淺談光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略

安科瑞 陳聰

摘要：隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高，對不能再生資源的大量消耗，人們已經(jīng)意識(shí)到發(fā)展可再生能源的重要性，因此微電網(wǎng)技術(shù)作為再生能源利用的有效形式被快速發(fā)展。蓄電池容量無限大是傳統(tǒng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略一種理想形式，但實(shí)際上蓄電池的容量是有限度的，傳統(tǒng)控制策略在蓄電池剩余電量達(dá)到闔值時(shí)將無法正常使用，由此提出了光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的新型控制策略，又結(jié)合實(shí)際情況，對開關(guān)進(jìn)行了改進(jìn)，利用開關(guān)與二極管并聯(lián)，使其擁有四種工作狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)能元件剩余電量達(dá)到閾值時(shí)，可自動(dòng)恢復(fù)電量降低成本，提高并輸出電池電能質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：光儲(chǔ)微電網(wǎng)；控制策略；開關(guān)優(yōu)化

0、前言

在微電網(wǎng)運(yùn)行過程中，光儲(chǔ)能系統(tǒng)可以使系統(tǒng)中的能量進(jìn)行緩沖，是微電網(wǎng)運(yùn)行中不能缺少的環(huán)節(jié)，由于經(jīng)濟(jì)原因光儲(chǔ)能設(shè)備的配置不應(yīng)太高，在選擇儲(chǔ)能系統(tǒng)容量與額定功率時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況，選用合適的設(shè)備配置，提高微電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。目前市場上儲(chǔ)能功率容量大小，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，這是由于混合儲(chǔ)系統(tǒng)中儲(chǔ)能介質(zhì)之間功率分配及容量優(yōu)化所導(dǎo)致的，因此需要對此進(jìn)行深入的研究，筆者在獨(dú)立微電網(wǎng)到并網(wǎng)微電網(wǎng)，從單一儲(chǔ)能到混合儲(chǔ)能，做了較為立體的研究，在開關(guān)優(yōu)化方面也做了一些相關(guān)的介紹，并得到了一些有意義的結(jié)論。

1、光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)

獨(dú)立型微電網(wǎng)：結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)，在滿足供電可靠的前提下，棄置部分過剩能量可以使得所需的儲(chǔ)能容量維持在較低水平，克服了傳統(tǒng)的儲(chǔ)能容量在運(yùn)行中逐漸增加的缺陷。如何減小儲(chǔ)能容量，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)選用光伏發(fā)電院與風(fēng)力發(fā)電混合比例可以達(dá)到。通過提高微電網(wǎng)發(fā)電充裕度，可以降低微電網(wǎng)對儲(chǔ)能的需求，并對光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)比例混合產(chǎn)生影響。

儲(chǔ)能系統(tǒng)與微電網(wǎng)：等效微電網(wǎng)的調(diào)度效果是利用儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償，可再生能源發(fā)電預(yù)測性誤差所產(chǎn)生的，它是針對可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中微電網(wǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)配合發(fā)電的運(yùn)行機(jī)制。通過分析，可再生能源發(fā)電預(yù)測誤差的概率分布，運(yùn)用區(qū)間估計(jì)和概率理論的方法大致獲得儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量和功率，在此基礎(chǔ)上可以預(yù)測儲(chǔ)能配置與準(zhǔn)確性的關(guān)系，能夠進(jìn)一步得出微電網(wǎng)中儲(chǔ)能分散配置與集中配置對儲(chǔ)存能量的影響，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，充分利用各個(gè)裝置的可用容量減小微電網(wǎng)系統(tǒng)的容量，從這一角度而言，集中配置好于分散配置。

能裝置分析：通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)比較以鋰電池為代表的能量型儲(chǔ)能裝置和超級(jí)電容為代表的功率型儲(chǔ)能裝置，在平滑能量波動(dòng)方面的特性，得出結(jié)果表明功率型儲(chǔ)能裝置可以平滑短時(shí)功率波動(dòng)，但對常識(shí)功率波動(dòng)表現(xiàn)不佳，能量型儲(chǔ)能裝置可以平滑，小浮動(dòng)功率波動(dòng)，特別在平滑常識(shí)波動(dòng)過洞中能發(fā)揮其優(yōu)勢，卻難以適應(yīng)大幅波動(dòng)情況。

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)分析：考慮到單一功率型和能量型儲(chǔ)存裝置在平滑功率時(shí)的波動(dòng)局限性，可以將兩者有機(jī)的結(jié)合到一起組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，從而發(fā)揮其各自長處，通過控制理論功率優(yōu)化分配法，可以降低混合系統(tǒng)的總成本。通過運(yùn)用遺傳算法使各儲(chǔ)能間的充放電功率約束荷電狀態(tài)，滿足平滑目標(biāo)的柔性約束，達(dá)到混合系統(tǒng)優(yōu)配置。通過實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，功率優(yōu)化分配方法可以充分發(fā)揮兩種介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，了解的狀態(tài)設(shè)定的范圍內(nèi)并有效的減少能量的儲(chǔ)能充電次數(shù)，并在柔性約束優(yōu)化問題中，采用遺傳算法求解，能夠使用優(yōu)化問題收斂至優(yōu)解。另外通過仿真結(jié)果表明適當(dāng)?shù)姆潘沙潆姶螖?shù)，可以有效的減少混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量與功率，可以結(jié)合實(shí)際成本，進(jìn)行混合儲(chǔ)能的系統(tǒng)配。

儲(chǔ)能元件保護(hù)開關(guān)優(yōu)化：在故障發(fā)生或天氣的情況下，原件的保護(hù)開關(guān)發(fā)揮著重要作用，為防止儲(chǔ)能元件過充與過放，在儲(chǔ)能元件soc達(dá)到閾值時(shí)將其從電網(wǎng)斷開。傳統(tǒng)的保護(hù)開關(guān)只有斷開和閉合的功能。這就使開關(guān)在斷開后，需要獨(dú)立的充放電路，將儲(chǔ)能元件soc恢復(fù)到正常水平，才能在接入電網(wǎng)；其過程非常繁瑣，并且成本也很高，針對這種情況，筆者對保護(hù)電路進(jìn)行改造，通過兩個(gè)開關(guān)，兩個(gè)二極管并聯(lián)組成，使保護(hù)電路形成四種不同的工作狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)能元件Soc到達(dá)上*時(shí)，一個(gè)開關(guān)導(dǎo)通，一個(gè)開關(guān)斷開，儲(chǔ)能原件只放電，并且防止原件同時(shí)自動(dòng)恢復(fù)電量獨(dú)立放電電路，從而降低成本，soc下線時(shí)同里，改進(jìn)保護(hù)開關(guān)結(jié)合上文中的改進(jìn)控制策略就可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能原件恢復(fù)電量的同時(shí)，平抑光伏輸入功率波動(dòng)平滑，并網(wǎng)輸出功率，提高并網(wǎng)電能質(zhì)量。

2、光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展展望

在對獨(dú)立性微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略研究時(shí)，從儲(chǔ)能容量小方向進(jìn)行研究的，仿真結(jié)果表明儲(chǔ)能放電效率對光伏風(fēng)電優(yōu)化比例及儲(chǔ)能容量存在一定的影響，具體產(chǎn)生的原因，本文中沒有進(jìn)一步討論。

在比較能量型儲(chǔ)能與功率型儲(chǔ)能在平華可再生能源功率波動(dòng)方面性能差異時(shí)，只是在投資成本相同的前提下額定容量和額定功率，這之間未考慮想用速度方面的影響。另外，不同的儲(chǔ)能戒指成本也不是隨著額定容量和額定功率現(xiàn)金增長的因素，也未能考慮。

3、Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)概述

3.1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)的經(jīng)驗(yàn)，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(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電樁的接入，全天候進(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。

3.2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

3.3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。

3.4型號(hào)說明

3.5系統(tǒng)配置

3.5.1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

3.6系統(tǒng)功能

3.6.1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。

3.6.1.1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(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。3.6.1.2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)前電芯的最小電壓、溫度值及所對應(yīng)的位置。

3.6.1.3風(fēng)電界面

圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風(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。

3.6.1.4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(fèi)用，變化曲線、各個(gè)充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

3.6.1.5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(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

3.6.2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(shí)測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù)，對分布式發(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，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖16光伏預(yù)測界面

3.6.3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

3.6.4運(yùn)行報(bào)表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備**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

3.6.5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

3.6.6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

3.6.7電能質(zhì)量監(jiān)測

應(yīng)可以對整個(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、三相電壓不平衡度百分*和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度百分*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、最小值、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

3.6.8遙控功能

應(yīng)可以對整個(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

3.6.9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。

3.6.10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；對系統(tǒng)運(yùn)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(shí)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(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖24統(tǒng)計(jì)報(bào)表

3.6.11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。

3.6.12通信管理

可以對整個(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。

3.6.13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(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。

3.6.14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(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。

3.6.15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**和隨意修改。

圖29事故追憶

4、結(jié)語

通過對光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合系統(tǒng)控制策略及開關(guān)優(yōu)化方面的分析，能夠合理的選擇出額定功率和額定容量的配置，從而保障微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]楊湛曄，毛建容，馬紅偉，等.微電網(wǎng)多級(jí)保護(hù)與控制的實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化分析[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2012（02）.

[2]廉超，宋騰，李鵬，等.微電網(wǎng)及其控制技術(shù)研究[A].中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C].2008.

[3]黎鵬，于建成，遲福建，等.基于注入邊界約束的風(fēng)、光、儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)儲(chǔ)能容量選取方法[A].2012年電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C].2013.

[4]樓書氫,李青鋒,許化強(qiáng),等.國外微電網(wǎng)的研究概況及其在我國的應(yīng)用前景[J].華中電力，2009（03）.

[5]趙亮.光儲(chǔ)微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略及開關(guān)優(yōu)化[C].2019

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用設(shè)計(jì),2022,05