淺析光伏儲能微電網能量管理係統在變電所中的應用與優化

hth下载地址 陳聰

摘要：本文聚焦於(yu) 光伏儲(chu) 能係統在變電所中的應用與(yu) 優(you) 化。詳細闡述了光伏儲(chu) 能係統的工作原理及其在變電所中的重要作用。通過對實際應用案例的分析，探討了係統存在的問題與(yu) 挑戰，並提出了針對性的優(you) 化策略。研究結果表明，合理應用和優(you) 化光伏儲(chu) 能係統能夠顯著提高變電所的能源利用效率和供電穩定性，為(wei) 變電所的可持續發展提供有力支持。

關(guan) 鍵詞：光伏儲(chu) 能係統；變電所；應用；優(you) 化；能源利用效率；供電穩定性

0.引言

隨著全球氣候變化的嚴(yan) 峻挑戰和能源結構的深刻調整，可再生能源的開發利用已成為(wei) 全球共識。光伏發電作為(wei) *具發展潛力的可再生能源之一，其規模化應用對於(yu) 減少化石能源依賴、降低碳排放具有重要意義(yi) 。由於(yu) 光伏發電的間歇性和波動性限製了其直接並網的能力，對電網的安全穩定運行構成了威脅。在此背景下，光伏儲(chu) 能係統的出現為(wei) 解決(jue) 這一問題提供了有效途徑。通過將儲(chu) 能裝置與(yu) 光伏發電係統相結合，可以實現電能的儲(chu) 存與(yu) 釋放，平抑光伏出力的波動，提高電力係統的靈活調節能力。變電所作為(wei) 電力係統中的重要環節，其運行狀態直接影響電網的整體(ti) 性能。

1.光伏儲(chu) 能係統在變電所中的應用

1.1變電所中光伏儲(chu) 能係統的接入方式

在變電所中引入光伏儲(chu) 能係統，能夠有效提升電力係統的穩定性和靈活性。光伏儲(chu) 能係統的接入方式主要分為(wei) 以下幾種：

（1）直流側(ce) 接入

這種方式通常是將光伏陣列與(yu) 儲(chu) 能電池直接連接到逆變器的直流輸入端。光伏陣列發出的直流電通過逆變器轉換為(wei) 交流電後，供給變電所使用，同時多餘(yu) 的電能存儲(chu) 在儲(chu) 能電池中。當光伏電力不足或係統故障時，儲(chu) 能電池通過逆變器釋放電能，保證供電的連續性。

（2）交流側(ce) 接入

交流側(ce) 接入方式又分為(wei) 變壓器低壓側(ce) 接入和變壓器高壓側(ce) 接入。低壓側(ce) 接入是將儲(chu) 能係統接入變壓器的低壓側(ce) ，與(yu) 原有電網共享一個(ge) 變壓器；而高壓側(ce) 接入則是儲(chu) 能係統形成獨立的儲(chu) 能電站模塊，直接接入高壓電網。這種方式便於(yu) 實現能量的快速調度和響應，適用於(yu) 對電能質量要求較高或需進行大規模儲(chu) 能的變電所。

（3）混合接入方式

在某些複雜係統中，可能會(hui) 采用直流側(ce) 和交流側(ce) 混合接入的方式。這樣既能充分利用直流側(ce) 的效率，又能通過交流側(ce) 實現更靈活的能量調度和並網管理。

1.2應用實例分析

以某地區一座110kV變電所為(wei) 例，該變電所引入了一套光伏儲(chu) 能係統。係統采用直流側(ce) 接入方式，配置了1MW的光伏陣列和1.2MWh的儲(chu) 能電池。具體(ti) 配置如下：

光伏陣列：由多個(ge) 光伏組件組成，安裝於(yu) 變電所屋頂及周邊空地，充分利用太陽能資源。

儲(chu) 能電池：采用先進的鋰離子電池組，具備高能量密度、長循環壽命和快速充放電能力。

逆變器：選用並網逆變器，具備*大功率點跟蹤（MPPT）功能，確保光伏組件始終處於(yu) *佳工作狀態。

在實際運行中，該光伏儲(chu) 能係統顯著提高了變電所的供電可靠性和經濟性。白天，光伏陣列發出的電能優(you) 先供給變電所使用，多餘(yu) 電能存入儲(chu) 能電池；夜晚或陰雨天，儲(chu) 能電池釋放電能，彌補光伏電力的不足。係統還可根據電網負荷變化自動調整儲(chu) 能電池的充放電策略，實現電能的優(you) 化配置。

1.3應用帶來的優(you) 勢與(yu) 效益

（1）提高供電可靠性

光伏儲(chu) 能係統能夠在電網故障或停電時迅速切換為(wei) 孤島運行模式，為(wei) 變電所及重要負荷提供應急電源，保證供電的連續性和可靠性。

（2）降低運營成本

光伏儲(chu) 能係統利用太陽能發電，降低了對傳(chuan) 統能源的依賴，減少了電費支出。同時，儲(chu) 能電池在峰穀電價(jia) 時段進行充放電操作，實現了經濟調度，進一步降低了運營成本。

（3）提升電能質量

光伏儲(chu) 能係統能夠平滑光伏並網發電的波動，改善電網的功率因數和諧波水平，提升電能質量。

（4）增強電網靈活性

儲(chu) 能係統的引入使得電網能夠更靈活地應對負荷變化，提高電網的調節能力和應對突發事件的能力。

（5）促進可再生能源利用

光伏儲(chu) 能係統的廣泛應用促進了太陽能等可再生能源的規模化開發和利用，有助於(yu) 實現能源結構的優(you) 化和可持續發展。

2光伏儲(chu) 能係統在變電所應用中存在的問題

2.1技術方麵的限製

在光伏儲(chu) 能係統應用於(yu) 變電所的過程中，技術方麵的限製是不可忽視的問題。這些限製主要包括

（1）儲(chu) 能技術的不成熟

盡管鋰離子電池等儲(chu) 能技術已經取得了顯著進步，但在能量密度、循環壽命、安全性能等方麵仍有待提升。儲(chu) 能技術的不成熟可能導致儲(chu) 能效率不高、係統壽命縮短以及安全隱患等問題。

（2）並網技術複雜

光伏儲(chu) 能係統需要實現與(yu) 電網的雙向互動，這要求係統具備高度智能化的並網控製技術。然而，目前並網技術仍存在一些挑戰，如如何預測光伏出力、如何快速響應電網調度指令等，這些都可能影響係統的穩定運行。

（3）係統集成難度高

光伏儲(chu) 能係統需要與(yu) 變電所的其他設備進行集成，如變壓器、開關(guan) 櫃、保護裝置等。由於(yu) 不同設備之間可能存在技術差異和兼容性問題，係統集成難度較高，需要專(zhuan) 業(ye) 的技術團隊進行設計和調試。

2.2成本與(yu) 投資問題

光伏儲(chu) 能係統在變電所的應用還麵臨(lin) 著成本與(yu) 投資方麵的挑戰：

（1）初期投資成本高

光伏儲(chu) 能係統的建設需要投入大量的資金，包括光伏組件、儲(chu) 能電池、逆變器、控製係統等設備的購置費用，以及施工安裝、調試運行等費用。初期投資成本高是製約光伏儲(chu) 能係統廣泛應用的重要因素之一。

（2）經濟回收期長

盡管光伏儲(chu) 能係統具有顯著的節能減排和經濟效益，但由於(yu) 其初期投資成本高，經濟回收期相對較長。這要求投資者具備長期的投資眼光和資金實力，同時也需要政府給予相應的政策支持和補貼。

（3）風險與(yu) 不確定性

光伏儲(chu) 能係統的投資還麵臨(lin) 著一定的風險和不確定性，如政策變化、技術進步帶來的設備貶值、市場需求變化等。這些因素都可能對投資者的決(jue) 策產(chan) 生影響，增加投資風險。

2.3管理與(yu) 維護挑戰

（1）運維人才短缺

光伏儲(chu) 能係統涉及多個(ge) 技術領域，需要專(zhuan) 業(ye) 的運維人才進行管理和維護。然而，目前市場上具備相關(guan) 技能和經驗的人才相對短缺，難以滿足日益增長的市場需求。

（2）運維管理複雜

光伏儲(chu) 能係統的運維管理相對複雜，需要定期對設備進行巡檢、維護、故障排查等工作。同時，還需要對係統的運行數據進行實時監測和分析，以便及時發現並解決(jue) 問題。運維管理的複雜性要求運維團隊具備高度的責任心和專(zhuan) 業(ye) 技能。

（3）安全管理難度大

光伏儲(chu) 能係統涉及高壓電、易燃易爆物品等危險因素，安全管理難度較大。運維團隊需要嚴(yan) 格遵守安全操作規程，定期進行安全培訓和演練，確保係統的安全運行。還需要建立健全的安全管理製度和應急預案，以應對突發事件的發生。

3光伏儲(chu) 能係統在變電所中的優(you) 化策略

3.1技術改進措施

隨著全球對清潔能源的需求不斷增長，光伏儲(chu) 能係統在變電所中的應用日益廣泛。為(wei) 了提高其性能和效率，一係列技術改進措施顯得尤為(wei) 重要。在光伏組件方麵，應選用高穩定性的產(chan) 品。新型的光伏材料和製造工藝能夠提高光電轉換效率，增加係統的發電量。優(you) 化光伏組件的布局和安裝角度，以*大程度地接收陽光輻射，提高能源采集效率。在儲(chu) 能環節，采用先進的電池技術是關(guan) 鍵。例如，鋰離子電池具有較高的能量密度和較長的循環壽命，能夠更好地滿足變電所的儲(chu) 能需求。通過優(you) 化電池管理係統（BMS），實時監測電池的狀態，實現充放電控製，延長電池的使用壽命，提高儲(chu) 能係統的可靠性。電力轉換設備的性能也直接影響著整個(ge) 光伏儲(chu) 能係統的效率。采用逆變器和充電器，減少能量轉換過程中的損耗。利用智能控製算法，實現對係統功率的調節和優(you) 化分配，提高能源利用效率。為(wei) 了進一步提升係統的穩定性和可靠性，還應加強對係統的監控和保護。安裝先進的傳(chuan) 感器和監測設備，實時采集係統運行數據，及時發現並處理潛在故障，確保係統的安全穩定運行。

3.2成本控製與(yu) 投資優(you) 化方案

在光伏儲(chu) 能係統在變電所的應用中，成本控製和投資優(you) 化是至關(guan) 重要的考量因素。在設備采購方麵，通過大規模集中采購可以獲得更優(you) 惠的價(jia) 格。同時，與(yu) 供應商建立長期合作關(guan) 係，確保設備質量的同時降低采購成本。在項目規劃和設計階段，進行充分的可行性研究和成本效益分析。合理規劃係統規模和配置，避免過度投資或投資不足。采用標準化的設計方案和模塊化的設備，降低設計和施工成本。充分利用政府的補貼政策和優(you) 惠措施，降低項目的初始投資成本。積極申請可再生能源補貼、稅收優(you) 惠等，提高項目的經濟可行性。在運營階段，通過優(you) 化係統運行策略，降低運維成本。例如，合理安排儲(chu) 能係統的充放電時間，充分利用峰穀電價(jia) 差，提高係統的經濟效益。*後，關(guan) 注市場動態，及時對設備進行更新和升級，以提高係統性能和降低長期運營成本。通過合理的成本控製和投資優(you) 化，實現光伏儲(chu) 能係統在變電所中的經濟運行。

3.3管理與(yu) 維護的優(you) 化方法

建立完善的管理製度，明確各部門和人員的職責，規範係統的操作流程和維護標準。製定詳細的運行維護手冊(ce) ，為(wei) 操作人員提供準確的指導。加強對運維人員的培訓，提高其技術水平和故障處理能力。定期組織培訓課程和技術交流活動，使運維人員熟悉*新的技術和管理要求。利用信息化技術，實現對係統的遠程監控和管理。通過安裝智能監測設備和數據采集係統，實時獲取係統運行數據，實現遠程診斷和故障預警。這樣可以及時發現問題並采取措施，減少故障停機時間。製定科學合理的維護計劃，定期對光伏組件、儲(chu) 能電池、電力轉換設備等進行檢查、清潔和維護。對於(yu) 關(guan) 鍵設備，建立預防性維護機製，提前更換易損件，降低故障發生的概率。建立備品備件管理體(ti) 係，確保在設備故障時能夠及時更換所需的備件。合理儲(chu) 備常用備件，並與(yu) 供應商建立快速響應機製，保障備件的及時供應。

4優(you) 化後的光伏儲(chu) 能係統在變電所中的效果評估

在變電所中引入並優(you) 化光伏儲(chu) 能係統後，其帶來的多方麵效益顯著，以下從(cong) 能源利用效率提升、供電穩定性改善以及經濟與(yu) 環境效益三個(ge) 方麵進行詳細評估。

4.1能源利用效率提升評估

優(you) 化後的光伏儲(chu) 能係統通過采用光伏組件、智能儲(chu) 能集成技術及協同控製策略，顯著提升了能源利用效率。具體(ti) 而言：

（1）光伏轉換效率提高

選用高轉換效率的光伏組件，如PERC、HJT等，使得太陽光能轉化為(wei) 電能的效率大幅提升，減少了光能到電能的轉換損失。

（2）儲(chu) 能係統效率優(you) 化

通過先進的電池管理係統和儲(chu) 能逆變器技術，實現儲(chu) 能電池充放電，減少了在充放電過程中的能量損耗，提高了儲(chu) 能係統的整體(ti) 效率。

（3）協同控製策略應用

光伏係統與(yu) 儲(chu) 能係統的協同控製，根據電網負荷、電價(jia) 及天氣預報等因素動態調整充放電計劃，確保在*佳時機進行能量存儲(chu) 和釋放，進一步提升了整個(ge) 係統的能源利用效率。

4.2供電穩定性改善情況

優(you) 化後的光伏儲(chu) 能係統在變電所中對供電穩定性的改善效果十分顯著。在光伏發電受天氣等自然因素影響而出現波動時，儲(chu) 能係統能夠迅速響應，釋放儲(chu) 存的電能，彌補光伏發電的不足，從(cong) 而保持供電輸出的平穩。通過先進的監測和控製係統，實時監測電網的負荷變化和電能質量參數，及時調整光伏儲(chu) 能係統的工作狀態，確保輸出電壓和頻率的穩定，有效減少了電壓波動和頻率偏差。此外，優(you) 化後的係統具備更強的故障應對能力。在電網出現故障或突發事件時，儲(chu) 能係統可以作為(wei) 備用電源，為(wei) 關(guan) 鍵設備和負荷提供持續的電力支持，保障變電所的正常運行，提高了供電的可靠性和連續性。對供電穩定性的各項指標進行監測和評估，如電壓波動範圍、停電時間等，結果表明優(you) 化後的光伏儲(chu) 能係統顯著提升了變電所的供電穩定性，為(wei) 用戶提供了更可靠的電力服務。

4.3經濟與(yu) 環境效益分析

優(you) 化後的光伏儲(chu) 能係統在變電所中帶來了顯著的經濟和環境效益。從(cong) 經濟角度來看，一方麵，提高的能源利用效率和穩定的供電能力降低了變電所的運營成本。減少了因電能質量問題導致的設備損壞和維修費用，同時降低了對傳(chuan) 統能源的依賴，節省了能源采購成本。另一方麵，通過合理利用峰穀電價(jia) 差，儲(chu) 能係統在電價(jia) 低穀時充電，高峰時放電，為(wei) 變電所帶來了額外的經濟效益。在環境效益方麵，光伏儲(chu) 能係統的應用大大減少了傳(chuan) 統化石能源的消耗，從(cong) 而顯著降低了溫室氣體(ti) 排放和汙染物的排放。對減少氣候變化的影響和改善當地的生態環境質量具有重要意義(yi) 。隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低，光伏儲(chu) 能係統的初始投資成本也在逐漸降低，進一步提高了其經濟可行性。其帶來的環境效益也為(wei) 社會(hui) 的可持續發展做出了積極貢獻。

5 Acrel-2000MG微電網能量管理係統

5.1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) 的先進經驗，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，銓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，促進可再生能源應用，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。站級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。

5.2技術標準

本方案遵循的國家標準有：

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第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第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第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遠動設備及係統第5-101部分:傳(chuan) 輸規約基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104遠動設備及係統第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獨立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微電網部分：微電網規劃設計導則

NB/T10149-2019微電網部分：微電網運行導則

5.3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。

5.4型號說明

5.5係統配置

5.5.1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。

5.6係統功能

5.6.1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。

5.6.1.1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。

5.6.1.2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Z大、Z小電壓、溫度值及所對應的位置。

5.6.1.3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。

5.6.1.4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。

5.6.1.5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。

5.6.1.6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

5.6.1.7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

5.6.2運行報表

應能查詢各子係統、回路或設備Z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

5.6.3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

5.6.4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

5.6.5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B分B和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度B分B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、Z大值、Z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

5.6.6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

5.6.7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。

5.6.8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。[6]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

5.6.8.1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。5.6.8.2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，[6]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。

5.6.8.3用戶權限管理

應具備設置用戶權限管理功能。[5]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。

5.6.8.4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，[6]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。

5.6.8.5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Z定和隨意修改。

圖29事故追憶

6硬件及其配套產品

7結語

光伏儲(chu) 能係統的引入為(wei) 變電所的能源供應增添了新的活力，提高了能源利用的靈活性和可靠性。其在優(you) 化能源結構、降低運行成本、提升供電質量等方麵表現出了巨大的潛力。隨著智能電網建設的深入推進和可再生能源比例的不斷提高，光伏儲(chu) 能係統將在提升電網靈活性、促進清潔能源消納、保障電力供應安全等方麵發揮更加重要的作用。我們(men) 也需要繼續加強技術研發和創新，不斷優(you) 化係統設計和控製策略，以應對日益複雜的電網運行環境和更高的能源利用要求。

參考文獻

[1]鄧敬蓮.太陽能光伏儲(chu) 能係統在綠色建築中的設計原則與(yu) 實踐案例分析[J].黑龍江科學,2024,15(14):155-157.

[2]王子嘉.儲(chu) 能技術在光伏發電係統中的應用探析[J].中文科技期刊數據庫(全文版)工程技術,2024(08).

[3]劉誌方.基於(yu) “雙碳”目標的新能源光伏儲(chu) 能配置技術方案研究[J].光源與(yu) 照明,2024(07):120-122.

[4]李天翔,唐康賢.太陽能光伏發電儲(chu) 能控製技術研究[J].光源與(yu) 照明,2024(06):129-131.

[5]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用設計,2022,05

[6]王遠磊.光伏儲(chu) 能係統在變電所中的應用與(yu) 優(you) 化