摘要：本文通過分析儲(chǔ)能的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)手段，梳理其在新型能源系統(tǒng)中起到的調(diào)節(jié)負(fù)荷時(shí)空分布、改善電能質(zhì)量、降低用電成本等作用。研究發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)能技術(shù)在能源側(cè)、輸送側(cè)、用戶側(cè)的應(yīng)用能夠改變傳統(tǒng)的能源利用格局。

關(guān)鍵詞：分布式；儲(chǔ)能；能源；應(yīng)用

0引言

隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，它作為新型能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。例如：基地化的能源外送、巨大的能源消納能力、緩解電力供應(yīng)不平衡、多樣化的低碳用能等。世界各國紛紛制定相應(yīng)的扶持政策，積極推進(jìn)能源運(yùn)用方式轉(zhuǎn)型，以期占領(lǐng)新一輪技術(shù)和資源應(yīng)用的制高點(diǎn)。

1儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

儲(chǔ)能在能源應(yīng)用中起到錯(cuò)峰調(diào)頻、儲(chǔ)能備用、不同需求供應(yīng)等作用，其本質(zhì)是利用中間介質(zhì)或者特殊設(shè)備進(jìn)行能量儲(chǔ)存，并在必要的時(shí)候?qū)⑵溽尫懦鰜恚唧w可分為機(jī)械儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等。目前，新型電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢是建立零碳電力系統(tǒng)，該系統(tǒng)以風(fēng)電、光電為主要電源，需要利用光儲(chǔ)直柔配電系統(tǒng)來解決風(fēng)光發(fā)電建設(shè)中的空間和用電功率不匹配等問題。

分布式能源是將大量的電能、熱能分散布置在需求方的周圍，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立或集中運(yùn)作。和傳統(tǒng)的集中供給模式相比，這種方式更加靈活，能夠滿足用戶的不同需求。

1.1國外對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用

在國際市場中，發(fā)達(dá)國家很早就開始發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，如今已建立起許多大規(guī)模的儲(chǔ)能項(xiàng)目。2001年，美國加利福尼亞州就開始鼓勵(lì)自主發(fā)電，對(duì)在新型能源應(yīng)用中采用儲(chǔ)能技術(shù)的用戶給予高額的稅收抵扣，這些政策極大地提升了供電商和用電單位的儲(chǔ)能意愿。德國也很早就采用低利息和直接補(bǔ)貼的方法，促進(jìn)儲(chǔ)能設(shè)備在新型能源中的應(yīng)用，直接補(bǔ)貼的額度能達(dá)到初始成本的20%，這些政策推動(dòng)了分布式光伏在普通家庭中的普及。英國、日本等國家更是采取了不同的財(cái)政稅收和補(bǔ)貼計(jì)劃，降低用戶的初始成本，促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的不斷發(fā)展。

1.2國內(nèi)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用

2024年，政府工作報(bào)告中明確表示，要鼓勵(lì)大型風(fēng)電光伏基地及電力外送通道的建設(shè)，推動(dòng)分布式能源的開發(fā)利用，促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年各地區(qū)投運(yùn)的儲(chǔ)能規(guī)模約870萬千瓦/1805萬千瓦時(shí)，具體分布如圖1。

隨著我國儲(chǔ)能技術(shù)的推廣和商業(yè)化應(yīng)用模式的不斷發(fā)展，能源側(cè)配建儲(chǔ)能、輸送側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能、用戶側(cè)分散儲(chǔ)能等多元應(yīng)用并存。然而，儲(chǔ)能技術(shù)在用戶側(cè)分布式能源的研發(fā)和應(yīng)用正處于快速發(fā)展階段，國家對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)在新型能源系統(tǒng)中的應(yīng)用政策還未成體系，應(yīng)用示范項(xiàng)目需要政府的持續(xù)跟進(jìn)和用戶的及時(shí)反饋，投資者也需緊跟政府的政策引導(dǎo)，加大投資力度。

1.3新型能源系統(tǒng)的優(yōu)劣分析

新型能源系統(tǒng)可以集合風(fēng)能、水能、太陽能等可再生資源，采用相匹配的裝置進(jìn)行能源供給，滿足不同用戶的電、熱等需求。新型能源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯。它分散性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛、操作便捷，能夠有效解決可再生能源的開發(fā)與需求位置分布不一致的問題。

分布式電力系統(tǒng)布設(shè)在用戶附近，降低傳輸電壓，減少在升壓、傳輸和降壓過程中的輸配電損失。經(jīng)過多年的電網(wǎng)升級(jí)改造，我國目前的電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠，用戶用電基本不受自然條件的影響，很少出現(xiàn)斷電的情況，新型能源系統(tǒng)在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用較少。因此，分布式儲(chǔ)能在國內(nèi)具有廣泛的應(yīng)用市場，可以在相關(guān)政策的支持下實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

小規(guī)模分散式能源存在的問題是能源系統(tǒng)的投資成本較高，需要較長的回收期。例如，在國家的補(bǔ)貼政策下，分布式光伏才逐漸被廣大用戶接受，如果在光伏的基礎(chǔ)上加上儲(chǔ)能系統(tǒng)，則需要人員進(jìn)行安裝和維護(hù)，將大幅增加經(jīng)費(fèi)支出、降低用戶黏度。

2儲(chǔ)能對(duì)新型能源系統(tǒng)的調(diào)配作用

當(dāng)前分布式光伏系統(tǒng)呈現(xiàn)出單臺(tái)機(jī)組裝機(jī)容量小，但整體機(jī)組數(shù)額巨大的特點(diǎn)，眾多的小容量光伏通過累積，共同對(duì)大電網(wǎng)形成了沖擊。

為建成傳輸便捷、調(diào)配智能的電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全的供電目標(biāo)，需要配套相應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可由新型能源系統(tǒng)直接調(diào)度，為電網(wǎng)提供錯(cuò)峰、調(diào)頻、平滑出力、備用能源等多種服務(wù)。

儲(chǔ)能技術(shù)在新型能源系統(tǒng)中應(yīng)用，能有效提高可再生能源的占比，平衡電力系統(tǒng)的峰谷差，解決電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)波動(dòng)大的問題，實(shí)現(xiàn)供給側(cè)和需求側(cè)的優(yōu)化管理。

儲(chǔ)能技術(shù)是改善電能質(zhì)量、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性、降低電網(wǎng)運(yùn)行成本的關(guān)鍵技術(shù)。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的飛速發(fā)展，儲(chǔ)能設(shè)備成本將快速下降，分布式儲(chǔ)能應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢會(huì)越來越明顯。這將對(duì)傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)度、控制，甚至對(duì)能源利用方式等帶來的變化。

3儲(chǔ)能在新型能源系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的多元化發(fā)展，未來不同的應(yīng)用場景和應(yīng)用類型都將不斷涌現(xiàn)，各地可以因地制宜地采用合適的儲(chǔ)能技術(shù)。

3.1儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用場景。

從新型能源的應(yīng)用方式的角度而言，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用可分為能量型應(yīng)用和功率型應(yīng)用，能量型應(yīng)用（如能量轉(zhuǎn)移）對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間要求不高，但是對(duì)放電時(shí)長要求較高；功率型應(yīng)用（如系統(tǒng)調(diào)頻）要求較快的響應(yīng)時(shí)間，但對(duì)放電時(shí)間要求不高。

從新型能源應(yīng)用的整體角度而言，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用可分為能源側(cè)、輸送側(cè)和用戶側(cè)三個(gè)方面。能源側(cè)能量時(shí)移，大規(guī)模開發(fā)消納電力場景下，儲(chǔ)能可以發(fā)揮其自身的新能源消納能力，以及平滑的能源出力、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等能力。輸送側(cè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)等電網(wǎng)末端的場景下，新型儲(chǔ)能可以發(fā)揮保障電力不間斷供應(yīng)、減少輸變電初期投資的作用。用戶側(cè)供電可靠性應(yīng)急救援應(yīng)用場景下，如高安全性的鋰離子電池、液流電池、固態(tài)鋰電池等高能量密度的儲(chǔ)能技術(shù)可以發(fā)揮其自身的優(yōu)勢，為能源的傳輸和儲(chǔ)存提供支持。

3.2儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展布局

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的電力需求將持續(xù)增長，總體增量會(huì)保持在4%至5%。同時(shí)，全國范圍內(nèi)的用電需求不平衡，部分區(qū)域用電高峰時(shí)段存在用電緊張的情況，儲(chǔ)能技術(shù)可以在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)火電電源，為系統(tǒng)提供可靠的電能容量，進(jìn)行供電和提供備用電源，新型電力系統(tǒng)展望圖如下。

此外，隨著光伏裝機(jī)容量的增加，電網(wǎng)系統(tǒng)的特性會(huì)發(fā)生明顯的變化，部分地區(qū)將會(huì)出現(xiàn)發(fā)電高峰時(shí)的光伏發(fā)電消納問題。相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合建筑、交通、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，重新布局建設(shè)新型儲(chǔ)能設(shè)備，充分利用儲(chǔ)能技術(shù)解決新能源發(fā)電的消納問題。

在未來遠(yuǎn)距離的風(fēng)力發(fā)電中，大規(guī)模風(fēng)電光伏發(fā)電基地的匯聚并網(wǎng)難度會(huì)變大，發(fā)電基地的開發(fā)和外送需要儲(chǔ)能技術(shù)的支撐。相關(guān)人員應(yīng)充分發(fā)揮儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)能源消納、容量支撐、運(yùn)行保障、長尺度能量轉(zhuǎn)移等。

4安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)解決方案

4.1概述

安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能，涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在應(yīng)用上支持能量調(diào)度，具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統(tǒng)對(duì)電池組性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智能化的分配策略對(duì)電池組進(jìn)行充放電控制，優(yōu)化了電池性能，提高電池壽命。系統(tǒng)支持Windows操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer。本系統(tǒng)既可以用于儲(chǔ)能一體柜，也可以用于儲(chǔ)能集裝箱，是專門用于儲(chǔ)能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺(tái)。

4.2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。

工商業(yè)儲(chǔ)能四大應(yīng)用場景

1）工廠與商場：工廠與商場用電習(xí)慣明顯，安裝儲(chǔ)能以進(jìn)行削峰填谷、需量管理，能夠降低用電成本，并充當(dāng)后備電源應(yīng)急；

2）光儲(chǔ)充電站：光伏自發(fā)自用、供給電動(dòng)車充電站能源，儲(chǔ)能平抑大功率充電站對(duì)于電網(wǎng)的沖擊；

3）微電網(wǎng)：微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，以工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)、海島微網(wǎng)、偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng)為主，儲(chǔ)能起到平衡發(fā)電供應(yīng)與用電負(fù)荷的作用；

4）新型應(yīng)用場景：工商業(yè)儲(chǔ)能探索融合發(fā)展新場景，已出現(xiàn)在5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應(yīng)用場景。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1實(shí)時(shí)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(shí)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(dòng)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(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。

光伏界面

圖3光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對(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、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。

儲(chǔ)能界面

圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(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

本界面主要用來展示對(duì)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6儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來展示對(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)前電芯的電壓、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。

風(fēng)電界面

圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對(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、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。

充電樁界面

圖14充電樁界面

本界面用來展示對(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。

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(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

4.4.2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(shí)測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(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，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(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)測界面

4.4.3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

4.4.4運(yùn)行報(bào)表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備規(guī)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、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運(yùn)行報(bào)表

4.4.5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

4.4.6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

4.4.7電能質(zhì)量監(jiān)測

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，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(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）；

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(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、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

4.4.8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

4.4.9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。

圖23曲線查詢

4.4.10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

4.4.11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)洌ㄏ到y(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計(jì)等信息。

4.4.12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。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(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。

圖26通信管理

4.4.13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(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。

圖27用戶權(quán)限

4.4.14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、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過對(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)開關(guān)量波形。

圖28故障錄波

4.4.15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)，包括開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)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(dòng)事件，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)事故10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)可由用戶規(guī)定和隨意修改。

圖29事故追憶

4.5系統(tǒng)硬件配置清單

5結(jié)論

儲(chǔ)能屬于新興產(chǎn)業(yè)，具有技術(shù)路線廣、應(yīng)用場景多、創(chuàng)新速度快等特點(diǎn)。在當(dāng)前能源市場中，相關(guān)人員應(yīng)充分發(fā)揮市場競爭優(yōu)勢，建立完善的儲(chǔ)能體系，創(chuàng)新能源服務(wù)模式，最終建成全國范圍內(nèi)的能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，優(yōu)化能源配置、實(shí)現(xiàn)共享互補(bǔ)。

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