雙碳目標下的光儲充一體化電站綜合能源建設分析

摘要：基于“雙碳"目標，對光儲充一體化充電站進行分析，了解其綜合能源服務建設標準，結合現(xiàn)有優(yōu)化途徑，以傳統(tǒng)產(chǎn)品為核心，設置綜合化服務體系。分析認為，綜合能源服務能夠實現(xiàn)能源再生、儲存、分析等新型技術，保障能源彼此之間相互利用，實現(xiàn)能源系統(tǒng)高效率、低成本，是一種行之有效的能源應用方法。

關鍵詞：“雙碳"目標；光儲充一體化；充電站；綜合能源

0引言

通過儲能削峰填谷，可有效減少充電站的負荷，為建設企業(yè)提供充足的經(jīng)濟效益，還可挖掘當?shù)氐沫h(huán)保資源。通過能源接入以及技術更新，為后續(xù)能源供電技術提供支持，解決建設區(qū)域、周圍區(qū)域的用電出行需求。

1光儲充一體化充電站建設項目概述

光儲充一體化充電站建設項目，可以通過綜合措施，將光伏、儲能、充電進行有機結合，分“晝、夜"兩種運行模式。在白晝可通過分布式光伏發(fā)電，為電動汽車提供充足電能，滿足分布式光伏發(fā)電消納率。還可利用電池儲能技術，在用戶低谷時間段進行充電，在用電高峰時間段放電，減少彼此之間的負荷差異，滿足供電需求。對光伏發(fā)電儲能優(yōu)化能源進行配置，綜合充電站提供行之有效的充電服務，能夠節(jié)約用戶充電成本，滿足用戶綠色能源以及出行需求。此外，結合車輛停放，開展光儲充一體化充電站綜合服務。

2光儲充一體化充電站建設的要求

2.1基本原則

在運行的基本原則中，對光儲充一體化充電站進行分析，其原則包含了分散布置、集中控制。安全可靠，充放電速率快。儲能電站接入源網(wǎng)系統(tǒng)，應用充分的光伏充電指標，通過充電樁為電動汽車實現(xiàn)充電、余電上網(wǎng)。在電價低谷時刻，還能夠實現(xiàn)儲能系統(tǒng)放電。結合能量管理、系統(tǒng)調節(jié)、微電網(wǎng)內部電力消納，自覺實現(xiàn)離網(wǎng)切換。在市電停電時，儲能系統(tǒng)就可以實現(xiàn)脫網(wǎng)。為充電樁提供應急電源，盡可能將電網(wǎng)停電所造成的不良影響降至低。在應用原則中，要體現(xiàn)其長久、便捷化。如主要應用于給電動汽車充電以及小區(qū)、商業(yè)、停車場等設置供電所，與相關部門聯(lián)合，建設充電標準。車站、碼頭、機場也要建設供電場，還要具備“黑啟動"功能。

2.2項目需求

在項目建設中，要以一體化充電設施以及能源互相交融為佳控制原則，滿足項目需求。項目建設需滿足以下4項設計需求：

1）光伏發(fā)電系統(tǒng)設計需求。在某區(qū)域內根據(jù)停車棚開展光伏系統(tǒng)建設，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包含282kW屋頂光伏面板。結合6臺50kW組串式光伏逆變器，能夠將產(chǎn)生的直流電轉換成交流電，納入光儲存一體化充電站，實現(xiàn)分布式清潔能源的高效利用。

2）儲能系統(tǒng)布置200kW·h磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，根據(jù)100kW儲能變流器以及接入的一體化充電站400V低壓母線。一方面，能夠充分消納光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的冗余電量，避免電能浪費。而另一方面，也能夠滿足削峰填谷的需求。

3）電動汽車充電系統(tǒng)如某園區(qū)內，現(xiàn)運行30輛電動公交車，為當?shù)鼐用裉峁┥舷掳嗤ㄇ诜?。因此?0輛電動車需要建設總容量為1940kW電動汽車充電站。充電站內部要設置兩種充電樁，1種充電樁為大功率直流充電樁，2種為交流慢速充電樁。二者之間能夠自動為園區(qū)電動公交車提供自動充電服務，該充電樁還可對外營業(yè)收取額外充電服務費用。

4）綜合能源管理系統(tǒng)。搭建綜合能源管理系統(tǒng)能夠建立分布式發(fā)電、智能用電、綜合用電管理模式。在軟件體系架構中，包含操作系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、應用系統(tǒng)三大層次。

3光儲充一體化充電站設計分析

3.1電站電池選擇分析

分析儲能系統(tǒng)，其有雙向流動特征。因此，對于大規(guī)模儲能并網(wǎng)，將配電網(wǎng)做一個多電源集成系統(tǒng)，配電網(wǎng)的流向將對現(xiàn)有的機電保護方案產(chǎn)生一定的引導作用，使用戶電力設備穩(wěn)定運行。但繼電保護裝置若失效、誤動，就會導致配電網(wǎng)繼電保護裝置的靈敏度降低，使保護設備出現(xiàn)拒動問題。且相鄰線路瞬時速斷、保護誤觸等故障，也會對電流造成干擾[3]。故障出現(xiàn)在系統(tǒng)電源以及儲能線路中時，儲能系統(tǒng)融合并網(wǎng)動作與配電裝置重合，有可能導致重合時間配合不均或系統(tǒng)處于放電狀態(tài)。但并未在重合閘動作前退出，導致重合閘出現(xiàn)失效問題。而在故障發(fā)生后，前端線路器出現(xiàn)跳閘問題。但分布式儲能電站對智能配電網(wǎng)依然輸送電流導致故障點，事故進一步擴大。

3.2電池管理系統(tǒng)設計

在基本模型構建中，要了解儲能充電時的吸收有用功，以及在放電時的有用功是否出現(xiàn)SOC值減小等問題。在構建的公式中，SOC作為初始值，要結合充放電時間段的功率，了解充電效率、放電效率，設置預警值，將預警值設置為數(shù)字“1"。在構建公式中，可如以下公式所示：

SOCmin<SOCt<SOCmax

式中：“SOCmin"以及“SOCmax"分別表示在儲能過程中所允許的大SOC值以及小SOC值。

3.3能量管理系統(tǒng)設計

結合分布式儲能功率分配能夠了解每個儲能量的多少，以及在分配過程中及是否處于相對均衡狀態(tài)。要考慮各儲能定額功率SOC值來決定其輸出功率。具體分配方法要分析充電SOC函數(shù)以及放電SOC函數(shù)。在基于儲能的額定功率中，將數(shù)據(jù)“N"作為總儲能個數(shù)。當對多個儲能點進行充放電時，SOC較高的儲能少充多放，而SOC較低的儲能多充少放，二者之間要保持相對均衡性，設計合理的充電數(shù)據(jù)值非常重要。在基礎比較過程中，結合函數(shù)Logistic為核心，建立函數(shù)數(shù)據(jù)模型。了解儲能SOC自變量對應的函數(shù)公式：

Fc（hx）=1+exp-200（5-x）

當SOC數(shù)據(jù)值處于較小狀態(tài)下，整體充電函Fc（hx）取值較大。而放電函數(shù)Fd（isx）取值較小時，SOC充電功率以及放電功率也會相應調整。

3.4能力管理對策設計

在能力管理對策設計中，可通過“SOC"均衡分布式儲能聚合進行研究。例如，要基于一致性算法分布規(guī)則，將儲能作為兩大單位。如儲能“i"以及儲能“j"，當儲能“i"以及儲能“j"相連時，就能夠實現(xiàn)相互交融、相互通信，后形成連通圖。在一致性算法分布規(guī)則控制中，當儲能“i"對儲能“j"發(fā)送對應的信息時，能夠表示頂點i、頂點j的相容性。任何一種一致性算法的通信建模，都能夠看出一致性算法的數(shù)據(jù)更靈活，且不要求相連儲能之間的通信包容性更強。按照一致性算法的圖連要求，要定義充、放電的一致性變量公式。按照有領導一致性算法分布式技能控制，其智能配電網(wǎng)的控制只要向分布式儲能下達對應的控制指令，就可以進行計算，防止以往在下達時出現(xiàn)的偏差，實現(xiàn)通信功率分配。在儲能設備的相互通信過程中，發(fā)送接收相應的已知變量信息，進行充電初始化、放電初始化計算。當控制發(fā)出總充、總放控制指令后，就可以進行充放電的多次迭代計算。了解一致性變化總量相同，實現(xiàn)分布式儲能聚合控制。結合數(shù)據(jù)模型提供的數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時分析、調控、篩選，達到“一致性"建設要求。

4綜合能源服務建設模式分析

4.1合能源服務分析

國外綜合能源服務，主要重點在于無領導一致性算法，分布式儲能的聚合控制要構建通信建模，了解到一個包含全部儲能的有向圖。確定輸入矩陣“P"、輸出矩陣“Q"?？刂浦恍枰蚍植际絻δ艿哪骋粋€儲能下達總放、充電控制指令，就可以保證各儲能之間實現(xiàn)通訊功率匹配。發(fā)送以及接受一致性變量調整下信息，而非其他儲能定額功率以及SOC信息。在進行迭代前，要進行一次性變量，功率效以及功率調整效要進行初始化。對于控制發(fā)出的指令進行多次迭代后，就可以計算出整個功率分配任務，完成分布式儲能的聚合控制。在功率更新項的修正中，SOC函數(shù)值若小于1，就會導致迭代過程變慢。為了避免此類現(xiàn)象，要在迭代計算前乘上大于1的量，避免影響功率分配。在無領導一致算法中，所有的SOC公式以及數(shù)據(jù)模型都能夠進行儲能迭代計算。計算結果較為，滿足運行需求。且相關人員后續(xù)能夠繼續(xù)進行計算優(yōu)化，調節(jié)模型不合理之處。

4.2合能源服務分析

我國儲能系統(tǒng)包含電池倉以及設備倉，電池系統(tǒng)以“電芯"為小單位，包含電池模組、電池簇。要結合現(xiàn)場實際需求，配置對應的電池容量。在設備倉內部要放置儲能變流器以及交流配電柜、直流配電柜、消防系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)控軌道，對儲能系統(tǒng)的交流母線要將其接入系統(tǒng)內部，提高能源的利用效率，保障電能實現(xiàn)優(yōu)化配置。完成本地能源以及用電負荷量的均衡，與公共電網(wǎng)靈活應對，獨立運行。能夠更好地緩解充電樁對電網(wǎng)的用電沖擊，還可解決城市充電基礎設施建設的電網(wǎng)問題。充電樁的激活方式，主要通過掃碼充電。充電樁內部包含智能監(jiān)控系統(tǒng)以及計量系統(tǒng)，能夠對電能進行輸出控制以及數(shù)據(jù)計算。充電樁智能控制器對電樁的測量控制具備保護功能。在交流電輸出后，通過內置的智能電表，將輸出電能實現(xiàn)控制，上傳給電能控制器以及網(wǎng)絡運營平臺，實現(xiàn)過欠壓保護、短路保護、過流保護、漏電保護、接地檢測、過溫保護等多重功能，具備IP54防護等級。

4.3源服務發(fā)展前景

目前，充電站在建設過程中，絕大多數(shù)在空地建設。新型建設方可在充電站頂棚建設光伏，滿足充電站用電需求，適用于商業(yè)園、工業(yè)園、住宅區(qū)等范圍。在屋頂上，通過批量建設的光伏儲能系統(tǒng)，減少運行成本。在后續(xù)，隨著光儲充一體化的進一步發(fā)展，其建設成本將會降低?？剂績δ茈姵亍㈦妱悠囃艘鄣膭恿﹄姵?，實現(xiàn)階梯式利用。在節(jié)約成本的同時，高效利用能源，保障電池回收有新的解決方向，進一步優(yōu)化電站建設效率。由此可見，從基本功能分析，光儲充一體化充電站的功能為多元化供電、清潔能源供給、節(jié)能減排等。在后續(xù)要結合市示范應用場站，實現(xiàn)大面積推廣。

4.4典型用戶用能特點分析

從優(yōu)化調度中，考慮鋰電池損耗模型的削峰填谷優(yōu)化問題。鋰電池損耗模型通常用于描述電池在充放電過程中的性能衰減。削峰填谷優(yōu)化是一種策略，旨在降低電池充放電過程中的峰值電流Ipeak，reduced，以減少電池的損耗。下面是一個簡單的鋰電池削峰填谷優(yōu)化公式的示例：

Ipeak，reduced=Ipea（k1-QDelta，SOC/QSOC，ma）x

式中：Ipeak為原始峰值電流；QDelta，SOC為考慮削峰填谷優(yōu)化后的SOC（StateofCharge，電池荷電狀態(tài)）變化量；QSOC，max為電池的大SOC值（通常為100%）。這個公式假設電池的峰值電流與SOC的變化量之間存在線性關系。通過調整SOC變化量（QDelta，SOC），可以降低峰值電流，從而降低電池損耗。在實際應用中，可能需要考慮更復雜的模型和算法，以更準確地描述鋰電池的損耗特性。

此外，客戶端優(yōu)化需要結合實際信息，在實踐過程中，要求分析并預測次日用戶用電負荷使用特征。將信息發(fā)送至客戶端EMS中，達到次日用戶的用電充放電行為分析，幫助用戶節(jié)約用電成本。結合用戶的電力負荷情況，保障整體數(shù)據(jù)、數(shù)字模型得到優(yōu)化。調度算法分為日前優(yōu)化算法以及日內優(yōu)化算法，可供電池儲能系統(tǒng)容量配置，為后續(xù)日內優(yōu)化提供指導意見。需要注意的是，各公式之間的約束性與中間變量有一定關聯(lián)。在優(yōu)化求解算法中，建設一個非線性的多目標優(yōu)化架構。采用粒子群算法，將理想目標函數(shù)作為衡量指標，所有的粒子通過參照，處于優(yōu)位置，保證其粒子運動方向能夠被捕捉。粒子算法具有不依賴初始值，且使用參數(shù)較小、收集速度較快等優(yōu)勢。系統(tǒng)能夠判定各粒子的位置以及各參數(shù)對應位置，完成優(yōu)化問題的解析。根據(jù)Cpeak、Closs計算結果，重新計算各粒子的適應度。在算法結束后，采用對應函數(shù)計算完成求解，將約束條件以函數(shù)單位“G（X）"作為表示粒子，群算法的適用公式為“S（X）+G（X）"。

5 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

5.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結國內外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(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(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)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。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結構，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(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ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

5.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應用于城市、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。

5.3系統(tǒng)架構

本平臺采用分層分布式結構進行設計，即站控層、網(wǎng)絡層和設備層，詳細拓撲結構如下：

6充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

6.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好，應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統(tǒng)應可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護。

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、風電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，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，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

6.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

6.1.2儲能界面

圖3儲能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設置，包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側數(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。同時針對交流側的異常信息進行告警。

圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側的異常信息進行告警。

圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

6.1.3風電界面

圖12風電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

6.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

6.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14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，實現(xiàn)預覽、回放、管理與控制等。

6.1.6發(fā)電預測

系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù)，對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

6.1.7策略配置

系統(tǒng)應可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進行接口適配和策略調整，同時支持定制化需求。

圖16策略配置界面

6.1.8運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：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、尖峰平谷時段電量等。

圖17運行報表

6.1.9實時報警

應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠對各子系統(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位，及設備內部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警，應能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關人員。

圖18實時告警

6.1.10歷史事件查詢

應能夠對遙信變位，保護動作、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、風速、氣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。

圖19歷史事件查詢

6.1.11電能質量監(jiān)測

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質量情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應能實時顯示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）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應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；應能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測：在電能質量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時，系統(tǒng)應能產(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人員；系統(tǒng)應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計：系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱、狀態(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質量界面

6.1.12遙控功能

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調度系統(tǒng)或站內相應的操作命令。

圖21遙控功能

6.1.13曲線查詢

應可在曲線查詢界面，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22曲線查詢

6.1.14統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質量分析。

圖23統(tǒng)計報表

6.1.15網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲，包括系統(tǒng)的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

6.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護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所有端口或某個端口，快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

圖25通信管理

6.1.17用戶權限管理

應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控操作，運行參數(shù)修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶權限

6.1.18故障錄波

應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運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個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。

圖27故障錄波

6.1.19事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù)，包括開關位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時，存儲事故10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

7結束語

光儲充一體化充電站設置的目的，是要滿足車輛充電需求。與傳統(tǒng)充電模式相比，光儲充一體化充電站具備智能化、自動化的優(yōu)勢。可以在建設區(qū)域內利用空閑場地，提供清潔能源以及儲能技術，為充電站、配電網(wǎng)提供優(yōu)質可靠電量。

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