安科瑞光儲柴微電網能量管理系統(tǒng)

產品介紹

光儲技術不斷發(fā)展：隨著全球氣候變化問題的日益嚴峻，能源轉型已成為大勢所趨。光伏發(fā)電作為可再生能源的重要組成部分，其應用前景廣闊。隨著儲能技術的不斷進步，儲能系統(tǒng)已成為解決光伏發(fā)電間歇性和不穩(wěn)定性問題的有效途徑。儲能系統(tǒng)可以在光照充足時儲存多余的電能，在光照不足或夜間時段釋放電能，以維持電網的穩(wěn)定運行。

柴油發(fā)電機補充能力強：在天氣或電網故障等情況下，光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)可能無法滿足電網的供電需求。此時，柴油發(fā)電機可以作為備用電源，為電網提供穩(wěn)定的電能供應。

智能化管理與控制：通過實時監(jiān)測光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)和柴油發(fā)電機的運行狀態(tài)，系統(tǒng)可以自動調整輸出功率，優(yōu)化能源利用效率。該系統(tǒng)在光照充足時，優(yōu)先利用光伏發(fā)電供電；在光照不足或夜間時段，利用儲能系統(tǒng)釋放電能；在情況下，啟動柴油發(fā)電機作為備用電源。同時，系統(tǒng)還可以根據電網的需求和負荷變化，實現并離網模式的無縫切換，確保電網的穩(wěn)定運行。

應用場景的拓展：并離網模式下交流耦合的光儲柴系統(tǒng)已經廣泛應用于偏遠地區(qū)、島嶼、哨所等特殊應用場景。在這些場景下，電網接入困難或不穩(wěn)定，而光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)和柴油發(fā)電機的組合使用，可以為用戶提供穩(wěn)定、可靠的電能供應。此外，該系統(tǒng)還可以應用于工業(yè)、商業(yè)和居民等領域，為用戶提供經濟、環(huán)保的能源解決方案。

一、系統(tǒng)組成

1）光伏系統(tǒng)：指從太陽能電池組件至交流匯流箱之間的所有電氣設備，包括太陽能電池組件、并網光伏逆變器、直流匯流箱、交直流電纜等； 

2）儲能系統(tǒng)：指從蓄電池組至儲能雙向變流器之間的所有電氣設備，包括儲能雙向變流器、電池組，電池架、電池管理系統(tǒng)、保護系統(tǒng)等； 

3）柴油發(fā)電機系統(tǒng)：柴油發(fā)電機組； 

4）能量管理系統(tǒng)：包含數據采集裝置，服務器，軟件。

該系統(tǒng)屬于并網型微網可離網運行，且離網后有柴油機作為后備電源的微網類型。光伏發(fā)電系統(tǒng)不適合離網后作為主電源運行，其典型的運行模式包括并網 運行、離網后 PCS 做主電源運行和離網后柴油機做主電源運行三種模式，該模式下運行模式切換策略與柴發(fā)+儲能模式時基本一致。

二、并網運行策略

在并網運行時，由于有大電網支撐系統(tǒng)的運行，可以保證系統(tǒng)內所有負荷供電，系統(tǒng)運行的原則是光伏發(fā)電盡量內部消納，儲能削峰填谷運行，提升系統(tǒng)經濟性。 

a）削峰填谷

微網控制器通過 PCS 的通信接口實現對儲能的充放電控制指令下發(fā)，最終實現削峰填谷控制。EMS 充分考慮配電變壓器的容量、電網電價時段、儲能電池電量、負荷用電情況、光伏發(fā)電狀況等因素，盡量消納光伏發(fā)電量，使用低價電，制定削峰填谷目標曲線，在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，儲能依照目標曲線運行。

b）需量控制 

EMS 按照并網點的基準電量目標值調節(jié)儲能系統(tǒng)，在并網點功率越過基準電量上放電，低于基準電量下充電，以降低尖峰負荷，減少電力用戶基本電費支出，減緩對變壓器容量的需求，同時延緩配電設備升級改造的投資。 

c）變壓器容量限制 

當電網向系統(tǒng)輸送的功率大于變壓器最大容量時，若此時處于充電工作狀態(tài)，則限制儲能充電；若負荷功率減去光伏發(fā)電功率后仍超出變壓器最大容量，則控制儲能放電進行補充。 

若系統(tǒng)配置光伏容量較大，并考慮電量向電網返送，則當系統(tǒng)向電網返送的功率超出變壓器容量限制時，若儲能未滿電，控制儲能充電；若儲能滿電，則限制光伏發(fā)電。 

d）并網點逆流限制 

若考慮防止系統(tǒng)中光伏余量向電網返送，監(jiān)測關口表功率，當光伏發(fā)電功率大于微網內負載功率時，若儲能未滿電，則將余電充入儲能；若此時儲能滿電，則會出現向大電網送電現象，限制光伏出力至與負載實時功率保持平衡，防止余電上網。

三、離網穩(wěn)定策略

離網穩(wěn)定控制策略主要考慮在離網運行模式下，需要根據 PCS 的功率備用率，切掉部分負荷保證重要負荷的供電和系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 

a）由微網控制器控制系統(tǒng)由并網運行切換至離網運行狀態(tài)； 

b）儲能經濟運行曲線模塊退出，儲能進入 VF 運行模式； 

c）儲能聯合光伏向負荷供電； 

d）監(jiān)視 SOC 狀態(tài)，當功率備用率小于設定值后，無法保證重要負荷設定時長供電時刻，依照設置的優(yōu)先級，按照負荷等級依次切換 3 級負荷、2 級負荷和 1 級負荷，直至系統(tǒng)無法放電。 

當柴油機做離網主電源后，需要先切除 3 級、2 級和 1 級負荷，系統(tǒng)帶 0 級負荷運行。此時不再具備負荷切除能力。

在柴發(fā)做主電源時，系統(tǒng)會控制光伏發(fā)電充入儲能，直至儲能SOC滿足要求，由微網控制器控制柴發(fā)關機，儲能重新進入 VF 運行模式，儲能聯合光伏向負荷供電。

e）監(jiān)視電網狀態(tài)，當電網恢復時，若此時儲能做主電源，由微網控制器控制系統(tǒng)由離網運行切換至并網運行狀態(tài)，儲能進入PQ運行模式；若此時柴發(fā)做主電源，由微網控制器控制柴發(fā)停機，同時儲能經濟運行曲線模塊投入。

四、微電網能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG微電網能量管理系統(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，全天候進行數據采集分析，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)定的基礎上以經濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。

系統(tǒng)功能：

1) 數據采集及處理：通過光伏、風力發(fā)電設備、儲能設備、充電樁、負荷及輔助設備等實時采集現場各種電參數、開關量及溫度量、電能抄表值等；

2) 實時監(jiān)控：實時監(jiān)控微電網系統(tǒng)的綜合數據、系統(tǒng)性能、功率輻射曲線、上網電量與發(fā)電量、系統(tǒng)損耗等，及時掌握微電網系統(tǒng)的整體運行水平，包括對光伏逆變器、儲能變流器、充電樁、主接線、通訊狀態(tài)等的實時監(jiān)控；

3) 畫面顯示：各子系統(tǒng)的發(fā)用電信息與狀態(tài)、各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、交直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數據、系統(tǒng)拓撲、各種告警、運行曲線、環(huán)境數據等信息；

4) 智能控制策略：包括并離網切換、防逆流、新能源消納、定制策略等；

5) 記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數據的存儲功能，以供查詢、分析、打?。?/p>

6) 報警處理：用戶可以根據自己的需要分類篩選有關報警，并將報警歸納于不同的報警窗口。同時通過告警異常事件進行管理，為設備性能的評估、準確判斷故障、提供支持；通過事故追憶和事故重演，可分析事故發(fā)生原因，避免事故的再次發(fā)生，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行；

7) 應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作，同時支持對操作密碼進行設置，為系統(tǒng)的遙控/遙調等操作安全性提供保障；

8) 曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數據庫和歷史數據庫中的模擬量、電度量數據，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關歷史趨勢；

9) 報表統(tǒng)計功能：通過報表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運行參數，形成運行日報、月報、電能統(tǒng)計日報、月報、年報。

安科瑞光儲柴微電網能量管理系統(tǒng)

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