安科瑞 徐浩竣

江蘇安科瑞電器制造有限公司

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0 引言

隨著能源需求的不斷增長和新能源的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)面臨著日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)在面對(duì)高峰期供電需求、供電不穩(wěn)定和能源波動(dòng)等問題時(shí)存在一定的局限性。因此，引入儲(chǔ)能管理系統(tǒng)成為解決這些問題的一種有效途徑。

儲(chǔ)能管理系統(tǒng)是指通過儲(chǔ)能技術(shù)將電能進(jìn)行儲(chǔ)存，并在需要時(shí)進(jìn)行釋放的系統(tǒng)。它可以利用各種儲(chǔ)能設(shè)備，如電池、超級(jí)電容器、抽水蓄能等，將多余的電能存儲(chǔ)起來，在電力需求高峰期釋放出來，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定運(yùn)行。

1 儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用

首先，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)可以提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。在電力系統(tǒng)中，供電不穩(wěn)定是一個(gè)常見的問題，會(huì)導(dǎo)致用戶感受到電壓波動(dòng)、電力中斷等現(xiàn)象。通過儲(chǔ)能管理系統(tǒng)，可以將過剩的電能儲(chǔ)存下來，當(dāng)發(fā)電量不足或供電需求增加時(shí)，可以迅速釋放儲(chǔ)存的電能，保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。

其次，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)可以提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)通常需要投入大量的設(shè)備和資源來滿足電能需求的波動(dòng)變化，尤其是在高峰期需要啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)組。而儲(chǔ)能管理系統(tǒng)可以在低電價(jià)時(shí)將電能進(jìn)行儲(chǔ)存，在高電價(jià)時(shí)釋放出來進(jìn)行售賣，實(shí)現(xiàn)電能的錯(cuò)峰利用，從而降低了電力系統(tǒng)的運(yùn)營成本。

此外，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還可以提升電力系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度。面對(duì)新能源的快速發(fā)展和能源波動(dòng)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)往往無法及時(shí)調(diào)整供需平衡，導(dǎo)致電力浪費(fèi)或供電不足。而儲(chǔ)能管理系統(tǒng)可以快速響應(yīng)電力系統(tǒng)的需求變化，通過儲(chǔ)存和釋放電能，使得電力系統(tǒng)更加靈活、可控，并能夠更好地適應(yīng)能源波動(dòng)和負(fù)荷變化。

2 電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控運(yùn)維管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)和AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)能夠?qū)ζ髽I(yè)微電網(wǎng)的源（市電、分布式光伏、微型風(fēng)機(jī)）、網(wǎng)（企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)）、荷（固定負(fù)荷和可調(diào)負(fù)荷）、儲(chǔ)能系統(tǒng)、新能源汽車充電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和優(yōu)化控制，保護(hù)微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源之間的靈活互動(dòng)，增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)促進(jìn)新能源消納、合理削峰填谷，減少電網(wǎng)建設(shè)投資，提升微電網(wǎng)運(yùn)行安全，降低運(yùn)行成本。Acrel-2000MG儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)適合部署在本地，作為實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常告警和策略管理；AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)適用于企業(yè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)充運(yùn)維的一體化管理平臺(tái)，并提供移動(dòng)端數(shù)據(jù)服務(wù)和異常告警。

①?數(shù)據(jù)采集和處理

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能通過測控單元及功率變換系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的采集和處理。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置通信接口與電池管理系統(tǒng)連接，接收和處理的信息宜包括但不限于：

a）電池模塊的電壓、溫度、電池能量；

b）電池簇的電流、電壓、功率、電池能量、可充可放電量、累積充放電電量，以及

單體電壓及其電池編號(hào)：

c）電池堆可充可放電量、累積充放電電量；

d）各種故障告警和保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；

圖1 Acrel-2000MG和AcrelEMS電池?cái)?shù)據(jù)采集

功率變換系統(tǒng)(PCS)上送信息宜包括但不限于：

a）開關(guān)量信息：直流側(cè)與交流側(cè)接觸器、斷路器的狀態(tài)；運(yùn)行模式（并網(wǎng)、離網(wǎng)）、運(yùn)行狀態(tài)

（充電、放電、待機(jī)等）、就地操作把手的狀態(tài)等：

b）模擬量信息：直流側(cè)電壓、電流、功率，交流側(cè)三相電壓、電流、有功、無功；

c）非電量信息：IGBT模塊溫度、電抗器溫度、隔離變溫度等；

d）運(yùn)行信息：功率變換系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、事故告警信號(hào)等。

圖2 Acrel-2000MG和AcrelEMS 功率變換系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

②?監(jiān)視和報(bào)警

監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視功能應(yīng)符合但不限于下列要求：

a）應(yīng)能通過顯示器對(duì)主要電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；

b）應(yīng)能監(jiān)視并實(shí)時(shí)顯示各設(shè)備的通信狀態(tài)和通信報(bào)文；

c）電池管理系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)上傳監(jiān)控系統(tǒng)的遙測量和告警量須有專門的界面顯示和告警

圖3 Acrel-2000MG和AcrelEMS 監(jiān)視和報(bào)警分級(jí)

③?控制與調(diào)節(jié)

控制范圍：站內(nèi)交流回路斷路器、功率變換系統(tǒng)及其他相關(guān)重要設(shè)備，包括功率變換系統(tǒng)啟/停、運(yùn)行/檢修狀態(tài)切換、并網(wǎng)充/放電、離網(wǎng)放電、保護(hù)軟壓板投切等。監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)功能定位支持下列應(yīng)用模式：削峰填谷、孤網(wǎng)運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、電壓支撐、電能質(zhì)量治理、平滑功率輸出、跟蹤計(jì)劃出力。

圖4 Acrel-2000MG和AcrelEMS 儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控

④?電能質(zhì)量監(jiān)測

監(jiān)測儲(chǔ)能系統(tǒng)交流回路的電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡、電壓暫升/暫降、短時(shí)中斷、諧波畸變等工況，實(shí)時(shí)記錄事件并故障錄波，為電能質(zhì)量分析與治理提供數(shù)據(jù)來源。

圖5 Acrel-2000MG和AcrelEMS 電能質(zhì)量分析

⑤?企業(yè)微電網(wǎng)能效管理

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)除了對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)提供監(jiān)控報(bào)警之外，還適用于企業(yè)內(nèi)部的源網(wǎng)荷儲(chǔ)充運(yùn)維的一體化管理平臺(tái)，為企業(yè)微電網(wǎng)能效管理提供監(jiān)測、優(yōu)化控制、設(shè)備管理、運(yùn)維管理、分析報(bào)告等，并提供基于WEB和APP的數(shù)據(jù)服務(wù)和異常告警。

平臺(tái)可根據(jù)企業(yè)光伏發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能控制策略以及負(fù)荷波動(dòng)情況為企業(yè)提供微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，制定用電優(yōu)化方案，在提高企業(yè)微電網(wǎng)運(yùn)行安全的前提下幫助企業(yè)降低用電成本，促進(jìn)清潔能源消納。

圖6 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)

3電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控運(yùn)維管理系統(tǒng)二次設(shè)備選型

安科瑞提供電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控運(yùn)維管理軟件、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和保護(hù)測控單元、多功能儀表及相關(guān)傳感器，具備電能質(zhì)量監(jiān)測和治理裝置，保障儲(chǔ)能電站及企業(yè)微電網(wǎng)有效運(yùn)行。

表1 儲(chǔ)能電站監(jiān)控運(yùn)維管理系統(tǒng)選型方案

4 結(jié)論

總之，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色。它不僅能提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)效益，還能提升電力系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐漸降低，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)必將在未來的電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用，為我們提供穩(wěn)定、高效、可持續(xù)的電力供應(yīng)。

審核編輯 黃宇