安科瑞光儲(chǔ)柴微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

產(chǎn)品介紹

光儲(chǔ)技術(shù)不斷發(fā)展：隨著全球氣候變化問題的日益嚴(yán)峻，能源轉(zhuǎn)型已成為大勢(shì)所趨。光伏發(fā)電作為可再生能源的重要組成部分，其應(yīng)用前景廣闊。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)可以在光照充足時(shí)儲(chǔ)存多余的電能，在光照不足或夜間時(shí)段釋放電能，以維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

柴油發(fā)電機(jī)補(bǔ)充能力強(qiáng)：在天氣或電網(wǎng)故障等情況下，光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)可能無法滿足電網(wǎng)的供電需求。此時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)可以作為備用電源，為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)。

智能化管理與控制：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整輸出功率，優(yōu)化能源利用效率。該系統(tǒng)在光照充足時(shí)，優(yōu)先利用光伏發(fā)電供電；在光照不足或夜間時(shí)段，利用儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放電能；在情況下，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)電網(wǎng)的需求和負(fù)荷變化，實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)模式的無縫切換，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

應(yīng)用場(chǎng)景的拓展：并離網(wǎng)模式下交流耦合的光儲(chǔ)柴系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、島嶼、哨所等特殊應(yīng)用場(chǎng)景。在這些場(chǎng)景下，電網(wǎng)接入困難或不穩(wěn)定，而光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)的組合使用，可以為用戶提供穩(wěn)定、可靠的電能供應(yīng)。此外，該系統(tǒng)還可以應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)和居民等領(lǐng)域，為用戶提供經(jīng)濟(jì)、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(shè)備，包括太陽能電池組件、并網(wǎng)光伏逆變器、直流匯流箱、交直流電纜等； 

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

3）柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)：柴油發(fā)電機(jī)組； 

4）能量管理系統(tǒng)：包含數(shù)據(jù)采集裝置，服務(wù)器，軟件。

該系統(tǒng)屬于并網(wǎng)型微網(wǎng)可離網(wǎng)運(yùn)行，且離網(wǎng)后有柴油機(jī)作為后備電源的微網(wǎng)類型。光伏發(fā)電系統(tǒng)不適合離網(wǎng)后作為主電源運(yùn)行，其典型的運(yùn)行模式包括并網(wǎng) 運(yùn)行、離網(wǎng)后 PCS 做主電源運(yùn)行和離網(wǎng)后柴油機(jī)做主電源運(yùn)行三種模式，該模式下運(yùn)行模式切換策略與柴發(fā)+儲(chǔ)能模式時(shí)基本一致。

二、并網(wǎng)運(yùn)行策略

在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于有大電網(wǎng)支撐系統(tǒng)的運(yùn)行，可以保證系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)荷供電，系統(tǒng)運(yùn)行的原則是光伏發(fā)電盡量?jī)?nèi)部消納，儲(chǔ)能削峰填谷運(yùn)行，提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。 

a）削峰填谷

微網(wǎng)控制器通過 PCS 的通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能的充放電控制指令下發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)削峰填谷控制。EMS 充分考慮配電變壓器的容量、電網(wǎng)電價(jià)時(shí)段、儲(chǔ)能電池電量、負(fù)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(jià)電，制定削峰填谷目標(biāo)曲線，在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，儲(chǔ)能依照目標(biāo)曲線運(yùn)行。

b）需量控制 

EMS 按照并網(wǎng)點(diǎn)的基準(zhǔn)電量目標(biāo)值調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)，在并網(wǎng)點(diǎn)功率越過基準(zhǔn)電量上放電，低于基準(zhǔn)電量下充電，以降低尖峰負(fù)荷，減少電力用戶基本電費(fèi)支出，減緩對(duì)變壓器容量的需求，同時(shí)延緩配電設(shè)備升級(jí)改造的投資。 

c）變壓器容量限制 

當(dāng)電網(wǎng)向系統(tǒng)輸送的功率大于變壓器最大容量時(shí)，若此時(shí)處于充電工作狀態(tài)，則限制儲(chǔ)能充電；若負(fù)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(chǔ)能放電進(jìn)行補(bǔ)充。 

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

d）并網(wǎng)點(diǎn)逆流限制 

若考慮防止系統(tǒng)中光伏余量向電網(wǎng)返送，監(jiān)測(cè)關(guān)口表功率，當(dāng)光伏發(fā)電功率大于微網(wǎng)內(nèi)負(fù)載功率時(shí)，若儲(chǔ)能未滿電，則將余電充入儲(chǔ)能；若此時(shí)儲(chǔ)能滿電，則會(huì)出現(xiàn)向大電網(wǎng)送電現(xiàn)象，限制光伏出力至與負(fù)載實(shí)時(shí)功率保持平衡，防止余電上網(wǎng)。

三、離網(wǎng)穩(wěn)定策略

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

a）由微網(wǎng)控制器控制系統(tǒng)由并網(wǎng)運(yùn)行切換至離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)； 

b）儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線模塊退出，儲(chǔ)能進(jìn)入 VF 運(yùn)行模式； 

c）儲(chǔ)能聯(lián)合光伏向負(fù)荷供電； 

d）監(jiān)視 SOC 狀態(tài)，當(dāng)功率備用率小于設(shè)定值后，無法保證重要負(fù)荷設(shè)定時(shí)長(zhǎng)供電時(shí)刻，依照設(shè)置的優(yōu)先級(jí)，按照負(fù)荷等級(jí)依次切換 3 級(jí)負(fù)荷、2 級(jí)負(fù)荷和 1 級(jí)負(fù)荷，直至系統(tǒng)無法放電。 

當(dāng)柴油機(jī)做離網(wǎng)主電源后，需要先切除 3 級(jí)、2 級(jí)和 1 級(jí)負(fù)荷，系統(tǒng)帶 0 級(jí)負(fù)荷運(yùn)行。此時(shí)不再具備負(fù)荷切除能力。

在柴發(fā)做主電源時(shí)，系統(tǒng)會(huì)控制光伏發(fā)電充入儲(chǔ)能，直至儲(chǔ)能SOC滿足要求，由微網(wǎng)控制器控制柴發(fā)關(guān)機(jī)，儲(chǔ)能重新進(jìn)入 VF 運(yùn)行模式，儲(chǔ)能聯(lián)合光伏向負(fù)荷供電。

e）監(jiān)視電網(wǎng)狀態(tài)，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)，若此時(shí)儲(chǔ)能做主電源，由微網(wǎng)控制器控制系統(tǒng)由離網(wǎng)運(yùn)行切換至并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，儲(chǔ)能進(jìn)入PQ運(yùn)行模式；若此時(shí)柴發(fā)做主電源，由微網(wǎng)控制器控制柴發(fā)停機(jī)，同時(shí)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線模塊投入。

四、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(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，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。

系統(tǒng)功能：

1) 數(shù)據(jù)采集及處理：通過光伏、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、充電樁、負(fù)荷及輔助設(shè)備等實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等；

2) 實(shí)時(shí)監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控微電網(wǎng)系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)、系統(tǒng)性能、功率輻射曲線、上網(wǎng)電量與發(fā)電量、系統(tǒng)損耗等，及時(shí)掌握微電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平，包括對(duì)光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器、充電樁、主接線、通訊狀態(tài)等的實(shí)時(shí)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(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、交直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)拓?fù)?、各種告警、運(yùn)行曲線、環(huán)境數(shù)據(jù)等信息；

4) 智能控制策略：包括并離網(wǎng)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(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，以供查詢、分析、打印；

6) 報(bào)警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關(guān)報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口。同時(shí)通過告警異常事件進(jìn)行管理，為設(shè)備性能的評(píng)估、準(zhǔn)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(yùn)行；

7) 應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作，同時(shí)支持對(duì)操作密碼進(jìn)行設(shè)置，為系統(tǒng)的遙控/遙調(diào)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢(shì)；

9) 報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能：通過報(bào)表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運(yùn)行參數(shù)，形成運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)、電能統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)。

安科瑞光儲(chǔ)柴微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

安科瑞光儲(chǔ)柴微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)