分布式儲能系統(tǒng)解決方案

背景與現(xiàn)狀

儲能作為電能存儲介質(zhì)，可以彌補新能源發(fā)電穩(wěn)定、企業(yè)供電可靠性及用電成本過高的問題，因此儲能在源網(wǎng)荷中的占比逐步增加。但在應(yīng)用中存在的問題如下:

→監(jiān)控不充分:沒有充分挖掘電池特性進行針對性的狀態(tài)監(jiān)測，導(dǎo)致監(jiān)測內(nèi)容不充分;

→保護不到位:受一次設(shè)備影響，造成電壓波動、頻率異常、潮流多變;同時受電網(wǎng)側(cè)影響，易出現(xiàn)孤島現(xiàn)象;

→管控不合理:沒有形成包含儲能設(shè)備全壽命周期管理的功率調(diào)節(jié)與能量管理的優(yōu)化算法，造成管控手段不科學(xué);

→分析不全面:監(jiān)控數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)籌管理，沒有形成運行數(shù)據(jù)的全過程、系統(tǒng)性規(guī)劃與管控，使得分析不全面，運維檢修缺乏大數(shù)據(jù)支撐;

→響應(yīng)不及時:監(jiān)控架構(gòu)不合理，無法滿足毫秒至分鐘級不同時間尺度的控制需求，致使響應(yīng)時間慢無法達到考核標準。

應(yīng)用場景

儲能在用戶側(cè)應(yīng)用如下:

(1)工業(yè)企業(yè)、商業(yè)建筑峰谷套利等基礎(chǔ)應(yīng)用容量短時不足及備電應(yīng)用:

(2)光伏/充電樁/負荷等微網(wǎng)應(yīng)用:

(3)綠色建筑標配:

(4)變電臺區(qū)用于改善電能質(zhì)量，提高用電容量以及穩(wěn)定性:

(5)基于儲能形成光儲、光儲充、光儲直柔、光儲熱柔等應(yīng)用及示范。

解決方案

(1)方案簡介

分布式儲能系統(tǒng)在接入配電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中要求需配置二次包含設(shè)備，如線路保護、光纖差動保護、變測控、安全自動裝置、防逆流裝置、頻率電壓緊急控制裝置、電能計量裝置等設(shè)備;為滿足調(diào)度自動化要求，需配置遠動系統(tǒng)、對時設(shè)備及安全防護裝置:為滿足并網(wǎng)電能質(zhì)量的要求，需要配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，監(jiān)測儲能系統(tǒng)給電網(wǎng)帶來的電壓偏差危害，并及時系統(tǒng)報警進行整改,為了滿足調(diào)度需求，需配置遠動裝置、對時裝置與安全防護裝置等。同時為了構(gòu)建儲能系統(tǒng)的能量管理與運維系統(tǒng)，配置通訊管理設(shè)備與能量管理系統(tǒng)，幫助用戶獲取削峰填谷、量電費管理收益，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)其電能質(zhì)量改善、應(yīng)急備電、無功補償?shù)雀郊臃?wù)。

系統(tǒng)功能

1、Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能，涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細信息，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能，在高級應(yīng)用上支持能量調(diào)度，具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統(tǒng)對電池組性能進行實時監(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電池組進行充放電控制，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S0LServer，本系統(tǒng)既可以用于儲能一體柜，也可以用于儲能集裝箱，是專門用于儲能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺。

實時監(jiān)測:系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

設(shè)備監(jiān)控:系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機等設(shè)備的運行狀態(tài)及運行模式

曲線報表:系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示

策略配置:滿足儲能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價參數(shù)與時段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

實時報警:儲能能量管理系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较蕖囟仍较?、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

事件查詢:統(tǒng)計儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

2、Acrel-2000MG工商業(yè)儲能能量管理系統(tǒng)

Acre1-2000MG儲能能量管理系統(tǒng)是針對工商業(yè)儲能電站研制的本地化能量管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)了儲能電站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理，支持多種控制策略選擇，包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)下級各儲能單元的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，還可以實現(xiàn)與上級調(diào)度系統(tǒng)和云平臺的數(shù)據(jù)通訊與交互，既能接受上級調(diào)度指令，又可以滿足遠程監(jiān)控與運維，確保儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行。本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個監(jiān)控系統(tǒng)在物理上分為兩個層:站控層和間隔層。站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標準以太網(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dbusRTU、ModbuTOP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約。

電站概覽:展示電站規(guī)模指標(儲能裝機信息、裝機規(guī)模等)、生產(chǎn)運營類指標(充放電量、充放電功率、SOC等)、財務(wù)類指標(充放電收益)等，實時運行功率曲線等總覽信息;

主接線圖:主要顯示儲能電站各儲能單元的運行狀態(tài)，并顯示其有功、無功、功率因、電池剩余電量、PCS與BMS的運行狀態(tài)等遙測信號?？蓪Ρ饶繕酥蹬c實際運行值的運行情況;

策略配置:支持手動策略，對PCS進行啟停和并離網(wǎng)操作:可以支持預(yù)置策略，如計劃曲線、削峰填谷、逆功率保護、需量控制等;也可根據(jù)客戶的需求進行定制開發(fā)運行控制策略。同時通過采集環(huán)境、消防報警信息，可以直接下發(fā)指令給PCS及相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)本地快速聯(lián)動，保障儲能系統(tǒng)安全;

歷史曲線:根據(jù)設(shè)備類型、時間周期、取值周期等進行歷史曲線自定義查詢，并展示儲能系統(tǒng)功率、SOC曲線、PCS功率曲線、充放電量曲線等。數(shù)據(jù)支持按不同粒度導(dǎo)出、存儲與打印;

設(shè)備監(jiān)控:PCS監(jiān)控:實時監(jiān)控多個PCS運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)。包含PCS通訊狀態(tài)、PCS故障狀態(tài)、PCS充放電狀態(tài)、PCS交流側(cè)電壓、電流、PCS總有功功率、PCS總無功功率等;

BMS監(jiān)控:實時監(jiān)控BMS包括電池堆/電池簇，電芯，包含BMS通訊狀態(tài)、BMS故障狀態(tài)、儲能單元直流電流、儲能單元直流電壓、儲能單元直流功率、儲能單元電池SOC、儲能單元電池SOH、電池最高單體電壓、電池最低單體電壓、電池最高溫度、電池最低溫度。

統(tǒng)計報表:對儲能電站內(nèi)部設(shè)備的信息、收益信息可進行統(tǒng)計分析，能夠形成數(shù)據(jù)報表;按照用戶給出的報表格式靈活地生成日報表、周報表、月報表和年報表;報表的格式與ExceL文件格式兼容:報表可導(dǎo)出和打印。

事件告警:用戶可自定義報警類型、報警級別、報警方式和報警顯示信息語句:支持報警信息的手動、自動地確認和刪除;歷史報警信息可按報警類型、報警級別和報警源分類查詢;可生成儲能電站級別的報警狀態(tài)。

3、微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)儲能監(jiān)測

儲能監(jiān)測云平臺具有完善的儲能電站監(jiān)控與管理功能，包含站點概覽、設(shè)備實時運行、故障告警、視頻監(jiān)控、消防監(jiān)視及報表收益統(tǒng)計等，提升儲能站的集中監(jiān)控與運維能力。

綜合看板：通過綜合看板可以查看平臺接入的多個儲能站點的數(shù)量，總的裝機數(shù)據(jù)，總的充放電量，告警事件及收益信息等，并針對多站點收益進行排名。

儲能站點：可切換儲能站點信息，展示站點地址與裝機容量及環(huán)境信息(包括水浸、煙感、門磁和溫濕度信息);支持展示當(dāng)前儲能站點下不同緊急程度報警信息的分布情況與數(shù)量:可切換展示系統(tǒng)有功功率、充放電量和充放電功率信息。

主接線圖：展示單個變電站運行狀況，并提供系統(tǒng)一次圖。變電站基礎(chǔ)信息維護，包括變壓等級，裝機容量，申報需量，變壓器數(shù)量等。提供變電所實時負荷曲線查詢，數(shù)據(jù)實時刷新。

儲能柜監(jiān)測：實現(xiàn)場站內(nèi)多個儲能柜運行狀態(tài)，運行曲線及電量信息的監(jiān)測與展示。

設(shè)備監(jiān)控：PCS監(jiān)測:主要分為系統(tǒng)狀態(tài)、交流側(cè)、直流側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負載側(cè)監(jiān)測。系統(tǒng)狀態(tài)展示PCS的運行情況，包括通訊狀態(tài)、并離網(wǎng)狀態(tài)、待機狀態(tài)、調(diào)度狀態(tài)。交流側(cè)、直流側(cè)展示各側(cè)的線電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、視在功率等信息，曲線展示功率、線電壓、充放電情況。直流側(cè)展示直流功率、直流電壓、直流電流、期望值、充電電量、期望功率、放電電量和母線電壓等信息，曲線展示功率、電壓、充放電信息。

BMS監(jiān)測:展示電池管理系統(tǒng)的狀態(tài)，主要為充電、放電、待機、擱置和總電池組的S0C值。實時展示總電池組的總電流、總電壓、溫度、循環(huán)次數(shù)、最大充電電壓、最大充電電流、最小放電電壓、最大放電電流、最高電壓等信息。電池監(jiān)測可根據(jù)儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)自動生成拓撲圖，展示電壓、溫度等信息，并針對最高低溫(電壓)電芯進行定位與統(tǒng)計

消防監(jiān)控：展示了站內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)(包括當(dāng)前環(huán)境溫度值、濕度值、水漫、煙感、開關(guān)門狀態(tài)、當(dāng)日溫度曲線、當(dāng)日濕度曲線、噪聲、局部放電、紅外、SF6氣體監(jiān)測、振動和粉塵信息等)。當(dāng)日溫度曲線和當(dāng)日濕度曲線是用多個溫濕度傳感器同一時刻的最大值所描繪出的曲線，該曲線標示了最大值、最小值和平均值。

收益報表：針對儲能系統(tǒng)在各個時段的充放電量及收益進行統(tǒng)計、分析、查詢與下載。

告警分析：用于分析用戶所有站點的報警情況，根據(jù)報警類型或日、月、年時間跨度對發(fā)生的報警數(shù)量進行統(tǒng)計分析，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)對用戶站點的報警情況排序，幫助用戶定位頻發(fā)報警與問題站點。

審核編輯 黃宇