淺談光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展策略及微電網(wǎng)能量系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

安科瑞 陳聰

摘要：光儲(chǔ)充電站一體化指的是“光伏＋儲(chǔ)能＋充電樁”的一體化系統(tǒng)，充分發(fā)揮光伏清潔能源的優(yōu)勢(shì)， 利用太陽(yáng)能光伏電池板將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為電能，并達(dá)到儲(chǔ)能與智能充電的目的，建設(shè)綠色環(huán)保的充電模式。文章針對(duì)光儲(chǔ)充一體化的電站展開(kāi)了深入研究，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng)以及能源管理系統(tǒng)等進(jìn)行了詳細(xì)探討，并且結(jié)合儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)提出了科學(xué)的光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展策略，以推動(dòng)光儲(chǔ)充行業(yè)的綜合效益提升。

關(guān)鍵詞：光儲(chǔ)充；充電站；一體化；協(xié)同發(fā)展；策略

0、引言

近年來(lái)，在生態(tài)環(huán)保建設(shè)中，**發(fā)展改革委等部門(mén)制訂了《關(guān)于加快推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更好支持新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)和鄉(xiāng)村振興的實(shí)施意見(jiàn)》，*大地鼓勵(lì)了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，積*建設(shè)高質(zhì)量的光儲(chǔ)充電站一體化項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 [1] 。但同時(shí)光儲(chǔ)充電站一體化建設(shè)也面臨著成本高、投資回收期長(zhǎng)等問(wèn)題，不利于光儲(chǔ)充電站一體化的協(xié)同發(fā)展。因此，深入研究光儲(chǔ)充電站一體化的原理、關(guān)鍵技術(shù)以及協(xié)同發(fā)展策略，對(duì)于推動(dòng)可持續(xù)能源發(fā)展，提升光儲(chǔ)充電站一體化建設(shè)項(xiàng)目綜合效益、促進(jìn)智能交通建設(shè)具有重要意義。

1、光儲(chǔ)充電站一體化概述

光儲(chǔ)充電站一體化是將光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)以及充電設(shè)施有機(jī)結(jié)合的能源綜合利用方案，通過(guò)將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等相連，并與充電設(shè)施進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了清潔能源的*效利用以及穩(wěn)定儲(chǔ)存電能的目的[2] 。光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)的工作原理是 ：光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過(guò)光伏逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，將電能饋入電池?chǔ)能系統(tǒng)中進(jìn)行儲(chǔ)存。

2、光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)

2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)是光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)的核心組成部分，由太陽(yáng)能電池板、逆變器以及交直流電纜等部分組成。光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)能并產(chǎn)生直流電，逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過(guò)配電系統(tǒng)將其供給各負(fù)載以及充電設(shè)施，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)清潔能源的*效利用，為光儲(chǔ)充電站的可持續(xù)運(yùn)行提供穩(wěn)定的電能保障。

2.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)

儲(chǔ)能系統(tǒng)是用于儲(chǔ)存光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)電能的重要部分，在需要時(shí)進(jìn)行供電，有助于解決光伏發(fā)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定性等問(wèn)題，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的有效管理。儲(chǔ)能系統(tǒng)由儲(chǔ)能逆變器以及儲(chǔ)能電池組等部分組成，首先，儲(chǔ)能逆變器主要用于交流電網(wǎng)電能與儲(chǔ)能電池電能之間的能量雙向傳遞，通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電的管理，更好地滿足電能相應(yīng)需求。儲(chǔ)能電池組是光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要組成部分，用于存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，以供給充電設(shè)施使用。采取模塊化設(shè)計(jì)方法，對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行并聯(lián)組成電池組，借助電池管理單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池電流、溫度以及電壓等相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，以確保儲(chǔ)能電池組的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 充電樁系統(tǒng)

充電樁是用于給新能源電動(dòng)汽車(chē)提供能源補(bǔ)給的裝置。充電樁系統(tǒng)主要包括充電樁、充電控制器、通信模塊以及安全保護(hù)裝置等。①充電樁是實(shí)現(xiàn)為電動(dòng)汽車(chē)充電功能的設(shè)備，涉及充電接口、充電線纜、充電插座等。充電樁通過(guò)設(shè)計(jì)不同的充電標(biāo)準(zhǔn)、功率等級(jí)等相關(guān)參與，用于支持不同類(lèi)型的電動(dòng)汽車(chē)充電需求。目前較為常見(jiàn)的是交流充電樁、直流快速充電樁。②充電控制器是充電樁系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程進(jìn)行控制，具有充電功率調(diào)節(jié)、充電模式選擇、充電計(jì)量、充電安全保護(hù)等功能。③通信模塊用于實(shí)現(xiàn)充電樁系統(tǒng)與后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以達(dá)到對(duì)充電樁的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理、充電服務(wù)接入、數(shù)據(jù)采集與分析等功能 [3] 。

2.4 能量管理系統(tǒng)EMS

能量管理系統(tǒng)是整個(gè)光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)的執(zhí)行*樞機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)對(duì)光儲(chǔ)充電站內(nèi)各種系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度，加強(qiáng)電能的優(yōu)化管理，以實(shí)現(xiàn)能源的*效利用，促進(jìn)電能的合理分配。能量管理系統(tǒng)通常具有能源監(jiān)測(cè)與調(diào)度、負(fù)荷管理、故障診斷與分析等功能。①能源監(jiān)測(cè)是能量管理系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光儲(chǔ)充電站內(nèi)各系統(tǒng)電能的產(chǎn)生、消耗以及儲(chǔ)存情況，提供數(shù)據(jù)支持，并且對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。同時(shí)調(diào)度會(huì)根據(jù)不同的電能需求以及供應(yīng)的實(shí)際情況，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電設(shè)備進(jìn)行智能調(diào)度，更好地優(yōu)化電能配置，以*大限度地提高電能利用率。②負(fù)荷管理是根據(jù)用戶需求以及電網(wǎng)負(fù)荷情況，合理分配調(diào)節(jié)充電設(shè)備的功率輸出，以平衡電網(wǎng)負(fù)荷。

3、光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展策略

3.1 構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)展良好格局

光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展是實(shí)現(xiàn)清潔能源專(zhuān)項(xiàng)發(fā)展，推動(dòng)智能電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。①**的光儲(chǔ)充電站技術(shù)，通過(guò)合作研究、人才培養(yǎng)以及技術(shù)創(chuàng)新，加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。③相關(guān)企業(yè)積*打造示范項(xiàng)目，建設(shè)一批光儲(chǔ)充電站一體化的示范項(xiàng)目，以實(shí)際案例證明協(xié)同發(fā)展的可行性，彰顯該項(xiàng)目所帶來(lái)的綜合效益，吸引更多 企業(yè)參與到光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，推動(dòng)能源的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展

為了更好地彰顯光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)的綜合價(jià)值，**積*引導(dǎo)光伏、儲(chǔ)能以及充電設(shè)備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行銜接，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的完整，構(gòu)建協(xié)同發(fā)展的良好局面。例如，鼓勵(lì)光伏企業(yè)與儲(chǔ)能企業(yè)合作，共同開(kāi)發(fā)具有光儲(chǔ)互補(bǔ)特性的產(chǎn)品，促進(jìn)光儲(chǔ)充電站一體化建設(shè)質(zhì)量提升 [4] 。同時(shí)要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)合作，推動(dòng)光儲(chǔ)充電站領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)合作，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和共享，通過(guò)聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目、技術(shù)交流會(huì)議等方式，促進(jìn)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)之間的合作。②構(gòu)建統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制訂標(biāo)準(zhǔn)化的光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)的模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同的規(guī)范，提高設(shè)備的互操作性，降低市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的健康持續(xù)發(fā)展。

3.3 構(gòu)建信息化管理平臺(tái)

為了更好地促進(jìn)光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展的資源共享，還需要積*落實(shí)信息化管理平臺(tái)的建設(shè)，圖2所示為信息化管理平臺(tái)的基本架構(gòu)。借助數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、監(jiān)控管理*心等功能，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。①光儲(chǔ)充電站監(jiān)控系統(tǒng)是指用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、管理和控制光儲(chǔ)充電站運(yùn)行狀態(tài)的一套系統(tǒng)。該系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控軟件等部分組成，針對(duì)省內(nèi)光儲(chǔ)、儲(chǔ)能站點(diǎn)監(jiān)控、運(yùn)維、統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)需求進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)多維度數(shù)據(jù)分析單元，實(shí)現(xiàn)削峰填谷、谷電利用、新能源消納等功能，輔助公司運(yùn)營(yíng)決策，提升“光儲(chǔ)充”一體化充電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。②數(shù)據(jù)集成與共享功能，實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充電站各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)集成與共享。借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)和手段，對(duì)光儲(chǔ)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)、能源消耗情況、設(shè)備狀態(tài)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且給出管理決策支持，提高光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)的運(yùn)維效率[5]。

3.4 建設(shè)新能源汽車(chē)充電智能管控平臺(tái)

為了更好地降低光儲(chǔ)充電站一體化建設(shè)成本，推動(dòng)新能源電動(dòng)汽車(chē)與光伏行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，還需要建設(shè)新能源汽車(chē)充電智能管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光儲(chǔ)充電站及其相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理和控制，提升充電服務(wù)的質(zhì)量。①平臺(tái)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理功能。在該平臺(tái)上集成各類(lèi)傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛運(yùn)行情況、充電設(shè)備的狀態(tài)、電能供需情況、充電樁使用情況等數(shù)據(jù)， 并將其反饋到平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。運(yùn)營(yíng)人員通過(guò)平臺(tái)隨時(shí)了解充電設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)處理異常情況，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。②充電樁調(diào)度與優(yōu)化功能。平臺(tái)根據(jù)充電需求、電能供應(yīng)情況、交通流量等因素，通過(guò)算法模型進(jìn)行充電樁的動(dòng)態(tài)調(diào)度，合理優(yōu)化配置。例如，在高峰期提前預(yù)測(cè)充電需求，并合理安排充電樁的使用時(shí)間以及充電速率，以減少用戶等待時(shí)間，避免充電擁堵情況，提高充電效率。

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**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**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、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

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，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

圖20歷史事件查詢

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、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

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(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?/span>

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(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)事故前*個(gè)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)

光儲(chǔ)充電站一體化系統(tǒng)通過(guò)將光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電能的*效利用，促進(jìn)電能的穩(wěn)定供應(yīng)，提高電力系統(tǒng)的可靠性，推動(dòng)清潔能源的可持續(xù)發(fā)展。因此，在光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展中，需要通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)展良好格局、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型與交通的協(xié)同、加強(qiáng)微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用、構(gòu)建信息化管理平臺(tái)、建設(shè)新能源汽車(chē)充電智能管控平臺(tái)等策略，構(gòu)建光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展模式，確保系統(tǒng)的*效性，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的落實(shí)，共同推動(dòng)光儲(chǔ)充電站一體化協(xié)同發(fā)展的進(jìn)程。

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