儲(chǔ)能技術(shù)在新型電力微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

安科瑞 陳聰

摘要：隨著“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn)，分布式能源和新型負(fù)荷的大規(guī)模接入對(duì)電力系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。微電網(wǎng)作為源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的新技術(shù)形態(tài)，以其靈活、*效、智能的特點(diǎn)成為新型電力系統(tǒng)的重要支撐。本文聚焦儲(chǔ)能技術(shù)在微電網(wǎng)中的作用，探討其在規(guī)劃設(shè)計(jì)、能量管理、運(yùn)行控制等方面的應(yīng)用與優(yōu)化，并展望儲(chǔ)能與微電網(wǎng)的未來發(fā)展路徑。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；儲(chǔ)能技術(shù)；新能源

0.引言

2024年2月，有關(guān)部門印發(fā)的《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》中指出，微電網(wǎng)具有微型、清潔、自治、友好的特征，能夠推動(dòng)清潔低碳、安全*效的現(xiàn)代能源體系建設(shè)。

1.微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中的儲(chǔ)能應(yīng)用

1.1規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段的儲(chǔ)能配置優(yōu)化

微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是微電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建的重要基礎(chǔ)階段。微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，是充分發(fā)揮微網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)規(guī)?；植际叫履茉淳偷叵{、保證持續(xù)穩(wěn)定供電、促進(jìn)配微友好互動(dòng)的關(guān)鍵前提。微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要涉及負(fù)荷預(yù)測技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)等方面。微電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測包括電量需求和電力需求預(yù)測，由于規(guī)模較小，涵蓋的區(qū)域與用戶負(fù)荷有限，微電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測要更精細(xì)化，需要對(duì)微電網(wǎng)所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展以及用電習(xí)慣進(jìn)行更為*準(zhǔn)的判斷，并考慮預(yù)期的負(fù)荷增長率，用于指導(dǎo)微電網(wǎng)的資源規(guī)劃、容量擴(kuò)展、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。

微電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測目前主要借鑒大電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法，如概率建模法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、蒙特卡羅模擬法等，但均需要結(jié)合微電網(wǎng)自身特點(diǎn)進(jìn)一步分析。對(duì)獨(dú)立型微電網(wǎng)，應(yīng)考慮微電網(wǎng)供電后負(fù)荷的非線性增長以及擴(kuò)容等問題，確保獨(dú)立型微電網(wǎng)能長期穩(wěn)定運(yùn)行；并網(wǎng)型微電網(wǎng)要考慮所接入配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)及未來電網(wǎng)的擴(kuò)展問題，*點(diǎn)關(guān)注提升分布式電源的消納水平與供電品質(zhì)。

1.2能量管理系統(tǒng)（EMS）中的儲(chǔ)能調(diào)度

能量匯集與分配系統(tǒng)是微電網(wǎng)的“骨架”，負(fù)責(zé)匯集和傳輸不同來源的分布式電能，并將其分配到負(fù)載端，該部分主要包括變壓器、母線、并網(wǎng)開關(guān)等。變壓器、母線是電能匯集與分配的主要通道；并網(wǎng)開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的并離網(wǎng)模式切換?？刂婆c保護(hù)系統(tǒng)一般由就地控制器與**控制器。

**控制器*面監(jiān)控和管理微電網(wǎng)，支撐微電網(wǎng)*效穩(wěn)定運(yùn)行。

目前，微電網(wǎng)組網(wǎng)系統(tǒng)中部分關(guān)鍵設(shè)備尚有欠缺，組網(wǎng)裝置與電網(wǎng)靈活互動(dòng)存在一定缺陷，現(xiàn)有變流裝置在過載能力、耐受能力和主動(dòng)支撐能力方面存在不足；控制與保護(hù)裝備存在功能不完善、體積大、成本高等問題；通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備間互操作困難，上述問題說明微電網(wǎng)的組網(wǎng)系統(tǒng)還有很大優(yōu)化空間。

1.3微電網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)與發(fā)展

微電網(wǎng)是支撐電力系統(tǒng)構(gòu)建的重要技術(shù)形態(tài)，是大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充。當(dāng)前微電網(wǎng)處于示范應(yīng)用到逐步推廣的階段，技術(shù)需求與技術(shù)發(fā)展相互促進(jìn)，工程數(shù)量和規(guī)模不斷增長。在新型電力系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推動(dòng)下，微電網(wǎng)技術(shù)不斷融合**技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展新的技術(shù)模式，在組網(wǎng)形式上，微電網(wǎng)結(jié)合光儲(chǔ)直柔等技術(shù)，正從以交流為主向直流、交直流混合微電網(wǎng)形態(tài)轉(zhuǎn)變；在功能集成上，微電網(wǎng)結(jié)合新型功率器件，正向集約化發(fā)展；在能源組成上，微電網(wǎng)正逐步融合多種能源形式，向多能耦合形態(tài)轉(zhuǎn)變；在接入形式上，微電網(wǎng)結(jié)合集群調(diào)控等技術(shù)，從單一微電網(wǎng)向微電網(wǎng)集群形態(tài)轉(zhuǎn)變；此外，微電網(wǎng)結(jié)合虛擬電廠、區(qū)塊鏈等技術(shù)，推進(jìn)電力系統(tǒng)向源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化形態(tài)迅速演進(jìn)。

構(gòu)建交直流混合微電網(wǎng)網(wǎng)架時(shí)，根據(jù)供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及供電制式的不同要求，選擇合適的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。交直流混合微電網(wǎng)能夠減少交直流轉(zhuǎn)換次數(shù)及能量損耗，提升整體效能，降低變換器的購置、運(yùn)維成本。交直流子網(wǎng)之間一般既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以通過互聯(lián)接口的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)功率雙向流動(dòng)，提高供電可靠性。未來交直流混合微電網(wǎng)的研究將主要集中在網(wǎng)架拓?fù)涞膬?yōu)化、多端口互聯(lián)變流器的設(shè)計(jì)、變流器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等方面，以期優(yōu)化能量流動(dòng)路徑，實(shí)現(xiàn)功率在交直流子網(wǎng)之間的合理分配，進(jìn)一步提升混合系統(tǒng)的魯棒性與可靠性。依托863計(jì)劃，國內(nèi)*個(gè)商業(yè)化運(yùn)營的交直流混合微電網(wǎng)項(xiàng)目—“浙江上虞交直流混合微網(wǎng)示范工程”已投入使用，該項(xiàng)目發(fā)揮了交流和直流微電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，具備多種運(yùn)行模式靈活切換，實(shí)現(xiàn)了交直流混合微電網(wǎng)裝備制造領(lǐng)域的突破。

隨著供能對(duì)集約化與小型化需求的日益增加，以及電力電子技術(shù)特別是碳化硅等新型高功率半導(dǎo)體器件的快速發(fā)展，為微電網(wǎng)進(jìn)一步電力電子化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。固態(tài)微電網(wǎng)，是一種利用新型功率器件進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)能量接入、轉(zhuǎn)換、分配、控制和管理的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)。固態(tài)微電網(wǎng)使用高開關(guān)頻率與低能量損耗的固態(tài)電子器件進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換與系統(tǒng)集成，*大提升了轉(zhuǎn)換效率；能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒*的開關(guān)與控制，快速響應(yīng)電源與負(fù)荷波動(dòng)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性；模塊化設(shè)計(jì)和多樣化接口提供了*大的靈活性與可擴(kuò)展性，能夠*效集成不同類型的能源與負(fù)荷。固態(tài)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)功率半導(dǎo)體器件的高密度集成，減少了常規(guī)開關(guān)的使用，*大程度減少了傳輸與配電環(huán)節(jié)，降低了故障風(fēng)險(xiǎn)，提升了系統(tǒng)的可靠性與使用壽命。目前，固態(tài)微電網(wǎng)尚處于研發(fā)與探索階段，但其在提高能源利用效率、增強(qiáng)可靠性、支持源網(wǎng)荷儲(chǔ)深層次一體化發(fā)展等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，是未來微電網(wǎng)發(fā)展的重要形式。

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

2.1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、可視監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高*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)。

2.2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。

2.2.1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)能積*探索融合發(fā)展新場景，已出現(xiàn)在數(shù)據(jù)*心、5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應(yīng)用場景。

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.4系統(tǒng)功能

2.4.1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。

2.4.2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。

2.4.3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*大、*小電壓、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。

2.4.4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。

2.4.5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。

2.4.6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。

2.4.7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

2.4.8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

2.4.9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、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運(yùn)行報(bào)表

2.4.10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

2.4.11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

2.4.12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*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、*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

2.4.13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

2.4.14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

2.4.15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

2.4.16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。

2.4.17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

2.4.18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*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

2.4.19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

2.4.20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

3.系統(tǒng)硬件配置清單

4.結(jié)語

綜上所述，儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、能量管理和運(yùn)行控制中不能或缺，其合理應(yīng)用能夠大幅提升微電網(wǎng)的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性。未來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和**儲(chǔ)能材料的融合發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)微電網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，為能源低碳化轉(zhuǎn)型提供重要支持。

參考文獻(xiàn)

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