[3]王愛嶺,鄧?yán)?含混合儲能的光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略[J].中國設(shè)備工程,2021(4):182-183.

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　　[5]李飛.探究光伏-混合儲能微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制及經(jīng)濟性.