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安科瑞 劉秋霞
0.引言
分布式光儲電站目前已成為工業(yè)園區(qū)、智能樓宇場景下的重要組成部分。光伏和風(fēng)電的間歇性和波動性制約著新能源的大規(guī)模應(yīng)用,而儲能系統(tǒng)具有調(diào)峰、調(diào)頻、平滑輸出的功能,光儲結(jié)合使分布式電站裝機(jī)量逐年增加。
分布式光儲電站的能量管理系統(tǒng)(EMS)是其電站運(yùn)行*備的核心系統(tǒng),EMS是基于SCADA系統(tǒng)的數(shù)字化信息,實現(xiàn)自動發(fā)電控制、網(wǎng)絡(luò)分析等功能,促進(jìn)了光儲電站數(shù)字化、自動化。
本文EMS指對區(qū)域內(nèi)電源、配電、負(fù)荷的綜合管理與調(diào)度,實現(xiàn)內(nèi)部優(yōu)化運(yùn)行、對外部電力系統(tǒng)友好接入并提供支持服務(wù)。EMS可向上接入更大規(guī)模、更*層級的EMS,也可向下調(diào)度多個發(fā)電設(shè)備控制器及負(fù)荷管理器。
大部分現(xiàn)存研究只對EMS進(jìn)行了簡單功能介紹。林青瑜提出的光儲一體化電站關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計,對能量管理系統(tǒng)及策略進(jìn)行了簡單說明。*建東提出的面向智能臺區(qū)的風(fēng)光儲充能量管理策略,但沒有對管理系統(tǒng)功能進(jìn)行詳細(xì)介紹。李軍微等提出的10kW/20kW·h鋰電池能量管理系統(tǒng)的設(shè)計,將BMS融入到EMS軟件中,模塊劃分不太合理。
本文進(jìn)一步闡述分布式光儲能量管理系統(tǒng)的定義、組成、各部件的功能、EMS作用邊界及在光儲電站中的位置,*后分析分布式能量管理策略。
1.分布式光儲電站
1.1光儲電站通信系統(tǒng)
光儲電站通信系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。
光儲電站包括光伏組件、光伏逆變器、電池及BMS、儲能PCS、SCADA、EMS等。光儲系統(tǒng)的實時控制設(shè)備分為兩層,底層是本地控制器,主要完成電池儲能系統(tǒng)(BESS)內(nèi)部儲能變流器、能量存儲單元等底層部件的協(xié)同與控制;頂層為EMS,獨立于BESS之外依據(jù)儲能場景的經(jīng)濟(jì)模型、歷史及預(yù)測數(shù)據(jù)、電力電價政策等外部信息,對BESS的運(yùn)行模式、功率-時間曲線進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。
1.2光儲電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
光儲電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
U1、U2為光儲系統(tǒng)兩個連接點電壓。其中(PS、QS)向電網(wǎng)送入功率,負(fù)載(PL、QL)從電網(wǎng)吸收功率,儲能系統(tǒng)(PB、QB)既可以向電風(fēng)輸送功率,也可以從電網(wǎng)吸收功率。PCC連接點U2的表達(dá)式:
U2=?U1
[R(?PS+PL±PB)+](1)
光伏輸出功率發(fā)生波動或負(fù)載切入切出時都會影響系統(tǒng)PCC點母線電壓的穩(wěn)定,當(dāng)其波動范圍超過±10%,就會損壞負(fù)載。此時本地控制器或EMS控制器對儲能系統(tǒng)進(jìn)行PQ控制,來維持微網(wǎng)注入有功功率的恒定,從而維持U2的恒定。當(dāng)儲能系統(tǒng)超出其調(diào)節(jié)范圍,可再生電源造成PCC點電壓波動大于±10%,或配電網(wǎng)發(fā)生短路故障時,斷開并網(wǎng)開關(guān),微網(wǎng)運(yùn)行于離網(wǎng)模式。此時系統(tǒng)中至少有一個儲能系統(tǒng)采取U/f控制,為系統(tǒng)提供頻率和電壓支撐。孤島模式下,當(dāng)光伏出力大于負(fù)載時,光伏給儲能系統(tǒng)充電;當(dāng)光伏出力小于負(fù)載時,光伏和儲能聯(lián)合為負(fù)載供電。
2.能量管理系統(tǒng)設(shè)計
2.1總體架構(gòu)
EMS的總體架構(gòu)由兩大部分組成,分別是支撐平臺與應(yīng)用軟件,如圖3所示。
圖1光儲電站通信系統(tǒng)
圖2光儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2支撐平臺
支撐平臺是EMS的載體與軟件功能實現(xiàn)的基礎(chǔ),主要包括量測終端、傳輸信道、控制器、數(shù)據(jù)庫等。
2.3量測組件
量測組件實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集?,F(xiàn)場電能表、攝像頭、測量設(shè)備等產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)通過本地控制器或轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)向上傳輸,為EMS決策提供數(shù)據(jù)支撐。該過程包括信息量測、數(shù)據(jù)處理/轉(zhuǎn)換、指令發(fā)送等。
2.4傳輸信道
EMS控制系統(tǒng)通過RS485通訊,接入不同類型的設(shè)備,如光伏逆變器、匯流箱、電表、環(huán)境監(jiān)測儀等。不同類型的設(shè)備接入本地控制器不同端口。
對于有遠(yuǎn)程監(jiān)控的分布式場景,通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控云平臺。
2.5控制器
EMS控制器采用Cotex-A8核心板,運(yùn)行Linux系統(tǒng),通信接口豐富,內(nèi)置多種能量管理功能模塊,可應(yīng)用于不同場景。硬件框圖如圖4所示。
EMS控制器可接入設(shè)備包括本地控制器、光伏逆變器、儲能/風(fēng)電變流器、電表等。ETH2可通過交換機(jī)、路由器等設(shè)備連接至后臺主站;ETH1用于下層設(shè)備;干接點輸入接口,內(nèi)部電壓DC24V,漏電保護(hù)信號、電網(wǎng)逆流反饋信號、并網(wǎng)斷路器反饋信號的輸入;DO采用繼電器輸出接口;模擬量輸入精度4mA~20mA/0V~10V1%。
2.6數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫將物理模型轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,為EMS各功能的實現(xiàn)提供所需數(shù)據(jù)源。包括實時數(shù)據(jù)庫、預(yù)測與計劃數(shù)據(jù)庫、基本數(shù)據(jù)庫、臨時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫等。
3.應(yīng)用軟件
EMS主要的三大功能:數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、能量管理和網(wǎng)絡(luò)分析。EMS*應(yīng)用由算法服務(wù)器和實時控制器兩組硬件平臺聯(lián)合實現(xiàn)。EMS算法服務(wù)器主要完成能量管理軟件研究模式算法及網(wǎng)絡(luò)分析軟件算法的運(yùn)行;實時控制器主要完成能量管理軟件實時模式算法運(yùn)行,綜合實時系統(tǒng)狀態(tài)及安全約束條件,產(chǎn)生*終的光儲控制指令。
3.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控
SCADA是EMS的基本功能。SCADA具有光儲電站數(shù)據(jù)采集功能,EMS通過它向電力系統(tǒng)發(fā)送控制指令,網(wǎng)絡(luò)分析軟件向它返回量測質(zhì)量信息。能量管理軟件利用所采集信息,包括來自SCADA的系統(tǒng)功率、頻率以及網(wǎng)損修正系統(tǒng)和安全限制值,形成發(fā)電計劃與預(yù)測結(jié)果,進(jìn)行調(diào)度決策,提*系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和改善運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。網(wǎng)絡(luò)分析軟件利用電力系統(tǒng)的*面信息,包括實測量與開關(guān)狀態(tài)以及來自能量管理軟件的預(yù)測結(jié)果與發(fā)電計劃,進(jìn)行量測質(zhì)量信息分析。
集中顯示系統(tǒng)的重要的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài),分組顯示不同設(shè)備的信息?;诘乩韴D的總體信息監(jiān)視,提供電站監(jiān)視分析功能。
系統(tǒng)監(jiān)控功能,包括多臺PCS的遙測、遙控、遙調(diào);多臺分布式發(fā)電設(shè)備的遙測、遙控、遙調(diào);環(huán)境監(jiān)測儀設(shè)備信息讀取;電表設(shè)備的信息讀??;外部設(shè)備控制、干接點預(yù)留等;本地數(shù)據(jù)顯示、控制;電池信息顯示;遠(yuǎn)程監(jiān)控;實時監(jiān)測電網(wǎng)數(shù)據(jù)。
光伏信息監(jiān)視:逆變器采集的數(shù)據(jù)包括遙測量和遙信量,其中,遙測量采集:額定輸出功率、日發(fā)電量、總發(fā)電量、交流三相電壓電流、電網(wǎng)頻率、逆變器效率等值;遙信量采集:逆變器相關(guān)狀態(tài)量、相關(guān)故障代碼等。
BMS信息監(jiān)視:包括電池數(shù)目/標(biāo)稱容量、總電壓、電流、單體***低電壓、SOC、SOH、電池溫度、每組電池電壓平均值、電壓/電流/溫度報警信息、工作狀態(tài)。
PCS信息監(jiān)視:包括充放電信息、溫度、頻率、交流/直流斷路器狀態(tài)、工作狀態(tài)、直流電壓/電流/功率、逆變?nèi)嘟涣麟妷?電流/功率、直流報警故障信息。
SCADA還監(jiān)控變壓器溫控、環(huán)境檢測儀、UPS、電表、溫濕度等信息。
3.2能量管理
以SCADA為數(shù)據(jù)來源的能量管理功能集中了EMS的主要核心算法,是更*層的應(yīng)用功能。
能量管理功能包括微電網(wǎng)電壓與頻率調(diào)節(jié),功率因數(shù)調(diào)節(jié);電網(wǎng)調(diào)度;儲能調(diào)節(jié);負(fù)荷控制;預(yù)留負(fù)荷預(yù)測接口和資源。具有分時段模式設(shè)備功能;裝置具備對時功能,采用光或電B碼對時,誤差不大于1ms;裝置具備人機(jī)交互功以能,可就地查看運(yùn)行報告、故障報告等;系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化功能,包括安全監(jiān)控、調(diào)度管理與計劃等;分時電價功能;數(shù)據(jù)實
時監(jiān)控;自動運(yùn)行控制;電池組均衡管理;電力數(shù)據(jù)、缺陷統(tǒng)計報表。
EMS控制器用于儲能系統(tǒng)不同場合的實時控制策略,可接入云端對分散布局的儲能系統(tǒng)遠(yuǎn)程集中運(yùn)維。簡單功能的管理系統(tǒng)可通過EMS的Web頁面實現(xiàn)監(jiān)控,為客戶提供低成本解決方案。
能量管理模塊具有參數(shù)設(shè)備功能,參數(shù)信息如表1所示。
表1參數(shù)設(shè)置
3.3網(wǎng)絡(luò)分析
網(wǎng)絡(luò)分析功能具有故障模型、*優(yōu)調(diào)度模型,具有系統(tǒng)的潮流分析、安全約束、短路計算等模塊,由EMS算法服務(wù)器實現(xiàn)。
4.本地控制器
本地控制器是發(fā)電設(shè)備不可少的控制設(shè)備,是EMS工作的必要設(shè)備,有些情況下可擴(kuò)展為EMS的硬件支撐設(shè)備。
4.1軟件架構(gòu)
本地控制器軟件分括驅(qū)動層、服務(wù)層、應(yīng)用層,如圖5所示。
驅(qū)動層統(tǒng)一了設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲、讀取規(guī)范、封裝IO、串口及網(wǎng)絡(luò)調(diào)用等接口,封裝了常用函數(shù)。
服務(wù)層主要包括線程管理、基礎(chǔ)通信、采集、參數(shù)配置、日志、WebServer等模塊,實現(xiàn)控制器管理,負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)采集和計算,并控制相關(guān)設(shè)備。
應(yīng)用層主要實現(xiàn)具體應(yīng)用需求,包含自檢啟停、模式切換、控制聯(lián)動、故障告警、協(xié)同保護(hù)和用戶管理等。
4.2功能設(shè)計
監(jiān)控信息包括概要信息、儲能變流器等設(shè)備信息、BSC信息、測控信息、ATS信息、詳細(xì)信息、運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、通訊參數(shù)、子設(shè)備參數(shù)、保護(hù)參數(shù)、運(yùn)行事件記錄、故障告警記錄、版本信息、固件升級、備份&恢復(fù)、Modbus點表、CAN點表。
本地控制器能通過CAN、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)采集BMS狀態(tài)信息。BMS系統(tǒng)信息包括模擬量、狀態(tài)量、統(tǒng)計量。電池管理通信采取身份認(rèn)證、訪問控制、加密或完整性保護(hù)等防護(hù)措施中至少一種,訪問控制采取IP訪問控制或時間訪問控制等措施中至少一種。電池管理通信加密滿足國標(biāo),密鑰加密存儲,支持更新。
本地控制器需要對儲能變流器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,具體采集包括模擬量、狀態(tài)量,通過CAN、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行采集和控制。
采信信息包括啟動停止?fàn)顟B(tài)、有功功率輸出設(shè)定、儲能電池串組退出、充放電電壓上下限、充放電電流上下限及充電**SOC等的設(shè)定。
采集儲能消防系統(tǒng)的故障信息,通過CAN、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)通信,通過Modbus協(xié)議上傳詳細(xì)工作狀態(tài)、遠(yuǎn)程聯(lián)動等實時通信,支持設(shè)置消防系統(tǒng)的工作狀態(tài)如報警動作值、動作溫度等,支持?jǐn)?shù)字量輸出接口與消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。
5.EMS與其它系統(tǒng)關(guān)系
5.1EMS與本地控制器
本地控制器主要功能:1.實現(xiàn)BESS內(nèi)部環(huán)境、底層設(shè)備的信息采集及記錄;2.向SCADA系統(tǒng)、EMS控制系統(tǒng)上傳BESS內(nèi)部數(shù)據(jù)、接受調(diào)度指令;3.依據(jù)系統(tǒng)實時狀態(tài)和外部指令,統(tǒng)一協(xié)調(diào)BESS內(nèi)部設(shè)備工作達(dá)到控制目標(biāo);4.采取自主措施實現(xiàn)緊急狀態(tài)下的故障保護(hù)、故障記錄及診斷等功能。
本地控制器也隨應(yīng)用需求而變化。有的BESS中內(nèi)部包含若干獨立的PCS+電池單元,本地控制器根據(jù)SOC參數(shù)協(xié)調(diào)PCS功率分配,以實現(xiàn)長期運(yùn)行。本地控制器的應(yīng)用層隨具體系統(tǒng)配置與應(yīng)用功能靈活設(shè)計,在小型化儲能應(yīng)用中,可以擴(kuò)大本地控制器范圍,將部分EMS的功能融入其中,如分時電價、削峰填谷等,通過距離功能模塊滿足不同客戶不同場景的應(yīng)用要求。
5.2EMS與SCADA系統(tǒng)
SCADA系統(tǒng)將電力系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)信息和數(shù)控實時采集、集中顯示,使得調(diào)度運(yùn)維人員能夠及時掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況,并對運(yùn)行過程發(fā)出人工干預(yù)指令、修改運(yùn)行參數(shù)。
而EMS是基于SCADA系統(tǒng)所提供的數(shù)字化信息,進(jìn)一步實現(xiàn)自動發(fā)電控制、網(wǎng)絡(luò)分析功能,提*電力系統(tǒng)數(shù)字化、自動化水平,為調(diào)度人員提供基于大數(shù)據(jù)、*算法的輔助決策工具,增強(qiáng)對電力系統(tǒng)的分析判斷。
5.3EMS與BMS
PCS與BMS等設(shè)備具有多個接口,可直接與EMS或SCADA通訊。在要求PCS的EMS調(diào)度響應(yīng)能力更快時,由EMS直接調(diào)度。BMS電池數(shù)據(jù)體量較大時直接上傳到SCADA。
6.控制策略
控制策略依據(jù)能量系統(tǒng)的復(fù)雜性和客戶需求的經(jīng)濟(jì)性而不同。EMS管理對象或管理范圍,廣義上包括BESS、新能源發(fā)電單元、常規(guī)發(fā)電機(jī)組、輸配電設(shè)備及用電負(fù)荷在內(nèi)的所有與能量產(chǎn)生、傳輸?shù)认嚓P(guān)設(shè)備或相對獨立區(qū)域。
6.1離并網(wǎng)模式
EMS基于電池特性和耐久性模型,結(jié)合用戶用電行為,通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法自動優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行策略,滿足用戶需求前提下,使系統(tǒng)盡可能運(yùn)行在**效率點和*佳環(huán)境溫度,提升系統(tǒng)效率,延長電池壽命。
穩(wěn)態(tài)情況下,光儲電站并網(wǎng)運(yùn)行,儲能系統(tǒng)配合光伏電源工作,參與新能源消納,為負(fù)載提供*質(zhì)量電能。當(dāng)檢測到配電網(wǎng)或PCC點的頻率和電壓越限*,斷開并網(wǎng),控制模式切為孤島運(yùn)行模式。離網(wǎng)系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)用來組網(wǎng),為負(fù)載提供穩(wěn)定電壓,保證正常運(yùn)行。
6.2控制策略
6.2.1恒功率充放電
EMS控制器按計劃表設(shè)定功率對儲能變流器下發(fā)指令,儲能變流器采用恒定功率對電池進(jìn)行充電或放電。
6.2.2削峰填谷
根據(jù)用戶用電規(guī)律,設(shè)置峰谷值,降低負(fù)荷*峰,填補(bǔ)負(fù)荷低谷,使發(fā)電、用電趨于平衡。該模式下,光伏系統(tǒng)*大化出力,若觸發(fā)防逆流功能,則限制光伏出力。當(dāng)電網(wǎng)功率大于峰值時,儲能系統(tǒng)放電,小于谷值時,儲能系統(tǒng)充電。
6.2.3自發(fā)自用
自發(fā)自用模式即PCC功率控制模式,用戶設(shè)置PCC點功率,系統(tǒng)控制其穩(wěn)定在設(shè)置值。當(dāng)光伏系統(tǒng)輸出功率大于負(fù)載功率,儲能系統(tǒng)充電;輸出小于負(fù)載時,儲能系統(tǒng)放電。
6.2.4需量控制
光伏系統(tǒng)*大化出力時,若負(fù)荷仍超過設(shè)置的需求量功率,則EMS控制器控制儲能系統(tǒng)出力,平抑超出功率。系統(tǒng)響應(yīng)需求側(cè)指令控制儲能系統(tǒng)充放電,并獲取經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。
6.2.5防逆流控制
EMS控制光伏發(fā)電優(yōu)先供給負(fù)載,多余電能充入儲能,當(dāng)儲能系統(tǒng)和負(fù)荷不能消納時,限制光伏發(fā)電,避免光伏發(fā)電饋入電網(wǎng)。
6.2.6一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓
接收調(diào)度和電化學(xué)儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)控指令,控制多臺儲能變流器,實現(xiàn)一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓等。
7.安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)概述
7.1概述
安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng),專門針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS,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(xì)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*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、防逆流等控制功能。
7.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000ES,可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。
7.3接入設(shè)備
Acrel-2000ES,具備多種接口,多種協(xié)議對接的能力,支持多種設(shè)備接入。
序號 | 設(shè)備類型 | 數(shù)量 | 設(shè)備接入 | 備注 |
1 | PCS | 1 | LAN口/RS485 | 必裝 |
2 | BMS | 1 | RS485 | 必裝 |
3 | 表計(儲能/防逆流/負(fù)荷) | 1 | RS485 | 必裝 |
4 | 冷卻主機(jī) | 1 | RS485 | 必裝 |
5 | 消防主機(jī) | 1 | RS485 | 必裝 |
6 | 溫濕度傳感器 | 1 | RS485 | 必裝 |
7 | 煙霧傳感器 | 1 | 干接點 | 必裝 |
8 | 消防設(shè)備 | 1 | 干接點 | 必裝 |
9 | 水浸傳感器 | 1 | 干接點 | 選裝 |
10 | 除濕機(jī) | 1 | RS485 | 選裝 |
11 | 門禁 | 1 | RS485 | 選裝 |
12 | 視頻 | 1 | RJ45 | 選裝 |
7.4系統(tǒng)功能
7.4.1實時監(jiān)測
系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠顯示儲能柜的運(yùn)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。
7.4.2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(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。
PCS監(jiān)控:滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置;運(yùn)行模式設(shè)置;實現(xiàn)儲能變流器交直流側(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;實現(xiàn)儲能電池的電芯、電池簇的溫度、
電壓、電流的監(jiān)測;實現(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)動調(diào)節(jié),并實時監(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。
7.4.3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。
7.4.4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。
7.4.5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?、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。
7.4.6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(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。
7.4.7遙控操作
可以通過每個設(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,控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。
7.4.8用戶權(quán)限管理
儲能能量管理系統(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不同級別用戶的登錄名、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。
7.4.9安科瑞配套產(chǎn)品
序號 | 設(shè)備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 儲能能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000ES | 實現(xiàn)儲能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,統(tǒng)計分析、異常告警、優(yōu)化控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等; 策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等。 | |
2 | 觸摸屏電腦 | PPX-133L | 1)承接系統(tǒng)軟件 2)可視化展示:顯示系統(tǒng)運(yùn)行信息 | |
3 | 交流計量表計 | DTSD1352 | 集成電力參量及電能計量及考核管理,提供各類電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有諧波與總諧波含量檢測,帶有開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出可實現(xiàn)“遙信”和“遙控”功能,并具備報警輸出。帶有RS485通信接口,可選用MODBUS-RTU或DL/T645協(xié)議。 | |
4 | 直流計量表計 | DJSF1352 | 表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等;具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口,同時支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645協(xié)議;可帶繼電器報警輸出和開關(guān)量輸入功能。 | |
5 | 溫度在線監(jiān)測裝置 | ARTM-8 | 適用于多路溫度的測量和控制,支持測量8通道溫度;每一通道溫度測量對應(yīng)2段報警,繼電器輸出可以任意設(shè)置報警方向及報警值。 | |
6 | 通訊管理機(jī) | ANet-2E8S1 | 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總;提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能;實時多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多鏈路上送平臺據(jù)。 | |
7 | 串口服務(wù)器 | Aport | 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)”的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及完*斷電(二次開關(guān)實現(xiàn));2)上傳配電柜各個空開信號;3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等;4)接入電表、BSMU等設(shè)備 | |
8 | 遙信模塊 | ARTU-KJ8 | 1)反饋各個設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器;2)讀消防1/0信號,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報等);3)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(水浸信號事件上報);4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(門禁事件上報)。 |
8.結(jié)語
分布式光儲電站離用戶較近,可以有效減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān),減少遠(yuǎn)距離電能傳輸損耗,促進(jìn)節(jié)能減排,EMS系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。本文對EMS的總體結(jié)構(gòu)、支撐平臺設(shè)計、應(yīng)用軟件進(jìn)行介紹與設(shè)計,闡述了其與其它系統(tǒng)的關(guān)系。各系統(tǒng)配合實現(xiàn)分布式光儲系統(tǒng)能量管理,使光伏電站穩(wěn)定運(yùn)行。EMS支持光儲電站恒功率充放電、削峰填谷、自發(fā)自用、需量控制、防逆流控制、一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓等。EMS的體系架構(gòu)正在由封閉式、集中式向開放式、分布式體系架構(gòu)發(fā)展,隨著光儲業(yè)務(wù)的大規(guī)模應(yīng)用實踐,可移植、可伸縮、模塊化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化逐漸成為EMS的主要發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn):
[1]王兵.分布式光儲能量管理系統(tǒng)及其控制策略.
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版.
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