淺談光儲充一體化技術的發展現狀與未來趨勢

hth下载地址 陳聰

摘要：光儲(chu) 充一體(ti) 化技術是一種綜合利用現代光伏技術、*進儲(chu) 能技術和智能化的充電技術而成的綜合能源解決(jue) 方案，是新能源汽車產(chan) 業(ye) 重要的基礎配套設施。文章首先結合當前相關(guan) 領域的發展態勢。闡述了發展光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的必要性和重要意義(yi) ；介紹了光儲(chu) 充一體(ti) 化係統組成和各模塊的主要功能；從(cong) 光伏發電技術、儲(chu) 能技術、充電樁技術、智慧管理係統4個(ge) 方麵綜合分析了光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的發展現狀。在此基礎上，對光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的未來發展趨勢進行了展望和總結。

關(guan) 鍵詞：光儲(chu) 充一體(ti) 化；新能源汽車；能源綜合利用；智慧能源

0引言

經過多年的技術積累和創新,我國新能源汽車行業(ye) 得到了長足發展,新能源汽車保有量為(wei) 2400萬(wan) 輛,預計2024年產(chan) 銷量將突破1150萬(wan) 輛,發展新能源汽車已經成為(wei) 全球共識。此外,在配套的充電設施建設方麵,我國也取得了長足的發展和進步,目前,已形成全球數量*為(wei) 龐大、輻射範圍*廣服務車輛類型*全的充電配套體(ti) 係。截至2024年6月,我國充電樁保有量達到了1024.3萬(wan) 台,與(yu) 2023年同期相比,增加了54%,其中,公共充電樁數量為(wei) 312.2萬(wan) 台,私人充電樁數量為(wei) 712.2萬(wan) 台,完善的充電樁基礎設施的建設為(wei) 新能源汽車的發展奠定了良好的基礎。如此龐大的新能源汽車保有量,高峰期集中充電將給電網造成嚴(yan) 重的衝(chong) 擊。目前,我國的車樁比為(wei) 2.4∶1，工信部計劃在2030年實現我國車樁比為(wei) 1:1的目標,因此,新能源汽車充電樁的數量將會(hui) 迎來巨幅的增長,電網將會(hui) 迎來更加艱巨的挑戰。同時,一些老舊小區和很多農(nong) 村地區,受到電力設施老化及配電容量受限等因素的影響,不適宜安裝新能源汽車的充電設施,很大程度上影響和製約了新能源汽車的發展。農(nong) 村電網由於(yu) 特殊環境、經濟條件和技術限製麵臨(lin) 著多種挑戰,一般農(nong) 村居民用戶每戶按照12kVA進行配電,但是農(nong) 村地區的電力需求受季節性因素影響較大,特別是在農(nong) 忙季節,大量的電力機井同時運轉會(hui) 導致農(nong) 村電網季節性容量不足。另外,農(nong) 村電網普遍存在老化問題,比如電線老化、變壓器容量不足等,無法滿足快速發展的農(nong) 村電力需求，這些都限製了電網的供電能力和質量。預計到2025年,全國農(nong) 村電網供電可靠率將達到98%,為(wei) 了實現這一目標,農(nong) 村電網需要找到切實可行的方法以提高供電質量和服務水平。據統計,2023年共有2.1萬(wan) 起電動車火災事故,與(yu) 2022年相比增加了17.4%,2022年共有1.8萬(wan) 起,約80%的電動車火災事故是在充電過程中發生的。這其中的主要原因是在住宅內(nei) 部或者樓道等不適合充電的地方進行充電,在充電過程中也沒有配備智能監控與(yu) 管理係統,不能實時監測到充電過程中的異常情況，更不能及時地進行預警和處理存在的安全隱患。

光儲(chu) 充一體(ti) 化技*效術是一種綜合利用現代光伏技術、國家戰略,各地也相繼出台了相應的引導政策和配套措施。光儲(chu) 充一體(ti) 化技術具有綠色低碳、環保等優(you) 勢,不僅(jin) 在新能源汽車配套的基礎設施建設領域發揮了重要的作用,同時,也可廣泛應用於(yu) 工商業(ye) 及家庭等領域。光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的推廣應用，一方麵,為(wei) 新能源汽車充電提供了綠色低碳能源供應,可作為(wei) 新能源汽車領域發展的重要保障:另一方麵,亦可有效克服光伏發電的不穩定和間歇性等問題。此外,光儲(chu) 充一體(ti) 化技術借助智慧能源管理技術,協同管理光伏發電、儲(chu) 能及充電係統,優(you) 化能源配置,在用電低穀時段給儲(chu) 能係統或電動汽車充電,在用電高峰時段給電網供電,既擺脫了電網配電容量的限製,又發揮了削峰填穀的作用,在提供新能源汽車*效便捷充電的同時,也保障了電網的安全平穩運行。建立充電站對電動車進行統一充電管理,可以減少因個(ge) 人充電不規範造成的火災等事故:充電站通過物聯網技術,采用雲(yun) 平台監控每個(ge) 充電樁的實時狀態,隻要遇到突發異常現象就立即切斷電源,阻止火災等事故的發生。在緊急情況下,光儲(chu) 充技術中的儲(chu) 能係統隨時可以作為(wei) 備用電源使用。為(wei) 充電站附近的其他重要設施提供穩定的電力供應。由此可知,光儲(chu) 充技術不僅(jin) 可以提升電動車充電的安全性,還可以增強充電站的整體(ti) 可靠性和效率。隨著技術的進步和成本的降低,光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站將成為(wei) 未來電動車充電基礎設施的重要組成部分。推動光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的深入發展和應用，有效利用了太陽能等清潔能源,有助於(yu) 優(you) 化能源結構,助推我國“雙碳”目標的實現。

1光儲(chu) 充一體(ti) 化係統組成

“光儲(chu) 充一體(ti) 化”的概念在現代能源係統中扮演著越來越重要的角色,它將光伏發電技術、儲(chu) 能單元以及充電樁融為(wei) 一體(ti) 。一方麵,實現了綠色能源供應;另一方麵,三者配合可實現削峰填穀,降低車輛用能成本。此外，光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網係統的出現,對於(yu) 解決(jue) 當前土地資源緊張和電力容量資源有限的問題具有顯著的意義(yi) ,能夠通過能量存儲(chu) 和優(you) 化配置實現本地能源生產(chan) 與(yu) 用電負荷基本平衡。該係統具備多項優(you) 點,如光伏發電自發自用、電網削峰填穀、停電應急備用、新能源汽車充電優(you) 化和長期持續受益等,如圖1所示。在光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網係統的建設過程中也存在許多挑戰。首先,初期建設成本較高,如果場景定義(yi) 不準確,就會(hui) 造成資源浪費。其次,由於(yu) 光儲(chu) 充一體(ti) 化技術尚處於(yu) 發展初期,光伏發電儲(chu) 能單元和充電係統的協調管理麵臨(lin) 著諸多技術和管理方麵的挑戰。如何確保各子係統間的無縫對接和協同工作,成了行業(ye) 內(nei) 急需解決(jue) 的問題。通過深人了解各部分關(guan) 鍵技術在微電網中的研究進展,可以更好地理解其在整個(ge) 係統的作用和優(you) 勢,更有效地推動光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網的建設和開發。

圖1光儲(chu) 充一體(ti) 化係統組成結構

2光儲(chu) 充一體(ti) 化關(guan) 鍵技術及發展現狀

光儲(chu) 充一體(ti) 化技術通常涉及的電力係統規模較小,如住宅區、工業(ye) 園區或電動汽車充電站等場景,如今低壓柔性直流技術已經較為(wei) 成熟,*全可以滿足光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的應用場景。低壓柔性直流技術可以作為(wei) 光儲(chu) 充一體(ti) 化係統中的關(guan) 鍵組件,將光伏、儲(chu) 能和充電設施集成在低壓直流網絡中,*大地減少電能在轉換過程中的損耗,實現光儲(chu) 充之間的*效協調。在光儲(chu) 充一體(ti) 化技術中,由光伏和儲(chu) 能係統產(chan) 生的電力通常為(wei) 直流形式。低壓柔性直流技術能夠直接處理這類直流電能,縮減了將其通過逆變器轉換為(wei) 交流電然後再轉回直流電的過程,從(cong) 而提高了整個(ge) 係統的效率。光儲(chu) 充一體(ti) 化係統借助低壓柔性直流技術可以實現與(yu) 主電網的靈活連接或是獨立運作。這樣的配置能夠增強微電網的穩定性和可靠性,尤其是在需要迅速響應的情況下,比如進行峰值負荷管理或者是在電網發生故障後的快速恢複。此外,充電站可通過利用儲(chu) 能係統平滑充電負荷,減輕對電網的壓力。采用低壓柔性直流技術,可以更有效地控製和管理充電過程中電力的流動,確保充電站與(yu) 電網之間實現和諧互動。

由此可知,低壓柔性直流技術與(yu) 光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的結合,為(wei) 分布式能源係統提供了*效能的電能傳(chuan) 輸與(yu) 分配解決(jue) 方案。這種集成不僅(jin) 提升了能源使用效率,還增強了電網的穩定性和可靠性,有助於(yu) 達成低碳環保的目標。隨著技術的持續進步與(yu) 完善,這種集成模式將在未來的智能電網及能源轉型中扮演關(guan) 鍵角色。光儲(chu) 充一體(ti) 化係統有以下四大關(guan) 鍵技術。

2.1光伏發電技術

光伏發電是光儲(chu) 充一體(ti) 化重要組成部分,是整個(ge) 係統的基礎。該技術利用太陽能電池將光能轉化為(wei) 電能,是半導體(ti) 光電效應的結果。在太陽光照射到半導體(ti) p-n結的界麵時,會(hui) 激發出新的空穴-電子對,這些對電荷的形成和分離進一步推動了電流的產(chan) 生，

矽係太陽能電池的問世,是光伏技術得以應用的起點。這種電池以其卓*的效率和穩定性,迅速成為(wei) 市場的主流選擇。它們(men) 通常采用矽片作為(wei) 材料，其轉換效率相對較高,但由於(yu) 成本較高且需要較大麵積的太陽能麵板,因此,更適用於(yu) 大型太陽能電站或工業(ye) 應用中,如表1所示。

表1不同類型太陽能電池對比

與(yu) 傳(chuan) 統的矽係太陽能電池相比,薄膜太陽能電池具有更加輕便、易於(yu) 製造和維護的優(you) 點。此外,薄膜材料可以製成各種形狀和大小,使得它們(men) 能夠被集成到不同類型的光伏係統中。盡管如此,由於(yu) 薄膜材料的固有特性,其效率通常不及矽係太陽能電池，其大規模生產(chan) 也麵臨(lin) 著一些挑戰。

高倍聚光電池、有機太陽能電池、柔性太陽能電池以及染料敏化納米太陽能電池等新型電池技術,旨在提供更高的光電轉換效率和更廣泛的應用場景，然而,除了少數幾種已經投入實際應用的高倍聚光電池,大多數新技術還處於(yu) 實驗室研究階段,尚未達到商業(ye) 化量產(chan) 的水平。

當前,光伏產(chan) 業(ye) 在技術創新上還存在很多不足，太陽能電池轉換效率有待提升。此外,並網、逆變、儲(chu) 能等技術也直接影響著整個(ge) 微電網的應用和發展,因此,如何在這些關(guan) 鍵技術上有所突破,成為(wei) 我國光伏產(chan) 業(ye) 急需解決(jue) 的問題。

2.2儲(chu) 能技術

儲(chu) 能技術顯然已經成為(wei) 保障多能源大規模並行運行和電網安全經濟運行的關(guan) 鍵。儲(chu) 能係統由儲(chu) 能電池和雙向換流器組成,具備雙向變功率的電能傳(chuan) 輸特點,在光儲(chu) 充一體(ti) 化係統中是靈活的能量控製單元。通過儲(chu) 能係統的參與(yu) ,可以平滑分布式光伏能源的間歇性波動,提高電網的供電質量和穩定性。這些技術能夠為(wei) 微電網提供備用電源、調頻服務以及優(you) 化電能質量,從(cong) 而提升電網的穩定性、經濟性和環境效益。盡管儲(chu) 能技術在光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網中的應用具有顯著的優(you) 勢,但仍麵臨(lin) 一些挑戰。首先,儲(chu) 能係統的成本較高,需要政策和市場機製的支持來降低成本;其次,係統的集成和優(you) 化設計需進一步研究,以確保*效、可靠和經濟的運行。此外,技術創新和標準製定也是未來需要關(guan) 注的重點領域。

2.3充電樁技術

充電樁關(guan) 鍵技術涵蓋了智能充電管理、高功率充電技術、充電接口與(yu) 標準兼容性、遠程監控與(yu) 維護和能源計量與(yu) 計費係統等多個(ge) 方麵,旨在確保充電樁與(yu) 微電網中的其他部分協同工作,同時提供*效、安全、智能的充電服務。目前,充電樁已能提供350kw的功率輸出，*大地縮短了充電時間。同時,V2G(Vehicle-to-Grid)功能允許電動汽車向電網回饋電力,提高了係統的經濟性和靈活性。無線充電技術也正在測試與(yu) 部署中,以提升充電便利性。遠程監控與(yu) 維護係統的建立,保證了充電樁的穩定運行和故障的及時處理。隨著政策支持和技術進步,光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網充電樁已成為(wei) 推動新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展的重要基礎設施。

2.4智慧管理係統

光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網智慧管理係統的關(guan) 鍵技術包括智能能源管理係統(EMS)儲(chu) 能係統管理、雙向通信技術和微電網保護與(yu) 自愈功能等。目前,係統具備快速故障檢測與(yu) 隔離功能,可以在局部故障發生時自動調整運行策略,避免整個(ge) 係統的崩潰,提高了係統的韌性和安全性。通過集成*進的電池管理係統(BMS)能夠精細地控製充放電過程,延長電池壽命,提高儲(chu) 能單元的整體(ti) 性能。總體(ti) 而言,光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網智慧管理係統的技術正朝著更智能、更*效、更可靠的方向發展,為(wei) 未來電網的可持續性和智能化奠定基礎。

3光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的未來發展趨勢及建議

3.1光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的未來發展趨勢

光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網技術中,光伏係統未來將向提升效率、降低成本和智能化管理發展。更*效率的新型光伏材料將會(hui) 出現,如鈣鈦礦和多結太陽能電池等,可與(yu) 物聯網技術深度融合,進行自我管理和優(you) 化。此外,光伏技術普遍融人建築中,如光伏玻璃窗和光伏瓦片等,城市的能源自給能力得到了提升。隨著技術的不斷發展,光伏組件的成本將持續降低,廢棄組件回收利用技術也將逐漸成熟,光伏產(chan) 業(ye) 的可持續性不斷增強。

儲(chu) 能技術的未來將向多元化、智能化和*效化發展。液流電池、固態電池等新型儲(chu) 能技術將提供更長的循環壽命和更高的能量密度。儲(chu) 能係統更加智能的優(you) 化充放電策略,能夠提升整體(ti) 效率。儲(chu) 能係統將與(yu) 光伏和充電設施高度集成,增強微電網的靈活性和穩定性,實現能源的智能調度。此外,長時儲(chu) 能技術的突破使可再生能源的間歇性問題得到解決(jue) ,政策支持和技術創新將進一步降低成本,推動儲(chu) 能市場的規模化發展。

充電設施將朝著快速、智能和便捷的方向發展。快充技術的革新將*大縮短充電時間,充電更加便利。智能充電係統將與(yu) 電網互動,依據實時電價(jia) 和能源供需動態調整充電策略,減少對電網的衝(chong) 擊。無線充電技術逐漸成熟,電動汽車實現非接觸式動態無線充電,充電設施更加密集,形成覆蓋廣泛的充電生態係統,推動電動汽車的普及。

光儲(chu) 充一體(ti) 化微電網智慧管理係統將實現能源的*準預測與(yu) 優(you) 化調度,強化自適應與(yu) 自愈能力,提升電網韌性。EMS對光伏發電、能量搬移、儲(chu) 能電池充放電和充電樁應用場景進行實時數據采集、狀態監控和優(you) 化能源分配,實現預測性維護和故障預警。各組件間通過物聯網技術實現無縫通信,支持多種通信規約,提升係統整體(ti) 效率。隨著技術迭代,智慧係統將集成更多增值服務,如碳足跡追蹤和綠色認證,推動微電網向更智能、更環保的方向發展。

3.2光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的未來發展建議

為(wei) 了加速光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的進步並使其在未來能源轉型過程中扮演重要角色,需要從(cong) 以下幾個(ge) 方麵著手。

在光伏發電領域,應當持續研究新型光伏材料例如鈣鈦礦和有機光伏材料,這些新材料有望大幅提升太陽能板的光電轉換效率,有助於(yu) 降低製造成本。此外,還應該積極尋找更多樣化的安裝解決(jue) 方案,比如將光伏組件集成到建築物的牆麵、窗戶以及交通基礎設施(如光伏道路和停車棚)上,這不僅(jin) 能夠促進光伏技術與(yu) 建築設計的融合,還能使光伏產(chan) 品像光伏瓦和幕牆那樣成為(wei) 建築物不能或缺的一部分。

關(guan) 於(yu) 儲(chu) 能係統,應集中精力開發具有更高能量密度的電池技術,如固態電池和鈉離子電池,這類技術可以顯著增強儲(chu) 能裝置的能量存儲(chu) 容量並延長其使用壽命。與(yu) 此同時,還需致力於(yu) *進技術來實現對儲(chu) 能單元的健康狀況監測、故障預警以及自動化維護等功能，以此來增強整個(ge) 儲(chu) 能係統的安全性和可靠性。

針對充電基礎設施,未來的發展方向是不斷改進快速充電技術,以縮短電動汽車的充電時長,改善用戶的使用體(ti) 驗,還應積極探索無線充電技術的可能性,旨在簡化充電流程,減少因物理連接可能帶來的不便,進而提升充電的便捷程度。此外,利用物聯網和大數據技術,實現充電設施的智能管理,包括充電預約、負載均衡等功能,利用大數據和機器學習(xi) 算法。對係統產(chan) 生的大量數據進行深度分析,發現隱藏的模式和趨勢,從(cong) 而優(you) 化係統的運行效率。

光儲(chu) 充一體(ti) 化技術未來應建立更加*麵的實時監測係統,能夠對光伏發電量、儲(chu) 能狀態、充電需求等關(guan) 鍵參數進行連續監控。根據預測結果和實時數據動態調整光伏、儲(chu) 能和充電設備的工作狀態,實現能源的*優(you) 化分配。

4Acrel-2000MG充電站微電網能量管理係統

4.1平台概述

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) 能係統以及充電站的接入，*進行數據采集分析，直接監視光伏、風能、儲(chu) 能係統、充電站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。

4.2平台適用場合

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。

4.3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

5充電站微電網能量管理係統解決方案

5.1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，實時監測光伏、風電、儲(chu) 能、充電站等各回路電壓、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：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無功電度、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、充電站及總體(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1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、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。

5.1.1光伏界麵

圖2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。

5.1.2儲(chu) 能界麵

圖3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4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5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6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7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8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9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10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11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。

5.1.3風電界麵

圖12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。

5.1.4充電站界麵

圖13充電站界麵

本界麵用來展示對充電站係統信息，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(ge) 充電站的運行數據等。

5.1.5視頻監控界麵

圖14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。

5.1.6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15光伏預測界麵

5.1.7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、防逆流、有序充電、動態擴容等。

具體(ti) 策略根據項目實際情況（如儲(chu) 能櫃數量、負載功率、光伏係統能力等）進行接口適配和策略調整，同時支持定製化需求。

圖16策略配置界麵

5.1.8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、尖峰平穀時段電量等。

圖17運行報表

5.1.9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18實時告警

5.1.10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19曆史事件查詢

5.1.11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*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：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、*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（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20微電網係統電能質量界麵

5.1.12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21遙控功能

5.1.13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22曲線查詢

5.1.14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) 各配電節點的發電、用電、充放電情況，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23統計報表

5.1.15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24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。

5.1.16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25通信管理

5.1.17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26用戶權限

5.1.18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27故障錄波

5.1.19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。

5.2硬件及其配套產(chan) 品

6結束語

隨著光伏技術、儲(chu) 能技術及能源管理技術的發展,光儲(chu) 充一體(ti) 化技術在我國已經得到了較廣泛的推廣和應用,未來具有廣闊的發展前景,隨著技術迭代.光儲(chu) 充一體(ti) 化技術正在向更智能、更環保的方向發展。推動光儲(chu) 充一體(ti) 化技術的深人發展和應用,有效利用太陽能等清潔能源,有助於(yu) 優(you) 化能源結構,助推我國雙碳目標的實現。

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