未來能源新引擎：儲能係統的無限潛力

hth下载地址 陳聰

0引言

1月8日，上海市辦公廳印發《上海市新型儲(chu) 能示範創新發展工作方案（2025—2030年）》（以下簡稱《方案》）。《方案》提出，獨立儲(chu) 能電站項目可製訂建設方案，獲電網企業(ye) 支持意見後，報經相關(guan) 部門評審符合選址、技術要求的，納入計劃後可享受充放電價(jia) 格與(yu) 容量補貼政策。《方案》提出了優(you) 化新型儲(chu) 能收益方式。迎峰度夏（冬）期間，原則上全容量充放電調用次數不低於(yu) 210次，充電價(jia) 格按照本市煤電基準上網電價(jia) 下浮50%結算，放電價(jia) 格按照上海市煤電基準上網電價(jia) 上浮20%結算。非迎峰度夏（冬）期間，充電價(jia) 格按照上海市煤電基準上網電價(jia) 下浮10%結算，放電價(jia) 格按照上海市煤電基準上網電價(jia) 結算。支持火電機組配建儲(chu) 能項目隨所屬發電項目提供輔助服務獲得收益。鼓勵用戶側(ce) 儲(chu) 能項目通過為(wei) 用戶提供多種電力服務獲得收益，支持用戶側(ce) 儲(chu) 能項目隨所屬用戶主體(ti) 參與(yu) 電力需求響應。對納入上海市年度建設計劃，未與(yu) 新能源項目開發企業(ye) 達成租賃容量服務協議的獨立儲(chu) 能電站，可階段性給予容量補貼，容量補貼水平將綜合獨立儲(chu) 能電站充放電次數、參與(yu) 市場化交易收益等情況明確。此外，《方案》還明確自2025年1月1日起，新開工（含升級改造）集中式陸上風電，按照不低於(yu) 20%/4h配置新型儲(chu) 能。

1儲(chu) 能係統概述

儲(chu) 能係統是指通過一種或多種技術手段，將電能、熱能、化學能、機械能等能量形式儲(chu) 存起來，並在需要時將儲(chu) 存的能量釋放出來，以滿足不同應用場景下能源需求的係統。它在能源領域中起著調節能源供需、提高能源利用效率、增強能源係統穩定性和可靠性等重要作用。

2儲(chu) 能係統的組成

2.1儲(chu) 能單元

是儲(chu) 能係統的核心部分，負責實現能量的儲(chu) 存和釋放，如電池、飛輪、壓縮空氣容器等。

2.2能量轉換單元

主要包括變流器等設備，其作用是實現電能與(yu) 其他形式能量之間的轉換，以及對電能的變換和控製，以滿足不同設備和負載的需求。

2.3管理係統

用於(yu) 監測儲(chu) 能係統的運行狀態，包括電池的電壓、電流、溫度等參數，以及對儲(chu) 能單元進行充放電控製、故障診斷、能量調度等，以確保儲(chu) 能係統的安全、穩定運行。

2.4輔助設備

如冷卻係統、消防係統、監控設備等，為(wei) 儲(chu) 能係統的正常運行提供保障和支持。

3儲(chu) 能係統的應用場景

3.1電力係統

在發電側(ce) ，可用於(yu) 調節可再生能源發電的間歇性和波動性，提高發電的穩定性和可靠性；在電網側(ce) ，可用於(yu) 電網的調峰調頻、電壓支撐、緩解輸電擁堵等，提高電網的運行效率和靈活性；在用戶側(ce) ，可作為(wei) 分布式能源存儲(chu) 裝置，實現用戶的能源自給自足，降低用電成本，同時也可用於(yu) 應急備用電源。

3.2交通運輸

主要應用於(yu) 電動汽車、電動公交車等電動交通工具，為(wei) 車輛提供動力能源，實現車輛的*排放或低排放運行。

3.3工業(ye) 領域

可用於(yu) 一些對能源供應穩定性要求較高的工業(ye) 生產(chan) 過程，如鋼鐵、化工等行業(ye) ，作為(wei) 備用電源或用於(yu) 調節生產(chan) 過程中的能源需求，提高生產(chan) 的連續性和效率。

3.4通信領域

作為(wei) 通信基站的備用電源，確保在電網停電等情況下，通信設備能夠持續運行，保障通信的暢通。

4儲(chu) 能係統的作用

4.1發電側(ce)

用於(yu) 平滑可再生能源發電的功率波動，使風電、光伏等發電更穩定，提高發電的可預測性和可調度性，便於(yu) 與(yu) 電網更好地融合。

4.2電網側(ce)

參與(yu) 電網的調峰調頻、電壓調節、無功補償(chang) 等，提高電網的穩定性和可靠性，緩解輸電線路擁堵，優(you) 化電網運行效率。

4.3用戶側(ce)

作為(wei) 分布式儲(chu) 能裝置，實現用戶的能源自給自足，降低用電成本，如家庭儲(chu) 能係統可存儲(chu) 太陽能發電供家庭使用；也可作為(wei) 應急備用電源，在電網故障或停電時保障重要負荷的供電。

5hth下载地址Acrel-2000ES儲(chu) 能能量管理係統解決(jue) 方案

5.1概述

hth下载地址Acrel-2000ES儲(chu) 能能量管理係統具有完善的儲(chu) 能監控與(yu) 管理功能，涵蓋了儲(chu) 能係統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息，實現了數據采集、數據處理、數據存儲(chu) 、數據查詢與(yu) 分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在應用上支持能量調度，具備計劃曲線、削峰填穀、需量控製、備用電源等控製功能。係統對電池組性能進行實時監測及曆史數據分析、根據分析結果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控製，優(you) 化了電池性能，提高電池壽命。係統支持Windows操作係統，數據庫采用SQLServer。本係統既可以用於(yu) 儲(chu) 能一體(ti) 櫃，也可以用於(yu) 儲(chu) 能集裝箱，是專(zhuan) 門用於(yu) 儲(chu) 能設備管理的一套軟件係統平台。

5.2適用場合

(1)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。

(2)工商業(ye) 儲(chu) 能四大應用場景

1）工廠與(yu) 商場：工廠與(yu) 商場用電習(xi) 慣明顯，安裝儲(chu) 能以進行削峰填穀、需量管理，能夠降低用電成本，並充當後備電源應急；

2）光儲(chu) 充電站：光伏自發自用、供給電動車充電站能源，儲(chu) 能平抑大功率充電站對於(yu) 電網的衝(chong) 擊；

3）微電網：微電網具備可並網或離網運行的靈活性，以工業(ye) 園區微網、海島微網、偏遠地區微網為(wei) 主，儲(chu) 能起到平衡發電供應與(yu) 用電負荷的作用；

4）新型應用場景：工商業(ye) 儲(chu) 能積極探索融合發展新場景，已出現在數據*心、5G基站、換電重卡、港口岸電等眾(zhong) 多應用場景。

5.3係統結構

5.4係統功能

5.4.1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。

5.4.1.1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。

5.4.1.2儲能界麵

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，並展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

5.4.1.3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。

5.4.1.4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。

5.4.1.5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。

5.4.2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

5.4.3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

5.4.4運行報表

應能查詢各子係統、回路或設備時間的運行參數，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

5.4.5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

5.4.6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

5.4.7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、三相電壓不平衡度正序/負序/零序電壓值、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、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

5.4.8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

5.4.9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

5.4.10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

5.4.11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。

5.4.12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

5.4.13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) 不同級別用戶的登錄名、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

5.4.14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

5.4.15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*10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隨意修改。

圖29事故追憶

5.5係統硬件配置清單

6結論

隨著能源轉型的深入和電力係統對靈活性、穩定性要求的不斷提高，電儲(chu) 能係統將迎來更廣闊的發展空間。未來，電儲(chu) 能技術將朝著更高能量密度、更高功率密度、更長循環壽命、更低成本、可靠的方向發展。同時，多種儲(chu) 能技術的聯合應用、儲(chu) 能係統與(yu) 其他能源係統的深度融合將成為(wei) 趨勢，以更好地滿足不同應用場景的需求，推動能源革命和可持續發展。

參考文獻

[1]《上海市新型儲(chu) 能示範創新發展工作方案（2025—2030年）》發布[J].上海節能,2025,(01):144.

[2]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版