安科瑞 劉秋霞
摘要：實施“雙碳"策略導致新能源的規(guī)模大幅度提升，對電力行業(yè)產生了深遠的效應，充分利用電網中的各種可再生能源，已*認是應對能源需求和環(huán)境保護問題的策略之一。微電網中的光伏和風能發(fā)電系統(tǒng)展現出周期性和不穩(wěn)定的特性，其產生的電力輸出并不總是與本地負載需求相匹配，這為確保能源的有效利用帶來了挑戰(zhàn)。因此，基于智慧儲能系統(tǒng)優(yōu)化微電網能量以實現電力供應與負載需求之間的動態(tài)平衡。
關鍵詞：智慧儲能系統(tǒng)；微電網；能量管理
0引言
在可再生能源，如風能和太陽能的迅速發(fā)展中，將分布式電力通過智能微電網整合到智能電網中，已成為構建低碳智慧儲能系統(tǒng)的主要策略。微電網能量管理的核心在于其智能化特性，使得傳統(tǒng)的電力行業(yè)能夠利用數字信息技術，將能源的科研、轉換、傳輸、存儲、分配等環(huán)節(jié)，與目標用戶的多元化電力需求相結合，并通過智慧儲能系統(tǒng)，實現準確供電、按需供電、協(xié)同供電以及互補供電的目標。通過準確的智慧儲能系統(tǒng)，對多元化的電力供應進行合理的調度，以避免分散電力資源的無效消耗這對于建設環(huán)保節(jié)能的社會具有顯著的促進作用，它已成為智能電力系統(tǒng)的核心要素。微電網的主旨在于提升分散電力資源的靈活性和效率，有效應對各種類型和數量的分散電力資源的接入挑戰(zhàn)，既能協(xié)同運作于配電系統(tǒng)，也能獨立運行。
1基于智慧儲能系統(tǒng)的微電網能量管理結構
1.1集中式控制結構
在全局監(jiān)管的架構中，微電網能量控制系統(tǒng)扮演著重要角色，顯著增強了微電網的經濟效能，同時也有助于優(yōu)化智慧儲能系統(tǒng)運行效率。集中式控制結構的核心調控裝置接收各控制設備的反饋，同步地，集中式控制結構也發(fā)出控制指令以覆蓋整個微電網。局部控制器則承擔著接收和校正直流微電網電壓的任務（或對交流微電網的電壓和頻率進行調整），并確保通過配電饋線的功率流得到優(yōu)化。在并行運行模式中，控制器會遵照中央控制器的數據處理能力提出了更大的挑戰(zhàn)，這在一定程度上限制了其擴展的潛力。
1.2分布式控制結構
在分布式控制策略中，關鍵目標是有效地產生電力，以適應負載的需求，并具備存儲和釋放超出常規(guī)供應的電力的能力。在這種控制架構中，控制器對通信控制的影響力相對有限，而基層的局部控制器和微源控制器對于確保微電網穩(wěn)定運行發(fā)揮著至關重要的作用。各個微源控制器正在參與激烈的市場競爭，其價格動態(tài)由當前的市場估值所決定，這樣的機制便于對其運行和維護進行有效管理，以確保提供必要的電力，同時較大限度地將其并入電力系統(tǒng)，以優(yōu)化其生產效率，這種微源控制器與負載的獨立性問題，可以通過應用智能技術來解決。當微源和微負載各自擁有獨立的控制者并服務于不同的目標，且每個控制單元都具備一定的智能特性時，這種控制架構展現出優(yōu)*性能。通過采用分布式控制策略，能夠有效緩解控制器的計算負擔，每個獨立的控制器僅需管理更小的子系統(tǒng)，從而降低了整個系統(tǒng)的復雜性。此外，分散控制方法賦予了分布式電源高度的靈活性。各個獨立的控制器能夠對局部變化進行迅速響應，并且具備適應多種環(huán)境和運行狀態(tài)的能力。更重要的是，即使控制器出現故障，分散控制的設計使得每個單獨的控制器仍能維持獨立運作，從而保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這種冗余功能的實現可以有效防止單一故障點造成整個系統(tǒng)功能的喪失。
2基于智慧儲能系統(tǒng)的微電網能量管理系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)設計
目前廣泛應用的能源控制系統(tǒng)策略為分層控制技術，此策略對能源子網的運行管理產生深遠影響。該方法有效地促進微源控制器與負荷控制器之間的集成與協(xié)作，以確保能源子網的穩(wěn)定性、安全性，并提升其經濟運行效率。微電網控制系統(tǒng)的主要職責可概括為數據傳輸、系統(tǒng)操作和人員交互三個方面。其中，用戶能夠直接參與的人員交互是系統(tǒng)的核心部分，被精細地劃分為觀察、操作和分析三大模塊。具體內容如下：一，主要的監(jiān)測階段涉及了持續(xù)的觀察，并采用了多級的分析模型，其中包括：全局數據層面（如下網電力、上網電量等）、集能器電氣模擬層（如遙測、遙信）以及三方系統(tǒng)模型層（如光伏系統(tǒng)等）。二，系統(tǒng)控制主要表現為Auto與Manual兩種不同的運營模式。在Auto模式下，依賴于自動化發(fā)電和管理策略；相反，Manual模式允許用戶根據系統(tǒng)運行狀況進行實時干預，包括遠程操作、監(jiān)控、權限控制以及安全審核等多元功能。所有操作均在確保安全性的前提下執(zhí)行。為確保控制階段的穩(wěn)健性，需建立完善的控制策略專家?guī)欤宰裱囟ㄔO備操作規(guī)程。基礎數據的監(jiān)控和分析，該系統(tǒng)采取單一方法處理，而控制階段則采取雙重處理方式。能源子網具備自動和手動兩種運行模式，而能源LAN則采取手動操作。然而無論采用何種模式，所有靈活配電能源管理系統(tǒng)都要遵循控制策略庫的指導，并在安全審查體系的監(jiān)管下運行。三，通過對系統(tǒng)歷史數據的深入分析和整合，微電網的能源管理可以借助其發(fā)揮輔助決策的功能。
2.2數據采集與處理及通訊
2.2.1數據采集
在能源網絡架構中，各個能源子網搜集的數據會進行整合。在能源子網的監(jiān)控系統(tǒng)中，主要關注的參數包括來自直流領域的太陽能發(fā)電裝置、直流微電站、充電設施、直流斷路器以及直流負載設備的遙測和遙信信息。同時也涵蓋了交流領域的外部供電設備、交流斷路器、交流負載設備的數據，以及用于交流和直流轉換的電力儲能設備的遠程監(jiān)測參數。具體如下：一，遙感技術在光伏系統(tǒng)中廣泛應用于監(jiān)測電壓、電流、功率因子、有效功率以及無效功率等多個方面；而遠程信息處理則包括了對系統(tǒng)正常運行狀態(tài)的監(jiān)控以及可能存在的異常情況的識別。二，遙信量在交流和直流斷路器的運行控制中包含了啟動、關閉的操作狀態(tài)，以及可能出現的異常狀況。三，遙測技術包含了對交流和直流負荷的監(jiān)測，涉及電壓、電流、有功功率、無功功率等多個方面。四，遠程電力集成器的監(jiān)測范圍包括交流和直流電源的電壓及電流指標；同時也涵蓋了一系列設備運行狀態(tài)和潛在故障的詳細信息。
2.2.2數據處理
一，遠程數據采集與分析構成了電力系統(tǒng)運行的即時數字化映射，覆蓋了各類逆變器、傳輸器、變頻器、線路及主變壓器的實時有效與無效負荷、電流、電壓讀數、主變壓器的油溫數據，以及整個系統(tǒng)的周期性波動等信息。二，對遙信數據的采集與處理，映射電廠的運行狀態(tài)，主要包括：各開關的開閉位置、各刀閘的切換狀態(tài)、發(fā)電機的啟停狀況、升壓站開關的運行數據，以及主要變頻器連接的狀態(tài)、防止誤操作的固定點監(jiān)控、各通道操作狀態(tài)，以及虛擬遙信的分析等。
2.2.3數據通訊
所研發(fā)的軟件應兼容Modbus、104、103、101等標準通信協(xié)議；其應能依據預設的點號規(guī)范，有效地存儲獲取的數據以供即時訪問；此外，該軟件應集成數據轉發(fā)功能，并支持配置為數據接收端進行數據傳輸操作。此軟件需具備跨平臺運行的特性，能順利部署在通信管理系統(tǒng)或常規(guī)服務器上。
2.3優(yōu)化策略
電力集能器的能量源為電力，同時配置了VSG以實現對負載的準確調控。在遭遇異常狀況或特殊環(huán)境時，其能源管理系統(tǒng)會運用相應的控制策略，以保證系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。該系統(tǒng)提供了Auto模式和Manual手動模式兩種操作選擇，依據從底層設備實時獲取的數據，將選擇優(yōu)化的管理策略以維持系統(tǒng)的動態(tài)平衡。依據實際項目操作狀況，運用推理技術辨識各種操作模式，進而制定相應的控制策略，構建一個控制策略模型庫，并將其無縫集成到能源子網管理系統(tǒng)中。為確保能源管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實時數據采集與評價，同時須遵循操作專家的既定策略，并通過有效的通訊與監(jiān)督保證系統(tǒng)運行的正常性。在策略執(zhí)行過程中，借助流程手冊和強制性審查，以確保所有策略的安全性與一致性。
2.3.1能量調度策略
主要的能源調度策略涉及準確地整合儲能設備和交流供電系統(tǒng)，以維護系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，同時有效利用太陽能，以實現優(yōu)化的經濟效益。該系統(tǒng)還具備即時解析操作數據的能力，能準確識別當前運行模式，隨后自動選取并執(zhí)行相應的操作策略。能量調度策略涉及穩(wěn)定運行、問題解決及獨立操作模型。兩臺電力集成系統(tǒng)依賴兩個單獨的電網進行常規(guī)運行，且其負荷供應基于這些電網。此外，光伏系統(tǒng)通過優(yōu)化的協(xié)同控制策略被整合用于負荷管理。在日常操作中，無論是交流電網、光伏系統(tǒng)還是直流微網，都可能出現故障。一旦發(fā)生此類情況，要立即進行響應和故障排除，以保證對重要和敏感負荷的不間斷電力供應。
2.3.2孤島保護策略
在供電系統(tǒng)處于獨立運行模式時，應停用能源調度子程序，啟動電池的放電功能。在無外部電源供應的條件下，確保電池充電水平達到50%后，需切換至電池的備用模式，并執(zhí)行相應的能源配置策略。換言之，一旦電力采集設備出現故障，無法向重要負荷供電，系統(tǒng)會自動斷開與交流主網的連接，轉由直流微網承擔負荷的供電任務。此外，這些負載會與直流微網形成一個獨立運行的閉環(huán)系統(tǒng)，即孤島模式。孤島運行確保直流微網能夠持續(xù)穩(wěn)定地向負載供電，同時也代表了系統(tǒng)內設備的離網運行狀態(tài)。
2.3.3并網模式控制策略
在電網互聯(lián)的環(huán)境中，微電網的電流水平和頻率會受到主電網的影響。儲能系統(tǒng)的主要任務是確保能量的穩(wěn)定，以維持微電網的動態(tài)能量平衡，并有效利用可再生能源。在此過程中，可再生能源如風能、太陽能電池板等，會受到PQ（即恒定功率控制）的控制，以實現對微電源功率的準確跟蹤。當負荷低于微電網可再生能源平均輸出時，多余的能量將被轉移到儲能電池中，以保持其充足的電量儲備。另外，當微電網的可再生能源發(fā)電能力不足以滿足負荷需求時，儲能變壓器可以被調控以釋放儲能電池的儲備電力。在這種情況下，電池將向電力系統(tǒng)提供額外的電力，同時允許微電網系統(tǒng)接受部分能量。關鍵的考慮因素是，儲能系統(tǒng)的功率調整應具備快速響應的能力，以有效壓制來自風能、太陽能等可再生能源的輸出功率波動，從而確保電力供應的穩(wěn)定性，取決于調度控制系統(tǒng)對儲能逆變器的準確管理和儲能轉換器的雙重調控功能。
2.3.4離網模式微電網控制策略
在并行運作的電力系統(tǒng)中，電力供應的穩(wěn)定性和頻率的穩(wěn)定性主要取決于每個獨立的微電源、儲能設備以及微電網的運行狀態(tài)。為了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并優(yōu)化能源的存儲和分配策略，需要對微電源的傳輸電壓進行準確調控，確保每個微電源接口的電壓保持恒定，以此提升電力使用的效率和效果。
3Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng)概述
Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng)，是我司根據新型電力系統(tǒng)下微電網監(jiān)控系統(tǒng)與微電網能量管理系統(tǒng)的要求，總結國內外的研究和生產的經驗，專門研制出的企業(yè)微電網能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，進行數據采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經濟優(yōu)化運行為目標，提升可再生能源應用，提高電網運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)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方案。
微電網能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結構，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：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(xié)議，物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
本方案遵循的標準有：
本技術規(guī)范書提供的設備應滿足以下規(guī)定、法規(guī)和行業(yè)標準：
GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范的1部分：通用要求
GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)工業(yè)控制計算機基本平臺2部分：性能評定方法
GB/T26802.5-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范5部分：場地安全要求
GB/T26802.6-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范6部分：驗收大綱
GB/T2887-2011計算機場地通用規(guī)范
GB/T20270-2006信息安全技術網絡基礎安全技術要求
GB50174-2018電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范
DL/T634.5101遠動設備及系統(tǒng)5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準
DL/T634.5104遠動設備及系統(tǒng)5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網絡訪問101
GB/T33589-2017微電網接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定
GB/T36274-2018微電網能量管理系統(tǒng)技術規(guī)范
GB/T51341-2018微電網工程設計標準
GB/T36270-2018微電網監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范
DL/T1864-2018型微電網監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范
T/CEC182-2018微電網并網調度運行規(guī)范
T/CEC150-2018低壓微電網并網一體化裝置技術規(guī)范
T/CEC151-2018并網型交直流混合微電網運行與控制技術規(guī)范
T/CEC152-2018并網型微電網需求響應技術要求
T/CEC153-2018并網型微電網負荷管理技術導則
T/CEC182-2018微電網并網調度運行規(guī)范
T/CEC5005-2018微電網工程設計規(guī)范
NB/T10148-2019微電網的1部分：微電網規(guī)劃設計導則
NB/T10149-2019微電網2部分：微電網運行導則
3.3適用場合
系統(tǒng)可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。
5系統(tǒng)功能
微電網能量管理系統(tǒng)人機界面友好，應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中，各子系統(tǒng)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(tài)參數主要有：開關狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統(tǒng)應可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。
系統(tǒng)應可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護。
微電網能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)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，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。
圖2系統(tǒng)主界面
子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。
圖3光伏系統(tǒng)界面
本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
圖4儲能系統(tǒng)界面
本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
本界面主要用來展示對PCS的參數進行設置，包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖6儲能系統(tǒng)BMS參數設置界面
本界面用來展示對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儲能系統(tǒng)PCS電網側數據界面
本界面用來展示對PCS電網側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。
圖8儲能系統(tǒng)PCS交流側數據界面
本界面用來展示對PCS交流側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側的異常信息進行告警。
圖9儲能系統(tǒng)PCS直流側數據界面
本界面用來展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側的異常信息進行告警。
圖10儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。
圖11儲能電池狀態(tài)界面
本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數據信息以及告警信息等，同時展示當前儲能電池的SOC信息。
圖12儲能電池簇運行數據界面
本界面用來展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的大、小電壓、溫度值及所對應的位置。
圖13風電系統(tǒng)界面
本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
圖14充電樁界面
本界面用來展示對充電樁系統(tǒng)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、各個充電樁的運行數據等。
圖15微電網視頻監(jiān)控界面
本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現預覽、回放、管理與控制等。
系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數據、實測數據、未來天氣預測數據，對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測，并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(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
系統(tǒng)應可以根據發(fā)電數據、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、有序充電、動態(tài)擴容等。
圖17策略配置界面
應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備規(guī)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
5.5實時報警
應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠對各子系統(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位，及設備內部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)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；并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關人員。
圖19實時告警
5.6歷史事件查詢
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和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。
圖20歷史事件查詢
5.7電能質量監(jiān)測
應可以對整個微電網系統(tǒng)的電能質量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質量情況，以便及時發(fā)現和消除供電不穩(wěn)定因素。
1）在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)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：系統(tǒng)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）電壓波動與閃變：系統(tǒng)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頻率偏差；
4）功率與電能計量：系統(tǒng)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(tài)監(jiān)測：在電能質量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時，系統(tǒng)應能產生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關人員；系統(tǒng)應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6）電能質量數據統(tǒng)計：系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)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(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。
圖21微電網系統(tǒng)電能質量界面
5.8遙控功能
應可以對整個微電網系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調度系統(tǒng)或站內相應的操作命令。
圖22遙控功能
5.9曲線查詢
應可在曲線查詢界面，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
5.10統(tǒng)計報表
具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)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；具備對并網型微電網的并網點進行電能質量分析。
圖24統(tǒng)計報表
5.11網絡拓撲圖
系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
圖25微電網系統(tǒng)拓撲界面
本界面主要展示微電網系統(tǒng)拓撲，包括系統(tǒng)的組成內容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。
5.12通信管理
可以對整個微電網系統(tǒng)范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，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(guī)約。
圖26通信管理
5.13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）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖27用戶權限
5.14故障錄波
應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關電氣量的變化情況，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、提高電力系統(tǒng)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(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。
圖28故障錄波
5.15事故追憶
可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數據，包括開關位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。
用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時，存儲事故*10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數據。啟動事件和監(jiān)視的數據點可由用戶規(guī)定和隨意修改。
圖29事故追憶
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000MG |
| 內部設備的數據采集與監(jiān)控，由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關通信輔件組成。 數據采集、上傳及轉發(fā)至服務器及協(xié)同控制裝置。 策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等 |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 |
| 系統(tǒng)軟件顯示載體 |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS |
| 為監(jiān)控主機提供后備電源 |
4 | 打印機 | HP108AA4 |
| 用以打印操作記錄，參數修改記錄、參數越限、復限，系統(tǒng)事故，設備故障，保護運行等記錄，以召喚打印為主要方式 |
5 | 音箱 | R19U |
| 播放報警事件信息 |
6 | 工業(yè)網絡交換機 | D-LINKDES-1016A16 |
| 提供16口百兆工業(yè)網絡交換機解決了通信實時性、網絡安全性、本質安全與安全防爆技術等技術問題 |
7 | GPS時鐘 | ATS1200GB |
| 利用gps同步衛(wèi)星信號，接收1pps和串口時間信息，將本地的時鐘和gps衛(wèi)星上面的時間進行同步 |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC |
| 電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、復費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關的"遜信“和“遙控"的功能 |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE |
| 可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能?？蓭S485通訊接口、模擬量數據轉換、開關量輸入/輸出等功能 |
10 | 電能質量監(jiān)測 | APView500 |
| 實時監(jiān)測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質量，記錄各類電能質量事件,定位擾動源。 |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS |
| 防孤島保護裝置，當外部電網停電后斷開和電網連接 |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC |
| 置針對光伏、風能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護，測控，通訊一體化裝置，具備保護、通信管理機功能、環(huán)網交換機功能的測控裝置 |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 |
| 能夠根據不同的采集規(guī)的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總: 提供規(guī)約轉換、透明轉發(fā)、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實時多任務并行處理數據采集和數據轉發(fā)，可多鏈路上送平臺據: |
14 | 串口服務器 | Aport |
| 功能:轉換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數據，反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調的開關，調溫，及*全斷電(二次開關實現) 2)上傳配電柜各個空開信號 3)上傳UPS內部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設備 |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 |
| 1)反饋各個設備狀態(tài)，將相關數據到串口服務器: 讀消防VO信號，并轉發(fā)給到上層(關機、事件上報等) 2)采集水浸傳感器信息，并轉發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳感器信息，并轉發(fā) |
7結束語
總而言之，基于智慧儲能系統(tǒng)的微電網能量控制系統(tǒng)，補償了傳統(tǒng)集中式管理的不足，從而保證了微電網能量系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和有效管理，優(yōu)化策略促進了系統(tǒng)內分布式資源的協(xié)同效率，通過準確的能量管控，實現了對系統(tǒng)功率的準確調節(jié)，不僅提高微電網的運營性能，也為系統(tǒng)結構的進一步優(yōu)化和調度評價提供了有價值的參考。
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