光儲充電站一體化協(xié)同發(fā)展策略及微電網(wǎng)能量系統(tǒng)設(shè)計研究?。。?/h1>

更新時間：2025-03-04   點擊次數(shù)：48次

摘要：光儲充電站一體化指的是“光伏＋儲能＋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， 利用太陽能光伏電池板將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能，并達到儲能與智能充電的目的，建設(shè)綠色環(huán)保的充電模式。文章針對光儲充一體化的電站展開了深入研究，對光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng)以及能源管理系統(tǒng)等進行了詳細探討，并且結(jié)合儲能行業(yè)的發(fā)展趨勢提出了科學的光儲充電站一體化協(xié)同發(fā)展策略，以推動光儲充行業(yè)的綜合效益提升。

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

0、引言

近年來，在生態(tài)環(huán)保建設(shè)中，國家高度重視對可再生能源的利用，在光儲充電站一體化發(fā)展中也積*出臺了相關(guān)政策，為光儲充的發(fā)展帶來了政策保障。2023年5月，國家發(fā)展改革委等部門制訂了《關(guān)于加快推進充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更好支持新能源汽車下鄉(xiāng)和鄉(xiāng)村振興的實施意見》，*大地鼓勵了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，積*建設(shè)高質(zhì)量的光儲充電站一體化項目，以實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益 [1] 。但同時光儲充電站一體化建設(shè)也面臨著成本高、投資回收期長等問題，不利于光儲充電站一體化的協(xié)同發(fā)展。因此，深入研究光儲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，對于推動可持續(xù)能源發(fā)展，提升光儲充電站一體化建設(shè)項目綜合效益、促進智能交通建設(shè)具有重要意義。

1、光儲充電站一體化概述

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

2、光儲充電站一體化系統(tǒng)

2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)是光儲充電站一體化系統(tǒng)的核心組成部分，由太陽能電池板、逆變器以及交直流電纜等部分組成。光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是太陽能電池板吸收太陽能并產(chǎn)生直流電，逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過配電系統(tǒng)將其供給各負載以及充電設(shè)施，進一步實現(xiàn)清潔能源的*效利用，為光儲充電站的可持續(xù)運行提供穩(wěn)定的電能保障。

2.2 儲能系統(tǒng)

儲能系統(tǒng)是用于儲存光儲充電站一體化系統(tǒng)電能的重要部分，在需要時進行供電，有助于解決光伏發(fā)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定性等問題，提高能源利用效率，實現(xiàn)對電能的有效管理。儲能系統(tǒng)由儲能逆變器以及儲能電池組等部分組成，首先，儲能逆變器主要用于交流電網(wǎng)電能與儲能電池電能之間的能量雙向傳遞，通過控制實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)充放電的管理，更好地滿足電能相應(yīng)需求。儲能電池組是光儲充電站一體化系統(tǒng)中儲能系統(tǒng)的重要組成部分，用于存儲光伏發(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)計方法，對多個電池進行并聯(lián)組成電池組，借助電池管理單元，實現(xiàn)對電池電流、溫度以及電壓等相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測，以確保儲能電池組的穩(wěn)定運行。

2.3 充電樁系統(tǒng)

充電樁是用于給新能源電動汽車提供能源補給的裝置。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裝置等。①充電樁是實現(xiàn)為電動汽車充電功能的設(shè)備，涉及充電接口、充電線纜、充電插座等。充電樁通過設(shè)計不同的充電標準、功率等級等相關(guān)參與，用于支持不同類型的電動汽車充電需求。目前較為常見的是交流充電樁、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，負責對電動汽車的充電過程進行控制，具有充電功率調(diào)節(jié)、充電模式選擇、充電計量、充電安全保護等功能。③通信模塊用于實現(xiàn)充電樁系統(tǒng)與后臺管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，以達到對充電樁的遠程監(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)是整個光儲充電站一體化系統(tǒng)的執(zhí)行*樞機構(gòu)，負責對光儲充電站內(nèi)各種系統(tǒng)進行監(jiān)控、調(diào)度，加強電能的優(yōu)化管理，以實現(xiàn)能源的*效利用，促進電能的合理分配。能量管理系統(tǒng)通常具有能源監(jiān)測與調(diào)度、負荷管理、故障診斷與分析等功能。①能源監(jiān)測是能量管理系統(tǒng)通過實時監(jiān)測光儲充電站內(nèi)各系統(tǒng)電能的產(chǎn)生、消耗以及儲存情況，提供數(shù)據(jù)支持，并且對系統(tǒng)狀態(tài)進行實時反饋。同時調(diào)度會根據(jù)不同的電能需求以及供應(yīng)的實際情況，對太陽能發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電設(shè)備進行智能調(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負荷管理是根據(jù)用戶需求以及電網(wǎng)負荷情況，合理分配調(diào)節(jié)充電設(shè)備的功率輸出，以平衡電網(wǎng)負荷。

3、光儲充電站一體化協(xié)同發(fā)展策略

3.1 構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)展良好格局

光儲充電站一體化協(xié)同發(fā)展是實現(xiàn)清潔能源專項發(fā)展，推動智能電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。①政府需要提供政策支持，結(jié)合能源行業(yè)發(fā)展趨勢，完善光儲充電站一體化發(fā)展的支持政策，包括財政補貼、稅收優(yōu)惠、土地使用優(yōu)惠等，鼓勵企業(yè)投資建設(shè)光儲充電站，并降低其運營成本，提高項目的經(jīng)濟效益。除此之外，推動技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展，借助資金扶持、科研項目支持等方式，推動光儲充電站一體化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。②企業(yè)、高校、科研機構(gòu)等開展光儲充電站一體化技術(shù)研究和示范項目，強化產(chǎn)學研合作，共同研發(fā)先進的光儲充電站技術(shù)，通過合作研究、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*打造示范項目，建設(shè)一批光儲充電站一體化的示范項目，以實際案例證明協(xié)同發(fā)展的可行性，彰顯該項目所帶來的綜合效益，吸引更多 企業(yè)參與到光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，推動能源的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3.2 加強產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展

為了更好地彰顯光儲充電站一體化系統(tǒng)的綜合價值，政府引導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)、研究機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會等進行合作交流，促進光儲充電站一體化與產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。①構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈銜接體系，政府積*引導(dǎo)光伏、儲能以及充電設(shè)備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)進行銜接，促進產(chǎn)業(yè)鏈的完整，構(gòu)建協(xié)同發(fā)展的良好局面。例如，鼓勵光伏企業(yè)與儲能企業(yè)合作，共同開發(fā)具有光儲互補特性的產(chǎn)品，促進光儲充電站一體化建設(shè)質(zhì)量提升 [4] 。同時要加強技術(shù)研發(fā)合作，推動光儲充電站領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)合作，促進技術(shù)創(chuàng)新和共享，通過聯(lián)合研發(fā)項目、技術(shù)交流會議等方式，促進企業(yè)與研究機構(gòu)之間的合作。②構(gòu)建統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標準，制訂標準化的光儲充電站一體化系統(tǒng)的模式，促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同的規(guī)范，提高設(shè)備的互操作性，降低市場準入門檻，促進產(chǎn)業(yè)的健康競爭，推動整個光伏產(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

為了更好地促進光儲充電站一體化協(xié)同發(fā)展的資源共享，還需要積*落實信息化管理平臺的建設(shè)，圖2所示為信息化管理平臺的基本架構(gòu)。借助數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、監(jiān)控管理*心等功能，加強對系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測。①光儲充電站監(jiān)控系統(tǒng)是指用于實時監(jiān)測、管理和控制光儲充電站運行狀態(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，針對省內(nèi)光儲、儲能站點監(jiān)控、運維、統(tǒng)計等業(yè)務(wù)需求進行實時監(jiān)測，通過多維度數(shù)據(jù)分析單元，實現(xiàn)削峰填谷、谷電利用、新能源消納等功能，輔助公司運營決策，提升“光儲充”一體化充電站運行經(jīng)濟效益。②數(shù)據(jù)集成與共享功能，實現(xiàn)光儲充電站各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)集成與共享。借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)和手段，對光儲充電站的運行數(shù)據(jù)、能源消耗情況、設(shè)備狀態(tài)等信息進行實時監(jiān)測，并且給出管理決策支持，提高光儲充電站一體化系統(tǒng)的運維效率[5]。

3.4 建設(shè)新能源汽車充電智能管控平臺

為了更好地降低光儲充電站一體化建設(shè)成本，推動新能源電動汽車與光伏行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，還需要建設(shè)新能源汽車充電智能管控平臺，實現(xiàn)對光儲充電站及其相關(guān)設(shè)備的遠程監(jiān)控、管理和控制，提升充電服務(wù)的質(zhì)量。①平臺具有遠程監(jiān)控與管理功能。在該平臺上集成各類傳感器和監(jiān)測設(shè)備，實時獲取車輛運行情況、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)， 并將其反饋到平臺上進行實時監(jiān)控。運營人員通過平臺隨時了解充電設(shè)備的運行狀況，及時處理異常情況，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。②充電樁調(diào)度與優(yōu)化功能。平臺根據(jù)充電需求、電能供應(yīng)情況、交通流量等因素，通過算法模型進行充電樁的動態(tài)調(diào)度，合理優(yōu)化配置。例如，在高峰期提前預(yù)測充電需求，并合理安排充電樁的使用時間以及充電速率，以減少用戶等待時間，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)以及充電樁的接入，*天候進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(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(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應(yīng)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(shè)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(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。

4.2技術(shù)標準

本方案遵循的國家標準有：

本技術(shù)規(guī)范書提供的設(shè)備應(yīng)滿足以下規(guī)定、法規(guī)和行業(yè)標準：

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

GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)工業(yè)控制計算機基本平臺*2部分：性能評定方法

GB/T26802.5-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范*5部分：場地安全要求

GB/T26802.6-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范*6部分：驗收大綱

GB/T2887-2011計算機場地通用規(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)機房設(shè)計規(guī)范

DL/T634.5101遠動設(shè)備及系統(tǒng)*5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標準

DL/T634.5104遠動設(shè)備及系統(tǒng)*5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò)訪問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)計標準

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

DL/T1864-2018獨立型微電網(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)負荷管理技術(shù)導(dǎo)則

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

T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設(shè)計規(guī)范

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

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

4.3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。

4.4型號說明

4.5系統(tǒng)配置

4.5.1系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細拓撲結(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、風電、儲能、充電樁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。

4.6.1.1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。

4.6.1.2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，并展示當前電芯的*大、*小電壓、溫度值及所對應(yīng)的位置。

4.6.1.3風電界面

圖13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。

4.6.1.4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。

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

4.6.2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

4.6.3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

4.6.4運行報表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*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

4.6.5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

4.6.6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

4.6.7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*分百和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*分百和正序/負序/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(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、*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

4.6.8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

4.6.9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

4.6.11網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

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。

4.6.12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。

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。

4.6.14故障錄波

應(yīng)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(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。

4.6.15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，當每個事件發(fā)生時，存儲事故個掃描周期及事故后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*定和隨意修改。

圖29事故追憶

5、硬件及其配套產(chǎn)品

序號	設(shè)備	型號	圖片	說明
1	能量管理系統(tǒng)	Acrel-2000MG		內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。 數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置 策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等
2	顯示器	25.1英寸液晶顯示器		系統(tǒng)軟件顯示載體
3	UPS電源	UPS2000-A-2-KTTS		為監(jiān)控主機提供后備電源
4	打印機	HP108AA4		用以打印操作記錄，參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復(fù)限，系統(tǒng)事故，設(shè)備故障，保護運行等記錄，以召喚打印為主要方式
5	音箱	R19U		播放報警事件信息
6	工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機	D-LINKDES-1016A16		提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機解決了通信實時性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問題
7	GPS時鐘	ATS1200GB		利用gps同步衛(wèi)星信號，接收1pps和串口時間信息，將本地的時鐘和gps衛(wèi)星上面的時間進行同步
8	交流計量電表	AMC96L-E4/KC		電力參數(shù)測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數(shù)等)、復(fù)費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)斷路器開關(guān)的"遜信“和“遙控”的功能
9	直流計量電表	PZ96L-DE		可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能?？蓭S485通訊接口、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關(guān)量輸入/輸出等功能
10	電能質(zhì)量監(jiān)測	APView500		實時監(jiān)測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。
11	防孤島裝置	AM5SE-IS		防孤島保護裝置，當外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接
12	箱變測控裝置	AM6-PWC		置針對光伏、風能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護，測控，通訊一體化裝置，具備保護、通信管理機功能、環(huán)網(wǎng)交換機功能的測控裝置
13	通信管理機	ANet-2E851		能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進行水表、氣表、電表、微機保護等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)果集匯總: 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能:實時多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，可多鏈路上送平臺據(jù):
14	串口服務(wù)器	Aport		功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù)，反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調(diào)的開關(guān)，調(diào)溫，及斷電(二次開關(guān)實現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個空開信號 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設(shè)備
15	遙信模塊	ARTU-K16		1)反饋各個設(shè)備狀態(tài)，將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器: 讀消防VO信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機、事件上報等) 2)采集水浸傳感器信息，并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳感器信息，并轉(zhuǎn)發(fā)

結(jié)束語

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

參考文獻

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