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當(dāng)前位置:江蘇安科瑞電器制造有限公司>>技術(shù)文章>>淺談光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用
安科瑞 劉邁
摘要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,,光伏發(fā)電逐步成為人們節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的主要方式之一。相比傳統(tǒng)的火力發(fā)電,光伏發(fā)電的優(yōu)勢更大,,其不僅可以推進(jìn)電力電網(wǎng)、新能源,、電動汽車等產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,,還可以助力我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。就目前來看,,光伏發(fā)電系統(tǒng)逐步呈現(xiàn)出儲能,、充電一體化的發(fā)展趨勢,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用提供了很大便利,。然而,部分技術(shù)人員對光伏發(fā)電儲能充電一體化的理解不夠透徹,,致使光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)難以在實(shí)踐*發(fā)揮應(yīng)有的作用,。基于此,,文章以光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)為研究對象,,針對其原理、特點(diǎn),、應(yīng)用意義展開了探討,,分析了其具體應(yīng)用,以期提升光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用水平,。
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電,;儲能技術(shù);充電技術(shù),;一體化技術(shù)
0引言
電力資源是現(xiàn)代化社會發(fā)展過程的資源,,它的存在具有重要意義。傳統(tǒng)的發(fā)電方式以火力發(fā)電為主,,這種方法雖然可以在一定程度上緩解電力資源需求量大的問題,,但會對環(huán)境造成不利影響。在工業(yè)技術(shù)飛速進(jìn)步,、溫室效應(yīng)越發(fā)顯著的今天,,如何在電力能源的生產(chǎn)、利用方面實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展成為人們關(guān)注的問題,。大量實(shí)踐表明,,光伏發(fā)電技術(shù)可以起到良好的作用,通過光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù),,能源需求問題可以得到更好的緩解,。
1光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)概述
1.1光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的原理
我光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)是我國科研人員在經(jīng)過多年實(shí)踐、探索后形成的技術(shù)。光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的核心表現(xiàn)是光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng),,該系統(tǒng)包括光伏發(fā)電組件,、儲能電池及充電樁等。其*,,光伏組件可以通過太陽能電池板的光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需要的電能,,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)會將這些電能儲存至電池組*。在有需求的情況下,,技術(shù)人員可以通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,,從而滿足充電需求。由此可見,,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)主要由三個環(huán)節(jié)構(gòu)成,,即光伏發(fā)電、儲能和充電,。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)把控好三個環(huán)節(jié)的要點(diǎn),,以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用。
1.2光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的特點(diǎn)可以被歸納為以下兩個方面:一方面,,光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)具有可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn),。另一方面,相比傳統(tǒng)的
火力發(fā)電,,光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)具有可再生的優(yōu)勢,。同時,經(jīng)由光伏發(fā)電技術(shù)生產(chǎn)電力能源,,不會對周邊的空氣環(huán)境造成破壞,,也無須煤炭等資源的參與。
1.3光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義
?。?)有利于推動光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,。在電力能源需求量日益加大、環(huán)境保護(hù)局勢越來越迫切的今天,,有必要加強(qiáng)對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的研究與利用,,提升電能利用率,減輕電網(wǎng)壓力,。
?。?)有利于促進(jìn)電動汽車的發(fā)展。電動汽車作為一種環(huán)保的交通工具,,其可以為駕駛者帶來更加舒適的駕駛體驗(yàn),,為乘客帶來更好的出行體驗(yàn),而光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用能為電動汽車的發(fā)展提供助力,,主要表現(xiàn)為其可以很好地滿足電動汽車的充電需求,。
?。?)有利于推進(jìn)新能源的智能化發(fā)展。光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)可以讓技術(shù)人員更好地控制光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲能電池,,還可以為充電提供更多便利,。由此可見,光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義較大,。
2光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用
本在光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用*,,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)十分重要。在對相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行查閱后,,可以發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電儲能一體化的應(yīng)用范圍較為廣闊,,涵蓋多個領(lǐng)域,包括且不限于公共停車場,、商業(yè)建筑,、社區(qū)充電站及緊急救援等
2.1在公共停車場*的應(yīng)用
近些年,我國社會經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)穩(wěn)步上升,、人民群眾生活質(zhì)量顯著提升的狀態(tài),,公共停車場的建設(shè)成為剛需。由于公共停車場在運(yùn)作期間會消耗大量的電能,,因此我國技術(shù)人員及有關(guān)部門加強(qiáng)了對公共停車場的關(guān)注,并企圖通光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)解決其電力損耗過大,、電力供給不穩(wěn)定等問題,。一般情況下,技術(shù)人員會結(jié)合光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用要求,,在公共停車場屋頂安裝光伏發(fā)電設(shè)備,,再通過光伏發(fā)電設(shè)備收集太陽能,將太陽能轉(zhuǎn)化為公共停車場所需要的電力能源,,以滿足公共停車場的運(yùn)作要求,。光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)不僅可以有效將電力能源供給公共停車場的通風(fēng)與照明系統(tǒng),還可以將剩余電力存儲起來,,以備不時之需,。比如,技術(shù)人員可以嘗試在公共停車場內(nèi)安裝充電樁,。一旦電動汽車出現(xiàn)電力能源不足的情況,,就可以在停車的同時實(shí)現(xiàn)電力能源的補(bǔ)充??偟膩碇v,,光伏發(fā)電儲能充電一體化在公共停車場*的應(yīng)用十分必要,其可以在減少公共停車場建設(shè),、運(yùn)營成本的同時,,為人民群眾提供更多便利,創(chuàng)造更多環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益。
2.2在商業(yè)建筑*的應(yīng)用
商業(yè)建筑是電力能源損耗的大戶,,特別是在我國人民群眾越發(fā)偏重娛樂,、休閑的情況下,商業(yè)建筑的數(shù)量日益攀升,。從整體角度來看,,商業(yè)建筑普遍具有屋頂面積大的特點(diǎn),這為光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件,。技術(shù)人員只需要在商業(yè)建筑的屋頂安裝光伏發(fā)電設(shè)備,,便可以實(shí)現(xiàn)對太陽能資源的采集與轉(zhuǎn)化。為進(jìn)一步吸引客源,,商業(yè)建筑的管理人往往會要求施工單位在周邊或商業(yè)建筑的地下停車場設(shè)置充電樁,,從而為路過或在商業(yè)建筑進(jìn)行消費(fèi)的車主提供充電服務(wù)。同時,,商業(yè)建筑的管理人還可以通過光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)減少電網(wǎng)負(fù)荷與電費(fèi)支出,。由此可見,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)可以有效減少商業(yè)建筑的運(yùn)營成本,。因此,,有必要加強(qiáng)光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)在商業(yè)建筑*的應(yīng)用。
2.3在社區(qū)充電站*的應(yīng)用
社區(qū)是社會有機(jī)體基本的內(nèi)容,,也是社會群體聚集在某一區(qū)域內(nèi)所形成的大集體,。基于人民群眾的生活需求及社會的發(fā)展需要,,在社區(qū)內(nèi)應(yīng)用光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng),、構(gòu)建社區(qū)充電站已經(jīng)成為基本的方向。技術(shù)人員需要提前進(jìn)行規(guī)劃,,將日照充足的區(qū)域作為光伏發(fā)電設(shè)備安裝的備選區(qū)域,。隨后,技術(shù)人員需要與業(yè)主或社區(qū)管理人展開溝通,,協(xié)調(diào)多方,,科學(xué)確定光伏發(fā)電設(shè)備的安裝區(qū)域,再實(shí)施相關(guān)作業(yè),。通過光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng),,太陽能可以被轉(zhuǎn)化為充電所需要的電力能源,滿足社區(qū)成員的需求,。在有條件的情況下,,技術(shù)人員還可以在社區(qū)充電站*配備大容量電池儲能系統(tǒng),這樣可以有效解決電網(wǎng)負(fù)荷波動的問題,,增強(qiáng)電力能源輸送的穩(wěn)定性及安全性,。實(shí)踐表明,,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的運(yùn)用可以有效減少社區(qū)的電力能源消耗,還可以為社區(qū)成員提供便捷的充電服務(wù),。因此,,有必要增加對社區(qū)充電站的建設(shè),切實(shí)發(fā)揮光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的實(shí)際作用,。
2.4在緊急救援中的應(yīng)用
光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行,,不會受到外部電力網(wǎng)絡(luò)的影響,因而可以被應(yīng)用于緊急救援*,。就目前來看,,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)在緊急救援中的應(yīng)用主要可以被歸納為以下兩種:
(1)危險場所的電力供應(yīng),。當(dāng)出現(xiàn)無法預(yù)知的災(zāi)難時,,處于災(zāi)難*心的人往往面臨電力供應(yīng)受限或電力能源*斷的問題,而光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)可以在此刻發(fā)揮作用,,為受災(zāi)區(qū)域提供電力供給,,保障緊急救援行動的順利進(jìn)行。同時,,光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)還可以為受災(zāi)群眾提供充電服務(wù),,以便受災(zāi)群眾與外界聯(lián)絡(luò)。
?。?)當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后,,救援者可以通過光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)獲取的電力能源,保障日常生活及救援需求,。
3光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用案例
為促進(jìn)城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國在近些年逐步嘗試將光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐,。就目前來看,,光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用案例主要表現(xiàn)為光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設(shè)。傳統(tǒng)的充電站存在效率低,、充電不便等缺陷,,不利于城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為改善這種情況,,有關(guān)部門積極完善相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施,,以期將光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站建設(shè)于城鎮(zhèn)地區(qū),為電動汽車的充電,、新能源技術(shù)的發(fā)展提供便利,。光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的設(shè)計與建設(shè)需要考慮三個方面的內(nèi)容,即光伏發(fā)電系統(tǒng),、儲能系統(tǒng)及充電站,。其*,,光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)為關(guān)鍵,二者會直接影響充電站的整體運(yùn)作質(zhì)量,。此外,,技術(shù)人員還需要合理設(shè)計充電站。一般情況下,,充電站由若干充電樁構(gòu)成,。因此,技術(shù)人員需要合理配備交流充電樁與直流充電樁,,滿足電動汽車的充電需求,。在城鎮(zhèn)地區(qū)建設(shè)光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站,難點(diǎn)在于選址,。技術(shù)人員需要充分發(fā)揮自身的專業(yè)性,,將光照資源、土地資源充足的區(qū)域列為區(qū)域,,這樣可以有效降低光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設(shè)難度,。同時,技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境與氣候條件,,靈活選擇建筑材料與建筑結(jié)構(gòu)形式,。
例如,某區(qū)域的光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站建設(shè)在氣候相對寒冷,、光照充足且土地資源多的區(qū)域,,技術(shù)人員可以將光伏板作為主要的建筑材料,打造光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站,。由于該光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的主要作用在于為電動汽車提供電能,,因此技術(shù)人員應(yīng)從電動汽車對電力能源的需求視角出發(fā),為電動汽車提供便利,。具體來講,,技術(shù)人員在設(shè)計光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站時,需要秉持科學(xué)性,、合理的原則,。一方面,技術(shù)人員需要有機(jī)結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng),;另一方面,,技術(shù)人員需要合理選擇儲能電池。儲能電池的選擇要兼顧多方面需求,,包括但不限于電動汽車的充電需求,、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、市場前景等,。綜合考慮上述因素后,,技術(shù)人員可以得到相對可靠的確定標(biāo)準(zhǔn),,確保儲能電池選擇的實(shí)效性。
在此基礎(chǔ)上,,技術(shù)人員需要對光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的各種設(shè)備進(jìn)行科學(xué),、合理的配置。在選用充電站設(shè)備時,,技術(shù)人員應(yīng)深入市場,,明確市面上常見的設(shè)備類型,從*選出運(yùn)作安全,、穩(wěn)定,、性能突出的設(shè)備,將之投入實(shí)際應(yīng)用,,降低設(shè)備的故障概率,,為光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的正常運(yùn)作提供保障。在光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站建設(shè)完畢后,,技術(shù)人員需要對其采取驗(yàn)收,、試運(yùn)行等工作。在驗(yàn)收時,,技術(shù)人員主要判斷光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設(shè)成果是否滿足標(biāo)準(zhǔn),、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)卣咭蠹坝脩粢?。在試運(yùn)行時,,技術(shù)人員主要針對光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢查,判斷其是否符合電動汽車的充電標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)
范要求,。當(dāng)驗(yàn)收,、試運(yùn)行成效符合預(yù)期時,技術(shù)人員便可以將光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站投入實(shí)際應(yīng)用,,推進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì),、新能源發(fā)展。由此可見,,技術(shù)人員應(yīng)想方設(shè)法加大光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設(shè)力度。
4 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
4.1平臺概述
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)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),專門研制出的企業(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、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入,,*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析,,直接監(jiān)視光伏,、風(fēng)能、儲能系統(tǒng),、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況,,是一個集監(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,;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),,整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層:設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層,。站級通信網(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,、IEC60870-4-101、IEC60870-4-103,、IEC60870-4-104,、MQTT等通信規(guī)約。
4.2平臺適用場合
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,。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,,即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層
5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案
5.1實(shí)時監(jiān)測
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)時監(jiān)測光伏、風(fēng)電,、儲能,、充電站等各回路電壓、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*,,各子系統(tǒng)回路電參量主要有:相電壓、線電壓,、三相電流,、有功/無功功率、視在功率,、功率因數(shù),、頻率、有功/無功電度,、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(jìn)行發(fā)電管理,使管理人員實(shí)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(yùn)行功率設(shè)置等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對儲能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理,,能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時告警,,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,、儲能,、充電站及總體負(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(jìn)行顯示,。
圖1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、充電站信息,、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等,。
5.1.1光伏界面
圖2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(yùn)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(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示,。
5.1.2儲能界面
圖3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(jī)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4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(jìn)行設(shè)置,,包括開關(guān)機(jī),、運(yùn)行模式、功率設(shè)定以及電壓,、電流的限值,。
圖4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(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6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7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(jìn)行告警。
圖8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(jìn)行告警。
圖9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(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等,。
圖10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(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息,、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,,同時展示當(dāng)前儲能電池的SOC信息。
圖11儲能電池簇運(yùn)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,。
5.1.3風(fēng)電界面
圖12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(jī)直流側(cè),、交流側(cè)運(yùn)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(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
5.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息,,主要包括充電站用電總功率,、交直流充電站的功率、電量,、電量費(fèi)用,,變化曲線、各個充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等,。
5.1.5視頻監(jiān)控界面
圖14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(shí)現(xiàn)預(yù)覽,、回放,、管理與控制等。
5.1.6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(shí)測數(shù)據(jù),、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電進(jìn)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(jìn)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*管控,。
圖14光伏預(yù)測界面
5.1.7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(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,、周期計劃,、需量控制、防逆流,、有序充電,、動態(tài)擴(kuò)容等,。
具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況(如儲能柜數(shù)量、負(fù)載功率,、光伏系統(tǒng)能力等)進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整,,同時支持定制化需求。
圖16策略配置界面
5.1.8運(yùn)行報表
應(yīng)能查詢各子系統(tǒng),、回路或設(shè)備*時間的運(yùn)行參數(shù),,報表*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,、尖峰平谷時段電量等。
圖17運(yùn)行報表
5.1.9實(shí)時報警
應(yīng)具有實(shí)時報警功能,,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)*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(hù)動作或事故跳閘時應(yīng)能發(fā)出告警,,應(yīng)能實(shí)時顯示告警事件或跳閘事件,,包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)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18實(shí)時告警
5.1.10歷史事件查詢
應(yīng)能夠?qū)b信變位,,保護(hù)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(jìn)行存儲和管理,,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯,,查詢統(tǒng)計、事故分析,。
圖19歷史事件查詢
5.1.11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(jìn)行持續(xù)監(jiān)測,,使管理人員實(shí)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(shí)時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測裝置通信狀態(tài),、各監(jiān)測點(diǎn)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(shí)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,、0.4~63.4次間諧波電壓含有率,、0.4~63.4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),;
4)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*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、*值,、*值,、94%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20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
5.1.12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(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作,。系統(tǒng)維護(hù)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21遙控功能
5.1.13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22曲線查詢
5.1.14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(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電,、用電,、充放電情況,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)計分析報表,。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計分析,;對系統(tǒng)運(yùn)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(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析,。
圖23統(tǒng)計報表
5.1.15網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)支持實(shí)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24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、表計等信息,。
5.1.16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(jìn)行管理,、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測,。系統(tǒng)維護(hù)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,、IEC60870-4-101、IEC60870-4-103,、IEC60870-4-104,、MQTT等通信規(guī)約。
圖24通信管理
4.1.17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(yùn)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(yùn)行,、維護(hù),、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權(quán)限
4.1.18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(hù)是否正確動作,、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用,。其*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(diǎn)錄波至少包含12個模擬量,、10個開關(guān)量波形,。
圖27故障錄波
4.1.19事故追憶
可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實(shí)時掃描數(shù)據(jù),包括開關(guān)位置,、保護(hù)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(diǎn)數(shù)據(jù),。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶隨意修改,。
5.2硬件及其配套產(chǎn)品
6結(jié)束語
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)逐步在我國得到普及,。在新能源技術(shù),、電動汽車日益成為人們工作、生活的技術(shù)及出行方式的背景下,,技術(shù)人員更應(yīng)加大對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的研究與利用,,把握技術(shù)要點(diǎn),打造高水平的電力能源生產(chǎn)與供給模式,。文章通過對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用展開探討,,為相關(guān)領(lǐng)域提供了一定的參考。在未來,,光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)將會實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展,,并在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用,因此技術(shù)人員應(yīng)秉持終身學(xué)習(xí)的意識,,加強(qiáng)對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)發(fā)展動向的關(guān)注,,充分發(fā)揮光伏發(fā)電儲能充電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與整體發(fā)展,。
【參考文獻(xiàn)】
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