“新能源發(fā)電‘靠天吃飯’？儲(chǔ)能技術(shù)如何破解棄風(fēng)棄光困局？”

程瑜 187 0211 2087

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的比例的逐漸*大，新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性、間歇性、波動(dòng)性等問題也逐漸凸顯，新能源發(fā)電所存在功率波動(dòng)和出力難以預(yù)測，難以有效調(diào)度的問題日益顯著，進(jìn)而對整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。 將儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于新能源電力市場，能夠承擔(dān)新能源波動(dòng)造成的功率差額，降低對負(fù)荷及電網(wǎng)的沖擊。 文章主要分析儲(chǔ)能技術(shù)在新能源電站并網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用，通過儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，從而調(diào)節(jié)電能的收集與釋放，實(shí)現(xiàn)維持電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定的目的。

關(guān)鍵詞：新能源；儲(chǔ)能技術(shù)；發(fā)電并網(wǎng)；應(yīng)用

1.引言

“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的不斷發(fā)展，新能源發(fā)電憑借其綠其綠色可再生而得到廣泛應(yīng)用，且受到行業(yè)重視。 但由于新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的復(fù)雜性，在新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，較為重要的幾類組件包括，電功率追蹤設(shè)備、儲(chǔ)能裝置及并網(wǎng)逆變設(shè)備等，為實(shí)現(xiàn)既定的發(fā)展目標(biāo)，應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)，規(guī)避其對發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響，在提升新能源發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)比值的同時(shí)，確保電網(wǎng)始終保持穩(wěn)定。

2.技術(shù)背景

2.1.新能源資源分布

我國國土面積相對來說較為遼闊，根據(jù)研究調(diào)查顯示，我國新資源較為豐富，且大部分地區(qū)每 年的日照時(shí)間在2000h以上，對年輻射量進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)整體超過5000MJ/㎡，為新能源電站的建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支持，保證了新能源電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。 為了進(jìn)一步研究新能源電站建設(shè)的可行性，我國對國內(nèi)不同地區(qū)進(jìn)行了較為深入的研究和分析，可以將全國區(qū)域內(nèi)的不同省市根據(jù)新能源能的利用情況，分為4類別，*一類年輻射量6700-8370MJ/㎡，*二類年輻射量為5400-6700MJ/㎡，*三類年輻射量4200-5400MJ/㎡，*四類年輻射量不超過4200MJ/㎡。從綜合性的角度來看，*一類以及*二類的新能源能資源更為豐富，比如說青藏、甘肅內(nèi)蒙古、河北、遼寧、山東以及廣東、新疆等省市區(qū)域，此類區(qū)域更適合進(jìn)行新能源電站的建設(shè)，太陽能資源更為充足，尤其是青藏高原、甘肅、內(nèi)蒙古以及寧夏等，新能源資源分類可見表１。

表1.新能源資源分類

2.2.新能源電站并網(wǎng)發(fā)展運(yùn)行現(xiàn)狀分析

近年來，我國已經(jīng)意識(shí)到新能源電站建設(shè)發(fā)展的重要性以及優(yōu)勢和價(jià)值，為新能源電站的發(fā)展建設(shè)提供了一定的活力和支持，相關(guān)技術(shù)不斷地發(fā)展和進(jìn)步，也為新能源電站并網(wǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)研究調(diào)查顯示，2022年全國新能源發(fā)電新增裝機(jī)1.25萬千瓦，同比增長21％ ，由此可見新能源電站的建設(shè)程度以及發(fā)展速度。從我國地理?xiàng)l件來看，西部區(qū)域的新能源資源相對來說更為豐富，因此，我國在建設(shè)新能源電站的過程中主要以西部區(qū)域?yàn)橹?，但是也存在一定的問題，從經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的角度來看，西部區(qū)域的發(fā)展較為落后，在技術(shù)以及管理方面都存在一定的問題，這也對并網(wǎng)造成了一定的不良影響，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化的電力資源無法有效輸出至電網(wǎng)系統(tǒng)之中，出現(xiàn)棄光的情況，據(jù)研究調(diào)查顯示，截止在2022年，西北地區(qū)棄光率雖有所下降，但還未達(dá)到理想狀態(tài)。 為解決這一問題，我國相關(guān)部門將新能源電站的建設(shè)轉(zhuǎn)移至中東區(qū)域，這樣可以降低棄光量以及棄光率，但是此種方法治標(biāo)不治本，未能從根本上解決問題。 而西北地區(qū)的新能源能資源豐富，依然是新能源電站建設(shè)的重要區(qū)域，因此如何從根本上解決問題是當(dāng)前研究的*點(diǎn)內(nèi)容，也是提升網(wǎng)系統(tǒng)接收新能源電力的關(guān)鍵。近年來，儲(chǔ)能技術(shù)逐漸走近大眾視野，成為*點(diǎn)研究對象，其具有響應(yīng)特性好、壽命長以及可靠性高等特點(diǎn)，被應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域之中，新能源電站并網(wǎng)也可以積*應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。

3.儲(chǔ)能技術(shù)在新能源電站并網(wǎng)中應(yīng)用的重要性

3.1.有助于提升運(yùn)行速率

儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，整體速率較高，可以更好地進(jìn)行響應(yīng)，提升了有功功率與無功功率的收斂以及交換，節(jié)約了一定的時(shí)間資源。并且，在此過程中，電壓的變化相對來說比較小，避免出現(xiàn)電壓急速加強(qiáng)的情況，同時(shí)也可以避免電壓電流出現(xiàn)畸變的情況，以此保證新能源電站并網(wǎng)的安全性以及穩(wěn)定性，保證為電網(wǎng)系統(tǒng)輸入高質(zhì)量電力資源。

3.2.有助于提升經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益

儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可以保證新能源電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，同時(shí)也可以提升新能源電站運(yùn)行的安全性，避免發(fā)生安全事故。 現(xiàn)階段，我國西部新能源電站在實(shí)際運(yùn)行的過程中，存在棄光的情況，輸出的電力資源相對來說比較少，對經(jīng)濟(jì)利益造成了嚴(yán)重的不良影響，而在儲(chǔ)能技術(shù)的支持下，可以有效解決此類問題［２］。 在儲(chǔ)能技術(shù)的支持下，新能源電站可以將未能有效傳輸?shù)碾娏Y源進(jìn)行儲(chǔ)存，如果后續(xù)運(yùn)行的過程中出現(xiàn)發(fā)電量低于閾值時(shí)，可以利用儲(chǔ)存的電力資源，將其進(jìn)行傳輸，將其傳輸至電網(wǎng)系統(tǒng)之中，進(jìn)而保證為社會(huì)發(fā)展以及居民日常生活提供充足的電力資源。 儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，解決了棄光的問題，以此提升新能源電站并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

3.3.有助于提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

儲(chǔ)能技術(shù)在不斷地進(jìn)步和發(fā)展，研究人員對其進(jìn)行深入地研究和分析，發(fā)現(xiàn)其對于保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值。 儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，保證了輸電的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，以此保證為社會(huì)發(fā)展與居民日常生活提供充足的電力資源。 儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，主要是提升相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的安全性，進(jìn)而避免出現(xiàn)波動(dòng)性或者是間歇性的故障問題，進(jìn)而保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性以及電力資源質(zhì)量。

4.儲(chǔ)能技術(shù)在新能源并網(wǎng)中的應(yīng)用

我國主要以火力發(fā)電為主，但是其在實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)的過程中，存在一定的缺陷，對環(huán)境以及資源造成了一定的影響。 相關(guān)部門提出，電力系統(tǒng)在生產(chǎn)建設(shè)的過程中，需要加大新能源電站的建設(shè)與運(yùn)行，將其作為電力系統(tǒng)建設(shè)的核心內(nèi)容之一。 而儲(chǔ)能技術(shù)是幾年來提出的一種新型技術(shù)，其在實(shí)際應(yīng)用的過程中具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢和價(jià)值，為整體發(fā)展建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具體技術(shù)應(yīng)用如表2所示。 在新能源電站并網(wǎng)中也可以應(yīng)用此項(xiàng)基礎(chǔ)，解決了新能源電站并網(wǎng)出現(xiàn)的問題。

表2. 各項(xiàng)技術(shù)對比

為保障儲(chǔ)能效果，提升新能源發(fā)電系統(tǒng)的質(zhì)量，除了應(yīng)用單個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)外，也可結(jié)合多個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)，比如超導(dǎo)儲(chǔ)能和蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合、和超導(dǎo)電容器儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合。

4.1.飛輪儲(chǔ)能技術(shù)

飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是儲(chǔ)能技術(shù)中的一種，其應(yīng)用相對來說比較廣泛，而且整體運(yùn)行操作較為簡單。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，主要是依靠電動(dòng)機(jī)，其在運(yùn)行的過程中帶動(dòng)飛輪，使其高速轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將多余的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，進(jìn)行儲(chǔ)存，此方式為混合儲(chǔ)能主要方式之一，可如圖1所示。其在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可以在有需要的情況下使其運(yùn)行即可，因此從整體性的角度來看，其可以節(jié)約一定的資源。

飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，相關(guān)工作人員為了進(jìn)一步提升資源的有效利用率，降低發(fā)電機(jī)的整體運(yùn)行損耗，應(yīng)用了超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，其在實(shí)際運(yùn)行的過程中，在復(fù)合材料的支持下，可以提升整體儲(chǔ)能密度，進(jìn)而保證電力資源的轉(zhuǎn)換，同時(shí)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也在一定程度上降低了整體系統(tǒng)的體積，占地面積相對來說比較小。 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，在**的技術(shù)的支持下，對材料等進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能技術(shù)轉(zhuǎn)化提升的目的，當(dāng)前飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，整體轉(zhuǎn)化率高達(dá)93％。 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中對于環(huán)境的依靠程度相對來說比較高，在建設(shè)的過程中，需要保證環(huán)境的真空度，這樣才能保證整體系統(tǒng)發(fā)揮*大的作用和價(jià)值。 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，其不會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦，因此整體設(shè)備的損耗相對來說比較小，提升了整體使用年限，同時(shí)其降低了后續(xù)維修與養(yǎng)護(hù)的成本支出。

4.2.蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)

在儲(chǔ)能工作開展中，蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用*早，在行業(yè)中的應(yīng)用時(shí)間也*長，當(dāng)前已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗?從以往情況來看，經(jīng)過科學(xué)家們的不斷研發(fā)后，蓄電池的容量不斷擴(kuò)大，使得儲(chǔ)存容量得到提高，增強(qiáng)了其儲(chǔ)存性能，為人們的日常生活提供了便捷。 發(fā)展到現(xiàn)階段下，常規(guī)的鉛酸蓄電池容量以20wm為主，與*初的蓄電池容量進(jìn)行比較，增強(qiáng)近100倍左右，其主要被應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電的電力系統(tǒng)中，這主要是因?yàn)殂U酸電池在應(yīng)用過程中，不僅成本較低，而且對使用環(huán)境的要求較低，為風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。 但是實(shí)際情況來看，鉛酸電池的應(yīng)用也存在一定的不足，在達(dá)到使用壽命后，無法實(shí)現(xiàn)無害化處理，對環(huán)境的影響較大，這是導(dǎo)致此類電池?zé)o法大面積使用的一大因素。 而就鎳氫電池來說，其在 2008年北京奧運(yùn)會(huì)中便已經(jīng)得到了應(yīng)用，其中北京地區(qū)的電動(dòng)車大多是將鎳氫蓄電池進(jìn)行應(yīng)用，作為電動(dòng)車的移動(dòng)電源進(jìn)行使用，效果較好。 但是鎳氫電池的能量密度容易受到外界因素影響，在環(huán)境變化的情況下，放電電流會(huì)減少，其對應(yīng)的容量密度會(huì)在 80kwh/kg，但在放電電流較大時(shí)，能量密度會(huì)減低到 40kwh/kg。 同時(shí)鋰離子電池也是當(dāng)前社會(huì)中常用的儲(chǔ)能技術(shù)，但是此類電池制作技術(shù)相對復(fù)雜，容易受到外界環(huán)境的影響，因此其通常無法在風(fēng)力發(fā)電中進(jìn)行應(yīng)用。 *后，就全釩液流電池來說，其應(yīng)用通常需要電解液和汞之間進(jìn)行相互作用，實(shí)現(xiàn)電*表面的氧化還原反應(yīng)，促進(jìn)電池放電，目前來看，此類電池是研究的主要方向，未來將具有一定潛力。

4.3.超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)

超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中與飛輪儲(chǔ)能技術(shù)之間存在一定的差異性，超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，主要是將電力資源轉(zhuǎn)化為磁場能力，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存的目的，當(dāng)需要的時(shí)候再轉(zhuǎn)化為電力資源，為電網(wǎng)系統(tǒng)提供支持。 超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)更為**，可以長期對于未應(yīng)用的電力資源進(jìn)行儲(chǔ)存，而且整體運(yùn)行的損耗較小，但是整體利用率比較高，在一定程度上解決了棄光的問題。 超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)在將電力資源轉(zhuǎn)化為磁場能量的過程中，無需消耗大量的時(shí)間資源，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，對比于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，其整體工作效率提升了98％左右。 超導(dǎo)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，整體性能良好，具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，且整體響應(yīng)時(shí)間較短，因此成為當(dāng)前應(yīng)用廣泛的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，主要鯨旗應(yīng)用于輸配電網(wǎng)撐等方面從根本上保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.4.超*電容器儲(chǔ)能技術(shù)

此技術(shù)的應(yīng)用具有較大的脈沖功率，在使用此技術(shù)對電容器進(jìn)行充電時(shí)，可促進(jìn)其對電*表面的異性離子進(jìn)行吸引，從而促進(jìn)吸引力的增強(qiáng)，使其在電*表面進(jìn)行依附，形成雙層電容。 通常情況下，此技術(shù)被應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，作為電能質(zhì)量高峰值功率的使用，其可對電壓情況進(jìn)行監(jiān)測，在出現(xiàn)電壓跌落嚴(yán)重的情況時(shí)可立即放電，對電壓進(jìn)行穩(wěn)定，促進(jìn)持續(xù)性生產(chǎn)。 而且超*電容器儲(chǔ)能技術(shù)還能夠促進(jìn)多次重復(fù)循環(huán)穩(wěn)定電流的產(chǎn)生，避免對電容器造成損害。 但就目前來看，我國對此技術(shù)的研究相對較晚，技術(shù)使用還存在不足，還需要在未來發(fā)展中加強(qiáng)研究，促進(jìn)其儲(chǔ)能技術(shù)的不斷增強(qiáng)。

5.技術(shù)方案

為了解決社區(qū)或工業(yè)園區(qū)*能源系統(tǒng)的智能化管理和控制問題，擬開發(fā)一套**的光伏儲(chǔ)能直流智能微電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由基于嵌入式技術(shù)的硬件控制器和主控系統(tǒng)兩部分組成，立足于為商業(yè)園區(qū)、現(xiàn)代化社區(qū)或新型城鎮(zhèn)等多種能源利用場景提供定制化服務(wù)，提高用能的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。整體技術(shù)方案及功能如下：

（1）開發(fā)基于嵌入式技術(shù)的邊緣控制器，主要功能為通信功能、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)保護(hù)以及智能化控制和能量管理。

（2）開發(fā)一套能量管理主控系統(tǒng)，除具備SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控、保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事件記錄、人機(jī)交互等功能外，還具備智能化能量管理功能。

（3）開發(fā)不同控制和能量管理功能的軟件模塊，可自由組合調(diào)用，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化控制。

（4）該系統(tǒng)硬件設(shè)備及軟件程序均具有高度的兼容性，支持各類通信協(xié)議的端口及軟件程序，可實(shí)現(xiàn)對光伏、風(fēng)電、天然氣、電采暖、電儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等各種能源形式的管理。

5.1系統(tǒng)框架搭建

光伏儲(chǔ)能直流智能微電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)采用“云-邊-端”協(xié)同的能量管理系統(tǒng)架構(gòu)，通過“本地計(jì)算＋云端優(yōu)化”的協(xié)同方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線優(yōu)化升*，也降低了網(wǎng)絡(luò)通信的依賴。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)框架分為配電網(wǎng)調(diào)度層、微電網(wǎng)集中控制層、就地控制層。就地控制層包括發(fā)電電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、負(fù)載及交直流（DC/AC）控制部分。微電網(wǎng)集中控制層包括控制*心，由監(jiān)測單元和統(tǒng)計(jì)分析組成，監(jiān)測單元按照監(jiān)測對象不同包含發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)載3部分。發(fā)電監(jiān)測其*點(diǎn)電壓、電流、功率等參數(shù)；儲(chǔ)能監(jiān)測內(nèi)容包括電壓、電流、功率及荷電狀態(tài)等；負(fù)載監(jiān)測包括類型、功率、用電量等；而統(tǒng)計(jì)分析利用多種展示形式，分析各部分的運(yùn)行狀態(tài)及決策處理。保護(hù)部分分別對儲(chǔ)能、電源、用戶進(jìn)行保護(hù)，計(jì)量部分通過電表進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。配電網(wǎng)調(diào)度層有調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行能源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化利用。

5.2軟硬件設(shè)計(jì)

5.2.1儲(chǔ)能系統(tǒng)

儲(chǔ)能系統(tǒng)包括儲(chǔ)能蓄電池和逆變器兩部分。儲(chǔ)能蓄電池可以是鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)；逆變器的作用是控制儲(chǔ)能部分，并進(jìn)行交直流逆變。逆變器有功率閉環(huán)運(yùn)行和電壓閉環(huán)運(yùn)行兩種工作方式，分別在并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種狀態(tài)下運(yùn)行。逆變器直流側(cè)電壓為儲(chǔ)能系統(tǒng)工作電壓，交流側(cè)電壓常用380V或400V母線電壓。儲(chǔ)能系統(tǒng)還配置了電池管理系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)檢測儲(chǔ)能單元的電壓、電流、溫度等參數(shù)，通過高精度剩余電量及電池健康度估算，評估蓄電池的放點(diǎn)電流，并上傳監(jiān)控參數(shù)。

5.2.2能量管理系統(tǒng)

能量管理系統(tǒng)研究冷、熱、電、氣物理量的低耗電量無線傳輸技術(shù)以及模塊化組網(wǎng)通信技術(shù)，開發(fā)嵌入式邊緣控制器。主要功能為通信、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)保護(hù)，以及智能化控制和能量管理功能。

5.2.3微電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)基于瀏覽器和服務(wù)器（B/S）架構(gòu)模式的能源管理云平臺(tái)設(shè)計(jì)技術(shù)，除具備數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)的監(jiān)控、保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事件記錄、人機(jī)交互等功能外，還具備智能化能量管理功能。主控系統(tǒng)具有高度兼容性和可擴(kuò)展性，可根據(jù)不同的應(yīng)用場景組成定制化系統(tǒng)架構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)監(jiān)控保護(hù)功能。

5.3性能參數(shù)

系統(tǒng)具有高度兼容性和可擴(kuò)展性，可根據(jù)不同的應(yīng)用場景組成定制化系統(tǒng)架構(gòu)，并提供相應(yīng)的控制管理策略，以及監(jiān)控保護(hù)功能。在此過程中，不僅支持各類能源之間的調(diào)度和分配，同時(shí)考慮電熱轉(zhuǎn)換、電冷轉(zhuǎn)換等不同類型能源形式之間的交叉耦合利用。

系統(tǒng)主要參數(shù)如表1所示。

表1 技術(shù)參數(shù)表

6.系統(tǒng)功能

6.1.實(shí)時(shí)監(jiān)測

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示儲(chǔ)能柜的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

6.2.設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。

PCS監(jiān)控：滿足儲(chǔ)能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置；運(yùn)行模式設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示；實(shí)現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。

BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測；實(shí)現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調(diào)監(jiān)控：滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測，可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù)，以曲線形式進(jìn)行展示。

UPS監(jiān)控：滿足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。

6.3.曲線報(bào)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。

6.4.策略配置

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

6.5.實(shí)時(shí)報(bào)警

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)能充放電越限、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

6.6.事件查詢統(tǒng)計(jì)

儲(chǔ)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(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。

6.7.遙控操作

可以通過每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制，但是當(dāng)設(shè)備未通信上時(shí)，控制按鈕會(huì)顯示無效狀態(tài)。

6.8.用戶權(quán)限管理

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(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（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x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。

6.9儲(chǔ)能電表產(chǎn)品選型

7.結(jié)語

新能源電站并網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，儲(chǔ)能 技術(shù)在其中發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值，為電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也可以從根本上避免出現(xiàn)棄光的情況，提升資源的有效利用率。儲(chǔ)能技術(shù)越來越成熟，其在實(shí)際運(yùn)行的 過程中，實(shí)現(xiàn)了削峰填谷的目的，當(dāng)社會(huì)發(fā)展過程 中出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，新能源電站可以為其提供應(yīng)電源，保證整體輸供電的穩(wěn)定性以及安全性，并優(yōu)化電網(wǎng)特點(diǎn)以及電力質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用手冊.2020.06版


審核編輯 黃宇