安科瑞 劉邁

　　摘要：實現(xiàn)“雙碳”目標已被提升至國家戰(zhàn)略層面,。近年來,，全國光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和各級政策的持續(xù)推動,，光伏與農(nóng)業(yè)的結合已探索出多樣化的發(fā)展模式。這些模式不僅顯著提升了土地的利用效率,，還促進了農(nóng)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型,。展望未來，科技技術的整合以及創(chuàng)新的融合將共同塑造“光伏農(nóng)業(yè)”的新篇章,，我們有潛力進一步拓寬光伏農(nóng)業(yè)的應用領域,。這不僅將為光伏農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入新動力，也將為實現(xiàn)國家的“雙碳”目標貢獻重要力量,。

　　關鍵詞：光伏農(nóng)業(yè)；農(nóng)光互補,；“雙碳”

　　0引言

　　傳統(tǒng)能源的過度依賴導致全球氣候狀況日益嚴峻,，開發(fā)和利用新能源已成為國際社會的共同目標。2020年9月,，在第七十五屆聯(lián)合國大會上的講話中宣告,，中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”,。于我國而言,，積極開發(fā)清潔能源是實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵途徑。在現(xiàn)有的清潔能源中,，水電和風電的開發(fā)受到地理和環(huán)境因素的較大限制,，而氫能和核聚變等前沿能源技術尚未成熟。相比之下,，太陽能以其清潔,、易獲取、安全可靠以及應用范圍廣泛的特性,，加之其幾乎無限的資源潛力,，已經(jīng)成為增長速度最快的可再生能源之一。當前太陽能利用的最佳方式是利用光伏電池的光生效應,，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,，即光伏。光伏發(fā)電技術已經(jīng)成為我國大力支持的可再生能源發(fā)電方式之一,。得益于技術進步,、設備制造、產(chǎn)業(yè)鏈完善等方面的優(yōu)勢,，我國光伏產(chǎn)業(yè)在全球競爭中占據(jù)了有利地位,。這不僅推動了我國光伏產(chǎn)業(yè)向全球價值鏈的中端邁進，也為我國能源結構的轉(zhuǎn)型升級和“雙碳”目標的實現(xiàn)提供了重要支撐,。

　　然而,，地面光伏電站作為光伏發(fā)電的主要形式,，在建設過程中往往需要占用大量土地，成為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素,。為了保護生態(tài)環(huán)境,，國內(nèi)許多地區(qū)已經(jīng)為光伏項目設置了生態(tài)保護紅線，這無疑在一定程度上限制了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間,。此外,，根據(jù)最新數(shù)據(jù)，我國公益林面積達到18.5億畝,，占全國林地總面積的43.4%,。除了公益林外，各省市還擁有大量的省級和市縣級公益林,。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定,，國家和省級以上的公益林均將光伏項目列為禁止性項目，不允許以光伏開發(fā)為名進行公益林的調(diào)整或變更用途,。這進一步凸顯了在生態(tài)保護和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間尋求平衡的重要性和緊迫性,。鑒于此，有學者提出了光伏農(nóng)業(yè),。

　　光伏農(nóng)業(yè),，其含義包括光伏在農(nóng)業(yè)中的應用和農(nóng)光互補兩個方面，通常指在種植,、養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)活動中整合光伏發(fā)電系統(tǒng),，旨在提高土地利用率和產(chǎn)出效率。中國,，作為全球農(nóng)業(yè)重地,，其廣袤的農(nóng)田為光伏技術的集成提供了理想場所。光伏系統(tǒng)不僅能夠穩(wěn)定供應清潔電力,，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求,，還通過并網(wǎng)為國家電網(wǎng)貢獻綠色能源，同時增加農(nóng)民收入,。光伏農(nóng)業(yè)的推廣對于提升生產(chǎn)效率,、促進農(nóng)村經(jīng)濟多樣化、實現(xiàn)國家的“雙碳”目標均至關重要,。因此,，不斷優(yōu)化光伏農(nóng)業(yè)模式，對于加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和能源結構轉(zhuǎn)型,，具有深遠的戰(zhàn)略意義,。

　　1光伏農(nóng)業(yè)模式

　　分光伏農(nóng)業(yè)包括光伏在農(nóng)業(yè)中的應用和農(nóng)業(yè)光伏或農(nóng)光互補。光伏在農(nóng)業(yè)中的應用代表了光伏技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體融合，其核心目的在于緩解偏遠地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍面臨的能源短缺問題,，并推動綠色生產(chǎn)實踐,。這種應用不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了一種可持續(xù)的能源解決方案，而且有助于降低對化石燃料的依賴,，減少溫室氣體排放,。農(nóng)業(yè)光伏或農(nóng)光互補模式強調(diào)的是光伏發(fā)電系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各子部門之間的深度整合。這種模式超越了單一的能源供應,，更加關注光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的相互影響,、競爭與合作關系。通過精心設計和科學管理,，可以實現(xiàn)光伏設施與農(nóng)作物種植,、畜禽養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)活動的有機結合，從而農(nóng)地資源的利用效率,，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與清潔能源發(fā)電的雙贏,。光伏農(nóng)業(yè)不僅能夠提高土地的綜合產(chǎn)出，還能夠為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國家的“雙碳”目標作出貢獻,。

　　（一）光伏在農(nóng)業(yè)中的應用

　　光伏技術與農(nóng)業(yè)的結合最早在灌溉領域得到應用,。兩者的結合顯著增強了灌溉系統(tǒng)的能源自給自足能力,，并為偏遠地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水問題開辟了新路徑。技術演進及應用拓展使得光伏不僅應用于灌溉,，還覆蓋了病蟲害防治,、農(nóng)產(chǎn)品儲存保鮮及農(nóng)業(yè)照明等多個領域。這一多樣化應用提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,，增強了可持續(xù)性,，同時減輕了對環(huán)境的影響，可助力農(nóng)業(yè)向綠色智能化轉(zhuǎn)型,。

　　1.光伏灌溉,。光伏灌溉技術通過太陽能光伏板轉(zhuǎn)換陽光為電能，直接驅(qū)動水泵抽水至農(nóng)田,，有效滿足灌溉需求,。這項技術以其環(huán)保、節(jié)能和高自動化的特點,，特別適合電力不穩(wěn)定或偏遠地區(qū),，那里傳統(tǒng)電力供應要么不可及，要么成本過高,。以中國西北地區(qū)為例,，其干旱氣候與豐富的太陽能資源使該地區(qū)成為光伏提水技術應用的理想之地。這項技術在西部大開發(fā)戰(zhàn)略中發(fā)揮著關鍵作用，不僅確保了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定水源,，還促進了節(jié)能,、環(huán)保，并支持了貧困地區(qū)的經(jīng)濟提升,，推動了該區(qū)的可持續(xù)發(fā)展,。光伏提水技術有助于改善當?shù)啬茉唇Y構，加速綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展,，同時為國家實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻力量,。

　　2.光伏溫室。光伏溫室技術將光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)設施創(chuàng)新結合,，通過在屋頂安裝太陽能發(fā)電裝置,，不僅有效利用太陽能，還為作物提供理想生長環(huán)境,。這些溫室通過高效空間利

　　用,，實現(xiàn)土地資源節(jié)約，為農(nóng)民帶來額外收入,，推動農(nóng)業(yè)結構優(yōu)化,。光伏溫室不僅適用于傳統(tǒng)作物，也適合對光照和溫度有特殊要求的作物,，如食用菌,。隨著技術進步和成本降低，光伏溫室有望成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村振興的驅(qū)動力,，同時對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和能源結構轉(zhuǎn)型作出重要貢獻,。

　　3.光伏病蟲害防治。光伏病蟲害防治技術采用太陽能殺蟲燈等設備,，利用特定波長的光吸引害蟲,，并以物理方式捕捉或消滅它們，有效減少農(nóng)藥依賴,。這種方法不僅保障了食品安全,，降低了環(huán)境污染，還保護了生態(tài)系統(tǒng)平衡,。相較于傳統(tǒng)化學防治,，光伏技術顯著減少了對土地肥力和生態(tài)環(huán)境的破壞。隨著技術成熟和成本降低,，光伏殺蟲燈將成為農(nóng)業(yè)綠色防控的有效替代方案,，推動農(nóng)業(yè)向可持續(xù)和環(huán)境友好型發(fā)展轉(zhuǎn)型。

　　4.光伏農(nóng)產(chǎn)品儲存,。光伏供電的制冷系統(tǒng)通過維持最佳溫濕度,，有效延長了農(nóng)產(chǎn)品的保鮮期；同時，光伏烘干技術通過太陽能去除農(nóng)產(chǎn)品中多余水分,，達到安全儲存標準,，延

　　長了儲存時間。此外,，光伏電力還助力農(nóng)產(chǎn)品的初步加工,，如去皮和切片，這不僅增強了市場價值,，也便于儲存和運輸,，增強了光伏農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟和市場競爭力。

　　5.光伏照明,。光伏照明技術將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,，供照明使用，具有環(huán)保,、節(jié)能,、技術先進、壽命長,、維護簡便等優(yōu)點,。隨著自然資源稀缺和能源成本上升，這種清潔,、可再生的照明方式日益重要,，有潛力取代傳統(tǒng)照明。在電網(wǎng)不發(fā)達的偏遠地區(qū),，光伏照明尤為重要，能有效解決地域廣闊帶來的輸電難題和高昂成本,。它為農(nóng)業(yè)提供穩(wěn)定的光源,，增強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自給自足和適應性，特別是在溫室,、養(yǎng)殖棚和田間作業(yè)區(qū)的應用,，顯示了其獨立性和靈活性的優(yōu)勢。

　?。ǘ┺r(nóng)光互補

　　農(nóng)光互補模式通過在光伏板下進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),，同時利用光伏板捕獲太陽能發(fā)電，實現(xiàn)土地的高效利用,。這一模式不僅提高了土地使用效率,，還為農(nóng)民帶來了額外的能源收入，促進了經(jīng)濟收益的增加,。農(nóng)光互補推動了農(nóng)業(yè)與可再生能源的融合,，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開辟了新路徑。

　　1.溫室光伏大棚?？萍歼M步使溫室大棚成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關鍵設施,，但溫度仍是農(nóng)戶的挑戰(zhàn)。光伏農(nóng)業(yè)大棚通過集成薄膜光伏組件,，有效調(diào)節(jié)溫度并提供穩(wěn)定的照明和電力

　　供應,，同時節(jié)約土地資源。其產(chǎn)生的過剩電力可并網(wǎng)使用,，而離網(wǎng)系統(tǒng)與LED照明的結合進一步優(yōu)化了植物生長周期,。這一集成方案不僅提升了能源利用效率，還提高了作物產(chǎn)量和質(zhì)量,，彰顯了光伏農(nóng)業(yè)大棚在提升設施性能和推動可持續(xù)發(fā)展方面的巨大潛力,。

　　2.光伏養(yǎng)殖。光伏生態(tài)養(yǎng)殖模式是光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)融合的創(chuàng)新實踐,，專注于在家禽散養(yǎng)區(qū)上方架設光伏組件,。此模式以低成本、簡易設計和易于維護的優(yōu)勢,，優(yōu)化了土地使用,，同時產(chǎn)生綠色能源，降低能耗,，并促進生態(tài)養(yǎng)殖,，提升了土地的綜合效益，還推動了農(nóng)業(yè)的綠色,、可持續(xù)發(fā)展,。

　　3.光伏種植。光伏種植模式在農(nóng)業(yè)大棚或開闊地帶安裝太陽能電池板,，在實現(xiàn)發(fā)電的同時,，種植對光照需求不高的作物，如蔬菜,、瓜果,、食用菌和中藥材。這種模式通過智能

　　系統(tǒng)調(diào)節(jié)光照和溫度,，優(yōu)化作物生長環(huán)境,，促進健康生長，并節(jié)約能源,。它不僅提升了土地利用率,，還推動了農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化、智能化的轉(zhuǎn)型,，為農(nóng)業(yè)從業(yè)者帶來了經(jīng)濟和環(huán)境雙重利益,。

　　近年來,，我國光伏產(chǎn)業(yè)在西部省區(qū)荒漠地帶開發(fā)建設大型風光一體化基地的同時，也大力推進了以“千家萬戶沐光行動”為代表的分布式光伏發(fā)電項目,。這些項目不僅有助于緩解土地資源的緊缺問題,，還促進了綠色能源的開發(fā)和利用。從實際效果來看,，“公共屋頂+光伏互補”模式在有效利用公共屋頂資源的同時,，還為公共單位在發(fā)展綠色能源和實現(xiàn)“雙碳”目標方面樹立了示范作用。在政府的獎勵補助政策支持下,，“私有屋頂+光伏互補”模式有效地利用了城鎮(zhèn)建筑資源,，推動了綠色能源的發(fā)展。預計“建筑屋頂+光伏互補”將成為未來綠色建筑的標準配置,。此外,，“農(nóng)漁產(chǎn)業(yè)+光伏互補”模式通過結合“農(nóng)（牧）業(yè)+光伏互補”和“漁業(yè)+光伏互補”等方式，創(chuàng)造了一種“上層光伏發(fā)電,、下層種植養(yǎng)殖經(jīng)營”的科學模式,。這種模式不僅土地資源的空間利用和經(jīng)濟效益，而且實現(xiàn)了綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與綠色能源產(chǎn)業(yè)建設的有機結合,，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)

　　2光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要意義

　?。ㄒ唬┨嵘恋匦剩苿愚r(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型安裝在土地上方的光伏組件,，配合下方的種植和養(yǎng)殖活動,，實現(xiàn)了土地的高效多層次利用。整合觀光旅游和科技展示,，進一步提升了土地的經(jīng)濟價值和使用效率,。光伏系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)提供了穩(wěn)定的清潔能源，支持其向低碳化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,，同時減少了能源傳輸損失,，滿足了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對清潔電力的需求。

　?。ǘ┿暯用撠毘晒c鄉(xiāng)村振興

　　光伏農(nóng)業(yè)的融合策略實現(xiàn)了土地的雙重收益，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的傳統(tǒng)收入與光伏發(fā)電自給自足,，降低了成本,。額外發(fā)電量通過并網(wǎng)銷售，為農(nóng)民增收,。光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進了基礎設施改進和就業(yè)機會創(chuàng)造,，推動了地方經(jīng)濟增長?！笆濉逼陂g,，光伏扶貧項目有效支持了脫貧攻堅,。未來，光伏與農(nóng)業(yè)的結合將進一步在鄉(xiāng)村振興中扮演關鍵角色,，為農(nóng)民提供穩(wěn)定增收途徑,，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的多方面提升,。

　?。ㄈ┩苿愚r(nóng)業(yè)低碳化，實現(xiàn)“雙碳”目標農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展需提升化肥利用效率,、優(yōu)化畜禽糞污處理方式,，同時融合固碳技術。同樣關鍵的是,，推動可再生能源替代傳統(tǒng)能源,。確保現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化與智能化過程中清潔能源的穩(wěn)定供應,，對促進農(nóng)業(yè)減排至關重要,。例如，一個1000kW光伏發(fā)電項目,，占地20—25畝,，不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，預計年發(fā)電量150萬kWh,，相當于年節(jié)約標煤540噸,，減排二氧化碳1600噸。光伏農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)節(jié)能減排和“雙碳”目標的有效策略,。盡管光伏農(nóng)業(yè)在技術集成,、成本節(jié)約及政策支持等方面存在挑戰(zhàn)，但通過政府,、企業(yè)與科研機構的協(xié)作以及技術創(chuàng)新和管理革新,，可以推動其科學發(fā)展。光伏農(nóng)業(yè)的普及對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性與鄉(xiāng)村振興具有重要意義,，其實踐有助于開拓農(nóng)業(yè)與新能源融合的新途徑,，為產(chǎn)業(yè)升級提供動力。

　　3Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

　　3.1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,，總結國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進經(jīng)驗，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),、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入,，*進行數(shù)據(jù)采集分析,，直接監(jiān)視光伏,、風能、儲能系統(tǒng),、充電站運行狀態(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)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標,，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性,、補償負荷波動,；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差,、平滑負荷,，提高電力設備運行效率、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)濟運行提供了全新的解決方案,。

　　微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結構,，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層,。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(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。

　　3.2平臺適用場合

　　系統(tǒng)可應用于城市,、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,。

　　3.3系統(tǒng)架構

　　本平臺采用分層分布式結構進行設計，即站控層,、網(wǎng)絡層和設備層,，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

　　4充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

　　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)測光伏,、風電、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、隔離開關等合,、分閘狀態(tài)及有關故障,、告警等信號。其中,，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：開關狀態(tài),、斷路器故障脫扣告警等。

　　系統(tǒng)應可以對分布式電源,、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置等,。

　　系統(tǒng)應可以對儲能系統(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,、風電,、儲能,、充電站及總體負荷組成情況，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。

　　4.1.1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。

　　4.1.2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)的儲能裝機容量,、儲能當前充放電量,、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)設置界面

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

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面

　　本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置，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),、運行狀態(tài),、STS運行狀態(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,，同時展示當前儲能電池的SOC信息,。

圖11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,，并展示當前電芯的電壓,、溫度值及所對應的位置。

　　4.1.3風電界面

圖12風電系統(tǒng)界面

　　本界面用來展示對風電系統(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、風速/風力/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,。

　　4.1.4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,、電量費用，變化曲線,、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等,。

　　4.1.5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,，實現(xiàn)預覽,、回放、管理與控制等,。

　　4.1.6發(fā)電預測

　　系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù),、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù),，對分布式發(fā)電進行短期,、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析,。根據(jù)功率預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15光伏預測界面

　　4.1.7策略配置

　　系統(tǒng)應可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù),、儲能系統(tǒng)容量,、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設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)擴容等。

　　具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量,、負載功率,、光伏系統(tǒng)能力等）進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

　　4.1.8運行報表

　　應能查詢各子系統(tǒng),、回路或設備*時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：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運行報表

　　4.1.9實時報警

　　應具有實時報警功能，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閉等遙信變位,，及設備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警，應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；并應能以彈窗,、聲音,、短信和電話等形式通知相關人員。

圖18實時告警

　　4.1.10歷史事件查詢

　　應能夠?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19歷史事件查詢

　　4.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

　　應可以對整個微電網(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/負序/零序電壓值,、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

　　2）諧波分析功能：系統(tǒng)應能實時顯示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；應能顯示電壓偏差與頻率偏差,；

　　4）功率與電能計量：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率,、無功功率和視在功率；應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；應能提供有功負荷曲線,，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（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人員,；系統(tǒng)應能查看相應暫態(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、95%概率值,、方均根值,。

　　7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱、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

　　4.1.12遙控功能

　　應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。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)相應的操作命令,。

圖21遙控功能

　　4.1.13曲線查詢

　　應可在曲線查詢界面,，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

　　4.1.14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)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電,、充放電情況,，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23統(tǒng)計報表

　　4.1.15網(wǎng)絡拓撲圖

　　系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài),，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構,；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位,。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

　　本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲,，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。

　　4.1.16通信管理

　　可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設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,，快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU,、ModbusTCP,、CDT、IEC60870-5-101,、IEC60870-5-103,、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約,。

圖25通信管理

　　4.1.17用戶權限管理

　　應具備設置用戶權限管理功能,。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（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、密碼及操作權限,，為系統(tǒng)運行,、維護、管理提供可靠的安全保障,。

圖26用戶權限

　　4.1.18故障錄波

　　應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關電氣量的變化情況,，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時掃描數(shù)據(jù),，包括開關位置,、保護動作狀態(tài)、遙測量等,，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎,。

　　用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時,，存儲事故前掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數(shù)據(jù),。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

4.2硬件及其配套產(chǎn)品

　　【參考文獻】

　　【1】歐陽琪“雙碳”目標背景下“光伏農(nóng)業(yè)”的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

　　【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

　　【3】李燕霞 .“雙碳”目標下促進光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的稅收優(yōu)惠政策研究 [J]. 商業(yè)觀察,，2024,，10（05）：29-32.