基於光儲充一體化電站建設關鍵的技術研究

摘要：在*近幾年，中國的*方機構對新能源領域的進步給予了較大的關(guan) 注，並設定了“碳達到峰值、實現碳中和”這兩(liang) 個(ge) 核心目標。基於(yu) 此，構建新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站顯然成為(wei) 了推動能源結構轉型的一項至關(guan) 重要的戰略行動。但考慮到雲(yun) 南省的地形和地貌之複雜性，為(wei) 光伏、儲(chu) 電和充電一體(ti) 的電站建設帶來了不少困難和挑戰。本論文針對這一挑戰，提議了智能微電網、高儲(chu) 能效率和地質勘查評估等核心技術手段。利用智能微電網的技術，能夠進行電站的持續監控、有序調節以及管理；應用有效的儲(chu) 能技術有潛力提升儲(chu) 能的效率和其經濟效益；地質探查和評估技術有助於(yu) 確保電站的運行穩定和安全。

關(guan) 鍵詞：新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站；智能微電網技術；有效儲(chu) 能技術；地質勘測與(yu) 評估技術

0引言

在*二屆聯合國全球可持續交通會(hui) 議上，參會(hui) 各國紛紛呼籲加速交通領域向綠色、低碳的轉型，積較推進新燃料及可再生能源的發展，鑒於(yu) 當前背景，推進新能源光儲(chu) 與(yu) 充填集成電站的籌建顯得尤為(wei) 關(guan) 鍵。光儲(chu) 充一體(ti) 化電廠結合了光伏發電與(yu) 儲(chu) 能技術，它不僅(jin) 能夠有效地利用太陽能和其他可再生資源，還可以利用儲(chu) 能體(ti) 係來維持電力的穩定，進而提高能源的使用效率，緩和電力係統的負擔，並推進低碳的綠色發展路徑。不過，建設新能源光伏、儲(chu) 充集成電站正麵對眾(zhong) 多的技術難題，探索如何解決(jue) 這些問題，目前是研究的關(guan) 鍵領域。

1新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的現實意義(yi)

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  1. 提高能源利用效率

雲(yun) 南省位於(yu) 緯度較低之處，這裏日照周期漫長且光強充沛，因此太陽能資源相當豐(feng) 盛。在雲(yun) 南省，主要的地貌類型是喀斯特地形，這其中包括各種複雜多樣的地貌，如山川、穀地和低窪地區，這些地形相互交織，為(wei) 利用太陽能進行發電創造了較為(wei) *越的自然環境。透過光伏發電係統的建立，我們(men) 能夠*大化地利用這些區域豐(feng) 富的太陽能潛力，確保太陽能被有效地轉換為(wei) 電力形式，從(cong) 而較大地增強了能源的使用效益。盡管光伏發電具有一項明顯的不足，那就是發電量會(hui) 隨日照時長的波動而改變，這使得電力供應難以實現持久穩定。這意味著要融合儲(chu) 能體(ti) 係，確保光伏電力生成與(yu) 儲(chu) 能係統的和諧融合，從(cong) 而打造新能源光伏儲(chu) 能與(yu) 充電的綜合電廠。該電站具有實時把太陽熱能轉換為(wei) 電力的能力，並把過剩的電能儲(chu) 存到儲(chu) 能係統裏；在如夜晚或多雲(yun) 天氣的時候，如果太陽能無法發電就可以釋放已存儲(chu) 的電能以確保電力供應的不間斷和穩定性。與(yu) 傳(chuan) 統光伏發電站對照，新型的能源綜合光伏電站展現出更*越的能源使用效益。

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  1. 推動綠色能源發展

與(yu) 傳(chuan) 統光伏發電係統相比，新型能源光儲(chu) 與(yu) 充電一體(ti) 化電站在推進綠色能源的進步上顯示出更顯著的*越性。光伏發電係統在穩定供電方麵有所欠缺，很難滿足電網對於(yu) 電力持續穩定的供給需求，這在實際操作中造成了一些製約。光儲(chu) 充一體(ti) 化電站則借助儲(chu) 能係統來保持電力平衡調節，這種方法能持續穩定地供應電力到電網，較大地提升了太陽能在整個(ge) 電力係統內(nei) 的使用效率和比例，有助於(yu) 推動綠色能源發展。光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的開發不僅(jin) 能夠優(you) 化能源配置，還有助於(yu) 減輕對化石能源的依賴。目前，中國主要的能源構成還是以煤炭為(wei) *導，而清潔能源的使用相對較少。大規模推動新能源的光電儲(chu) 充集成電站發展，有助於(yu) 逐漸提升清潔能源在整個(ge) 能源體(ti) 係中的份額，進而減少了化石燃料的消耗，降低了碳排放量，為(wei) 達成"碳達峰、碳中和"的目標貢獻了顯著力量。新能源光伏存儲(chu) 和充電一體(ti) 化電站的壯大將對相關(guan) 行業(ye) 產(chan) 生積較推動，進而構建新的經濟增長源。在光伏發電、儲(chu) 能係統以及智能控製等領域，技術革新與(yu) 產(chan) 業(ye) 化運用有望推動綠色產(chan) 業(ye) 的崛起，從(cong) 而為(wei) 經濟與(yu) 社會(hui) 的長久持續發展提供新的推動力。

2新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設難點

2.1地形地貌挑戰

位於(yu) 低緯度的雲(yun) 南省，由於(yu) 陽光照射時間較長、強度較大，這裏太陽能資源特別豐(feng) 盛，是開發新型能源光儲(chu) 存與(yu) 充電型綜合電站的交理想地帶。雲(yun) 南省大多數地方具有喀斯特的地形特點，這使得各種地形，如山脈、深穀和低窪地帶等，交織在一起，這無疑為(wei) 光伏電站的選址和建造創造了巨大的挑戰。依據2023年雲(yun) 南省*府公布的統計資料，大約60%的省份土地是喀斯特地貌的，尤其在石林、元陽、綠春等區域，這些喀斯特地形的分布更為(wei) 密集。由於(yu) 雲(yun) 南*特的地質情況，導致其地形呈現多種多樣的複雜性和變動性，不恰當的選點和施工很可能威脅到光伏電站的穩固和安全運行。以2023年在元陽縣建造的某太陽能電廠為(wei) 案例，由於(yu) 對當地的喀斯特地形了解尚淺，選址時往往沒有完*考慮到地理特點，這就導致了部分太陽能電池板被放置在岩溶地形中，這存在某些安全風險。此外，該電站所在位置地形起伏顯著，這為(wei) 輸電線路的布設帶來了挑戰，並使得其建設和後續保養(yang) 更為(wei) 困難。

2.2儲(chu) 能技術瓶頸

儲(chu) 能技術作為(wei) 新型能源光儲(chu) 存與(yu) 充電一體(ti) 化電廠的關(guan) 鍵科技之一，其性能水平對電站整體(ti) 的儲(chu) 能效能和經濟效益有著直接的影響。盡管如此，當前的儲(chu) 能技術還是麵臨(lin) 著諸多挑戰，例如儲(chu) 能效果不甚理想、儲(chu) 存成本相對偏高、存儲(chu) 容量受限等，這些都在一定程度上製約了光儲(chu) 與(yu) 充填集成電站的進步。這個(ge) 問題的核心驅動是，儲(chu) 能技術目前正處於(yu) 起始發展的階段，其相關(guan) 的理論框架和技術革新都需要進一步深化。以目前被廣泛應用的鋰離子電池作為(wei) 樣本，其在能量密度和周期性壽命等方麵都需要進一步的優(you) 化和提升；以2063年於(yu) 紅河州落成的某一光儲(chu) 充一體(ti) 化電站為(wei) 案例，由於(yu) 使用的儲(chu) 能電池容量受到限製，未能完*吸收光伏發電帶來的峰值電量，因而導致大量電能被浪費掉；與(yu) 此同時，電池使用的循環期較為(wei) 有限，導致維護成本上升，從(cong) 而對電站的經濟收益產(chan) 生負麵影響。

2.3資金和政策支持

建設新能源光存儲(chu) 與(yu) 充電集成電網所需的投資龐大，亟需大規模的財務援助。盡管如此，由於(yu) 在投資初期成本高昂、回報周期漫長等因素，現階段該行業(ye) 的社會(hui) 資本關(guan) 注度較低，這在某種程度上限製了光儲(chu) 存與(yu) 充電集成電站的進一步成長。以2023年的雲(yun) 南省作為(wei) 參考，該年度的光伏裝機增幅僅(jin) 為(wei) 1.2吉瓦，與(yu) 去年相比增長了5.3%，並且這一增長速度正在明顯減緩。在此，光儲(chu) 充集成電站的建設過程非常困難，一年內(nei) 隻有額外的200兆瓦裝機能力。根據行業(ye) 人士的分析，資金短缺是引發該情況的關(guan) 鍵因素之一。基於(yu) 計算，一個(ge) 具備100兆瓦容量的綜合光伏儲(chu) 充功能電站的初始投資可能達到5億(yi) 元人民幣，但投**報的周期通常會(hui) 持續10年或更久。對於(yu) 眾(zhong) 多的企業(ye) 及投資者，如此的投資力度和收益周期無疑構成了一個(ge) 沉重的經濟和社會(hui) 壓力。以曲靖市雲(yun) 南省的某一光伏發電站作為(wei) 案例，受資金短缺之困，未能采用有效的存儲(chu) 技術，這導致了大部分光伏發電資源的浪費，大大降低了電站的經濟價(jia) 值。

3解決(jue) 新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的關(guan) 鍵技術

3.1智能微電網技術

智能微電網的技術進步對於(yu) 確保新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站持續、有效運營至關(guan) 重要。光儲(chu) 充一體(ti) 電站融合了光伏發電、儲(chu) 能及負荷管理等眾(zhong) 多功能，整個(ge) 係統的運行過程異常複雜，因此需要利用智能微電網技術來進行細致的監視、調控和管理，以確保係統的穩定和電能的高品質。智能微電網技術的核心目標是構建一個(ge) 綜合和智能化的能源管理體(ti) 係。利用*端的信息通信技術和智能控製算法，能夠實時地監控電站在各個(ge) 環節的運行狀況，並按照這些實時數據進行有效的調度與(yu) 控製。這套係統具備對光伏電源係統進行實時監測的能力，並能實時監測電量的波動情況；此外，還能夠對儲(chu) 能係統的儲(chu) 能狀況、充放電效益進行持續的觀察分析，確保這個(ge) 係統始終保持在較好的運行狀態；通過實時監控負荷端的電力需求，結合需求的變動，對光伏發電和儲(chu) 能係統的輸出進行*確的調整，旨在實現供應與(yu) 需求的動態均衡。借助於(yu) *進的智能微電網技術，集光、儲(chu) 和充於(yu) 一身的電站具備自動化和智能化的操作性能，這大大提升了電站的運行速度和穩定性。采用雲(yun) 南省的某個(ge) 集成了光電儲(chu) 存和充電的電站作為(wei) 研究對象，當引進了智能微電網技術之後，光伏發電的使用率增加了20%，儲(chu) 能係統的循環效能也上漲了15%，同時線路損耗和管理的開銷大幅減少，大大優(you) 化了電站的經濟回報。智能微電網技術也能進一步優(you) 化電力質量的管理方式。通過實時地檢測電網和運用智能控製技術，我們(men) 可以主動地調整電壓和頻率等相關(guan) 參數，確保電力質量達到標準，從(cong) 而避免給客戶設備帶來不*要的損失。

3.2有效儲(chu) 能技術

現階段，新興(xing) 的儲(chu) 能技術如鋰離子電池和超*電容器等正處於(yu) 不斷的優(you) 化和進步階段。這些*進的技術具有高儲(chu) 能密度、持久壽命和快速的充放電能力等一係列優(you) 點，因此預計能夠根本性地解決(jue) 傳(chuan) 統儲(chu) 能技術的瓶頸難題，從(cong) 而提升光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的能量儲(chu) 存效率和經濟效益。以鋰離子電池為(wei) 研究對象，它的能量密度達到傳(chuan) 統鉛酸電池容量的3-4倍，並且體(ti) 積和重量都有了明顯的減少。因此，在同樣的儲(chu) 能能力條件下，鋰離子電池需要的土地麵積和重量將會(hui) 顯著減小，這將有助於(yu) 大幅降低建設和運營的成本。與(yu) 此同時，鋰離子電池的使用周期顯著超過了傳(chuan) 統的電池組，通常它可以被循環使用超過5000次，且其使用時長能夠延長至10年或更長，這大大減少了後續的維修和替換費用。不隻是鋰離子電池，超*電容器也展現為(wei) 一種充滿潛在應用的創新儲(chu) 能方式。超*電容器具有令人震驚的充放電速率，它能夠在短短數秒之內(nei) 實現，其響應速度遠超電池，為(wei) 電網應對瞬時變化提供了較佳的選擇。與(yu) 此同時，超*電容器具有非常持久的循環使用壽命，通常能夠循環利用達到50萬(wan) 次或更多次，其使用時長可以達到20年或更長，同時維護成本也是十分經濟的。盡管超*電容器具有相對低廉的能量密度，但它卻能夠和鋰離子電池互相補充，共同構築一個(ge) 效率較高的儲(chu) 能體(ti) 係。詳細地講，超*電容器能在電網瞬時波動中做出快速響應，而鋰離子電池則是長時期的儲(chu) 能裝置。當這兩(liang) 類電池緊密協同工作時，它們(men) 各自的優(you) 點被*大化，從(cong) 而優(you) 化了儲(chu) 能係統的綜合性能。現階段，光儲(chu) 充合一電站中所使用的這些新興(xing) 儲(chu) 能技術還處於(yu) 初步發展階段，盡管已展示出龐大的潛在價(jia) 值。以雲(yun) 南某光儲(chu) 充一體(ti) 化電站為(wei) 研究對象，我們(men) 發現，在集成了鋰離子電池儲(chu) 能係統之後，儲(chu) 能的效率提升了約30%，同時儲(chu) 能成本也下降了20%，這大大增強了電站的經濟收益。

3.3地質勘測和評估技術

麵對雲(yun) 南省的複雜且多變的地域地貌，地質勘查與(yu) 評估方法成為(wei) 確保新能源光儲(chu) 與(yu) 充填集成電站安全運行的核心因素。為(wei) 了確保電站的長期穩定和高度安全性，*須依賴於(yu) 準確的地質勘查和評價(jia) ，對目標地區的地質環境有充分的了解，這樣才能為(wei) 電廠的選址、基礎設施設計以及施工策略提供堅實的科學根據。因此，在光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的初始階段，開展詳盡而*麵的地質調研至關(guan) 重要。借助現場勘查、鑽取核心、物質探測測試等多種方法，對特定區域的地貌、地質結構、土壤性質等進行深入的調研，從(cong) 而*確估算地質災害的風險，為(wei) 後續的研究和工作奠定堅固的基礎。基於(yu) 以上分析，我們(men) 需要組建一個(ge) 地質專(zhuan) 家小組，對收集到的勘查數據進行詳盡的評估和探討，以科學地確定電站的較好選址。在進行電站選址的過程中，*須*麵考量地理特征、陽光照射時間、電力傳(chuan) 輸線路等各種因素，並著重於(yu) 評估與(yu) 此相關(guan) 的災害威脅，同時避免在斷層破碎區和岩溶地帶等風險較高的區域，以確保電站的安全和穩定操作。確定電站的地點之後，我們(men) 還需依據現場的勘測評價(jia) ，對電站的整體(ti) 設計和基礎布局進行優(you) 化。根據地質條件的差異，應當選擇多種基礎方式，例如岩土基礎和樁基礎等，以保證基礎具備足夠的承重能力和地震抵抗性質。此外，施工方案的審批和審查也是*要的，要嚴(yan) 格遵守設計指導進行施工，以確保項目的品質。地質探查和評價(jia) 的應用不*限於(yu) 新建電站，而且對於(yu) 已經竣工的電站來說，*須定期進行地質狀況的檢測和評價(jia) ，以便及時察覺並消除潛在的安全問題，保障電站長久和安全的運行。以雲(yun) 南省的一處光儲(chu) 充一體(ti) 化電站作為(wei) 參考，電站在初期建設時，經過*準的地質勘查與(yu) 評價(jia) ，成功避開了岩溶形成的特定地帶，選取了地質狀況相對優(you) *的區域作為(wei) 電站的選址位置。

4係統概述

4.1概述

Acrel-2000MG微電網能量管理係統，是我司根據新型電力係統下微電網監控係統與(yu) 微電網能量管理係統的要求，總結國內(nei) 外的研究和生產(chan) 的*進經驗，專(zhuan) 門研製出的企業(ye) 微電網能量管理係統。本係統滿足光伏係統、風力發電、儲(chu) 能係統以及充電樁的接入，*天候進行數據采集分析，直接監視光伏、風能、儲(chu) 能係統、充電樁運行狀態及健康狀況，是一個(ge) 集監控係統、能量管理為(wei) 一體(ti) 的管理係統。該係統在安全穩定的基礎上以經濟優(you) 化運行為(wei) 目標，提升可再生能源應用，提高電網運行穩定性、補償(chang) 負荷波動；有效實現用戶側(ce) 的需求管理、消除晝夜峰穀差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為(wei) 企業(ye) 微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決(jue) 方案。

微電網能量管理係統應采用分層分布式結構，整個(ge) 能量管理係統在物理上分為(wei) 三個(ge) 層：設備層、網絡通信層和站控層。站*通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議，物理媒介可以為(wei) 光纖、網線、屏蔽雙絞線等。係統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.2技術標準

本方案遵循的*家標準有：

本技術規範書(shu) 提供的設備應滿足以下規定、法規和行業(ye) 標準：

GB/T26802.1-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範*1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(ye) 控製計算機係統工業(ye) 控製計算機基本平台*2部分：性能評定方法

GB/T26802.5-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範*5部分：場地安全要求

GB/T26802.6-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範*6部分：驗收大綱

GB/T2887-2011計算機場地通用規範

GB/T20270-2006信息安全技術網絡基礎安全技術要求

GB50174-2018電子信息係統機房設計規範

DL/T634.5101遠動設備及係統*5-101部分:傳(chuan) 輸規約基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104遠動設備及係統*5-104部分:傳(chuan) 輸規約采用標準傳(chuan) 輸協議子集的IEC60870-5-網絡訪問101

GB/T33589-2017微電網接入電力係統技術規定

GB/T36274-2018微電網能量管理係統技術規範

GB/T51341-2018微電網工程設計標準

GB/T36270-2018微電網監控係統技術規範

DL/T1864-2018型微電網監控係統技術規範

T/CEC182-2018微電網並網調度運行規範

T/CEC150-2018低壓微電網並網一體(ti) 化裝置技術規範

T/CEC151-2018並網型交直流混合微電網運行與(yu) 控製技術規範

T/CEC152-2018並網型微電網需求響應技術要求

T/CEC153-2018並網型微電網負荷管理技術導則

T/CEC182-2018微電網並網調度運行規範

T/CEC5005-2018微電網工程設計規範

NB/T10148-2019微電網*1部分：微電網規劃設計導則

NB/T10149-2019微電網*2部分：微電網運行導則

4.3適用場合

係統可應用於(yu) 城市、高速公路、工業(ye) 園區、工商業(ye) 區、居民區、智能建築、海島、無電地區可再生能源係統監控和能量管理需求。

4.4型號說明

5係統配置

5.1係統架構

本平台采用分層分布式結構進行設計，即站控層、網絡層和設備層，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網能量管理係統組網方式

6係統功能

6.1實時監測

微電網能量管理係統人機界麵友好，應能夠以係統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各回路斷路器、隔離開關(guan) 等合、分閘狀態及有關(guan) 故障、告警等信號。其中，各子係統回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值；狀態參數主要有：開關(guan) 狀態、斷路器故障脫扣告警等。

係統應可以對分布式電源、儲(chu) 能係統進行發電管理，使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲(chu) 能荷電狀態及發電單元與(yu) 儲(chu) 能單元運行功率設置等。

係統應可以對儲(chu) 能係統進行狀態管理，能夠根據儲(chu) 能係統的荷電狀態進行及時告警，並支持定期的電池維護。

微電網能量管理係統的監控係統界麵包括係統主界麵，包含微電網光伏、風電、儲(chu) 能、充電樁及總體(ti) 負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲(chu) 能及光伏係統信息進行顯示。

圖2係統主界麵

子界麵主要包括係統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲(chu) 能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。

6.1.1光伏界麵

圖3光伏係統界麵

本界麵用來展示對光伏係統信息，主要包括逆變器直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、並網櫃電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析；同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。

6.1.2儲(chu) 能界麵

圖4儲(chu) 能係統界麵

本界麵主要用來展示本係統的儲(chu) 能裝機容量、儲(chu) 能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖5儲(chu) 能係統PCS參數設置界麵

本界麵主要用來展示對PCS的參數進行設置，包括開關(guan) 機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖6儲(chu) 能係統BMS參數設置界麵

本界麵用來展示對BMS的參數進行設置，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7儲(chu) 能係統PCS電網側(ce) 數據界麵

本界麵用來展示對PCS電網側(ce) 數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖8儲(chu) 能係統PCS交流側(ce) 數據界麵

本界麵用來展示對PCS交流側(ce) 數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側(ce) 的異常信息進行告警。

圖9儲(chu) 能係統PCS直流側(ce) 數據界麵

本界麵用來展示對PCS直流側(ce) 數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(ce) 的異常信息進行告警。

圖10儲(chu) 能係統PCS狀態界麵

本界麵用來展示對PCS狀態信息，主要包括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及STS故障告警等。

圖11儲(chu) 能電池狀態界麵

本界麵用來展示對BMS狀態信息，主要包括儲(chu) 能電池的運行狀態、係統信息、數據信息以及告警信息等，同時展示當前儲(chu) 能電池的SOC信息。

圖12儲(chu) 能電池簇運行數據界麵

本界麵用來展示對電池簇信息，主要包括儲(chu) 能各模組的電芯電壓與(yu) 溫度，並展示當前電芯的較大、較小電壓、溫度值及所對應的位置。

6.1.3風電界麵

圖13風電係統界麵

本界麵用來展示對風電係統信息，主要包括逆變控製一體(ti) 機直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、風速/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析；同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。

6.1.4充電樁界麵

圖14充電樁界麵

本界麵用來展示對充電樁係統信息，主要包括充電樁用電總功率、交直流充電樁的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個(ge) 充電樁的運行數據等。

6.1.5視頻監控界麵

圖15微電網視頻監控界麵

本界麵主要展示係統所接入的視頻畫麵，且通過不同的配置，實現預覽、回放、管理與(yu) 控製等。

6.2發電預測

係統應可以通過曆史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據，對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測，並展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃，便於(yu) 用戶對該係統新能源發電的集中管控。

圖16光伏預測界麵

6.3策略配置

係統應可以根據發電數據、儲(chu) 能係統容量、負荷需求及分時電價(jia) 信息，進行係統運行模式的設置及不同控製策略配置。如削峰填穀、周期計劃、需量控製、有序充電、動態擴容等。

圖17策略配置界麵

6.4運行報表

應能查詢各子係統、回路或設備*定時間的運行參數，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、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

6.5實時報警

應具有實時報警功能，係統能夠對各子係統中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guan) 閉等遙信變位，及設備內(nei) 部的保護動作或事故跳閘時應能發出告警，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；並應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guan) 人員。

圖19實時告警

6.6曆史事件查詢

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、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(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。

圖20曆史事件查詢

6.7電能質量監測

應可以對整個(ge) 微電網係統的電能質量包括穩態狀態和暫態狀態進行持續監測，使管理人員實時掌握供電係統電能質量情況，以便及時發現和消除供電不穩定因素。

1）在供電係統主界麵上應能實時顯示各電能質量監測點的監測裝置通信狀態、各監測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*分百和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*分百和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：係統應能實時顯示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(yu) 閃變：係統應能顯示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(yu) 頻率偏差；

4）功率與(yu) 電能計量：係統應能顯示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）電壓暫態監測：在電能質量暫態事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發生時，係統應能產(chan) 生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guan) 人員；係統應能查看相應暫態事件發生前後的波形。

6）電能質量數據統計：係統應能顯示1min統計整2h存儲(chu) 的統計數據，包括均值、較大值、較小值、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（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續時間、事件發生的時間。

圖21微電網係統電能質量界麵

6.8遙控功能

應可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。係統維護人員可以通過管理係統的主界麵完成遙控操作，並遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時執行調度係統或站內(nei) 相應的操作命令。

圖22遙控功能

6.9曲線查詢

應可在曲線查詢界麵，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、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

圖23曲線查詢

6.10統計報表

具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與(yu) 各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網與(yu) 外部係統間電能量交換進行統計分析；對係統運行的節能、收益等分析；具備對微電網供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數等分析；具備對並網型微電網的並網點進行電能質量分析。

圖24統計報表

6.11網絡拓撲圖

係統支持實時監視接入係統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構；可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖25微電網係統拓撲界麵

本界麵主要展示微電網係統拓撲，包括係統的組成內(nei) 容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。

6.12通信管理

可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備通信情況進行管理、控製、數據的實時監測。係統維護人員可以通過管理係統的主程序右鍵打開通信管理程序，然後選擇通信控製啟動所有端口或某個(ge) 端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

圖26通信管理

6.13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授權的操作（如遙控操作，運行參數修改等）。可以定義(yi) 不同*別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖27用戶權限

6.14故障錄波

應可以在係統發生故障時，自動準確地記錄故障前、後過程的各相關(guan) 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、提高電力係統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6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(ge) 周波、故障後4個(ge) 周波波形，總錄波時間共計46s。每個(ge) 采樣點錄波至少包含12個(ge) 模擬量、10個(ge) 開關(guan) 量波形。

圖28故障錄波

6.15事故追憶

可以自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時掃描數據，包括開關(guan) 位置、保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶可自定義(yi) 事故追憶的啟動事件，當每個(ge) 事件發生時，存儲(chu) 事故前*個(ge) 掃描周期及事故後10個(ge) 掃描周期的有關(guan) 點數據。啟動事件和監視的數據點可由用戶*定和隨意修改。

圖29事故追憶

7硬件及其配套產(chan) 品

8結束語

考慮到雲(yun) 南*有的複雜地形特征，本文探討了新能源光電存儲(chu) 充一體(ti) 電站建設過程中所碰到的核心難題，並引入了如智能微電網技術、有效能源儲(chu) 存技術以及地質勘探與(yu) 評估技術等關(guan) 鍵技術方案。利用智能微電網技術，能夠對電站進行持續的實時監視、調控及指導，從(cong) 而確保電站運作的穩健性和有效率；有效的儲(chu) 能技術不僅(jin) 能夠有效提升儲(chu) 能效率，還能增加經濟效益，同時還能增強電站整體(ti) 的靈活性和可靠性；地質勘探和評估的方法為(wei) 電站的選址、基本設計和建設計劃提供了科學的支持，以確保電站的安全與(yu) 穩定性得到保障。這類核心技術如何有機融合與(yu) 創新應用，將對新能源光電儲(chu) 充集成電站的平穩建設與(yu) 有效運營帶來堅實的支撐。

參考文獻

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