淺談分布式光儲(chǔ)能量管理系統(tǒng)及其控制策略

安科瑞 陳聰

0.引言

分布式光儲(chǔ)電站目前已成為工業(yè)園區(qū)、智能樓宇場(chǎng)景下的重要組成部分。光伏和風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性制約著新能源的大規(guī)模應(yīng)用，而儲(chǔ)能系統(tǒng)具有調(diào)峰、調(diào)頻、平滑輸出的功能，光儲(chǔ)結(jié)合使分布式電站裝機(jī)量逐年增加。

分布式光儲(chǔ)電站的能量管理系統(tǒng)（EMS）是其電站運(yùn)行*備的核心系統(tǒng)，EMS是基于SCADA系統(tǒng)的數(shù)字化信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制、網(wǎng)絡(luò)分析等功能，促進(jìn)了光儲(chǔ)電站數(shù)字化、自動(dòng)化。

本文EMS指對(duì)區(qū)域內(nèi)電源、配電、負(fù)荷的綜合管理與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部?jī)?yōu)化運(yùn)行、對(duì)外部電力系統(tǒng)友好接入并提供支持服務(wù)。EMS可向上接入更大規(guī)模、更*層級(jí)的EMS，也可向下調(diào)度多個(gè)發(fā)電設(shè)備控制器及負(fù)荷管理器。

大部分現(xiàn)存研究只對(duì)EMS進(jìn)行了簡(jiǎn)單功能介紹。林青瑜提出的光儲(chǔ)一體化電站關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)，對(duì)能量管理系統(tǒng)及策略進(jìn)行了簡(jiǎn)單說明。*建東提出的面向智能臺(tái)區(qū)的風(fēng)光儲(chǔ)充能量管理策略，但沒有對(duì)管理系統(tǒng)功能進(jìn)行詳細(xì)介紹。李軍微等提出的10kW／20kW·h鋰電池能量管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將BMS融入到EMS軟件中，模塊劃分不太合理。

本文進(jìn)一步闡述分布式光儲(chǔ)能量管理系統(tǒng)的定義、組成、各部件的功能、EMS作用邊界及在光儲(chǔ)電站中的位置，*后分析分布式能量管理策略。

1.分布式光儲(chǔ)電站

1.1光儲(chǔ)電站通信系統(tǒng)

光儲(chǔ)電站通信系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

光儲(chǔ)電站包括光伏組件、光伏逆變器、電池及BMS、儲(chǔ)能PCS、SCADA、EMS等。光儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制設(shè)備分為兩層，底層是本地控制器，主要完成電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）內(nèi)部?jī)?chǔ)能變流器、能量存儲(chǔ)單元等底層部件的協(xié)同與控制；頂層為EMS，獨(dú)立于BESS之外依據(jù)儲(chǔ)能場(chǎng)景的經(jīng)濟(jì)模型、歷史及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、電力電價(jià)政策等外部信息，對(duì)BESS的運(yùn)行模式、功率-時(shí)間曲線進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。

1.2光儲(chǔ)電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

光儲(chǔ)電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

U1、U2為光儲(chǔ)系統(tǒng)兩個(gè)連接點(diǎn)電壓。其中（PS、QS）向電網(wǎng)送入功率，負(fù)載（PL、QL）從電網(wǎng)吸收功率，儲(chǔ)能系統(tǒng)（PB、QB）既可以向電風(fēng)輸送功率，也可以從電網(wǎng)吸收功率。PCC連接點(diǎn)U2的表達(dá)式：

U2=−U1

[R(−PS+PL±PB)+]（1）

光伏輸出功率發(fā)生波動(dòng)或負(fù)載切入切出時(shí)都會(huì)影響系統(tǒng)PCC點(diǎn)母線電壓的穩(wěn)定，當(dāng)其波動(dòng)范圍超過±10%，就會(huì)損壞負(fù)載。此時(shí)本地控制器或EMS控制器對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行PQ控制，來維持微網(wǎng)注入有功功率的恒定，從而維持U2的恒定。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)超出其調(diào)節(jié)范圍，可再生電源造成PCC點(diǎn)電壓波動(dòng)大于±10%，或配電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，斷開并網(wǎng)開關(guān)，微網(wǎng)運(yùn)行于離網(wǎng)模式。此時(shí)系統(tǒng)中至少有一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)采取U/f控制，為系統(tǒng)提供頻率和電壓支撐。孤島模式下，當(dāng)光伏出力大于負(fù)載時(shí)，光伏給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電；當(dāng)光伏出力小于負(fù)載時(shí)，光伏和儲(chǔ)能聯(lián)合為負(fù)載供電。

2.能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1總體架構(gòu)

EMS的總體架構(gòu)由兩大部分組成，分別是支撐平臺(tái)與應(yīng)用軟件，如圖3所示。

圖1光儲(chǔ)電站通信系統(tǒng)

圖2光儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2支撐平臺(tái)

支撐平臺(tái)是EMS的載體與軟件功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，主要包括量測(cè)終端、傳輸信道、控制器、數(shù)據(jù)庫等。

2.3量測(cè)組件

量測(cè)組件實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集?，F(xiàn)場(chǎng)電能表、攝像頭、測(cè)量設(shè)備等產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)通過本地控制器或轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)向上傳輸，為EMS決策提供數(shù)據(jù)支撐。該過程包括信息量測(cè)、數(shù)據(jù)處理/轉(zhuǎn)換、指令發(fā)送等。

2.4傳輸信道

EMS控制系統(tǒng)通過RS485通訊，接入不同類型的設(shè)備，如光伏逆變器、匯流箱、電表、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀等。不同類型的設(shè)備接入本地控制器不同端口。

對(duì)于有遠(yuǎn)程監(jiān)控的分布式場(chǎng)景，通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控云平臺(tái)。

2.5控制器

EMS控制器采用Cotex-A8核心板，運(yùn)行Linux系統(tǒng)，通信接口豐富，內(nèi)置多種能量管理功能模塊，可應(yīng)用于不同場(chǎng)景。硬件框圖如圖4所示。

EMS控制器可接入設(shè)備包括本地控制器、光伏逆變器、儲(chǔ)能/風(fēng)電變流器、電表等。ETH2可通過交換機(jī)、路由器等設(shè)備連接至后臺(tái)主站；ETH1用于下層設(shè)備；干接點(diǎn)輸入接口，內(nèi)部電壓DC24V，漏電保護(hù)信號(hào)、電網(wǎng)逆流反饋信號(hào)、并網(wǎng)斷路器反饋信號(hào)的輸入；DO采用繼電器輸出接口；模擬量輸入精度4mA~20mA/0V~10V1%。

2.6數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫將物理模型轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，為EMS各功能的實(shí)現(xiàn)提供所需數(shù)據(jù)源。包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、預(yù)測(cè)與計(jì)劃數(shù)據(jù)庫、基本數(shù)據(jù)庫、臨時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫等。

3.應(yīng)用軟件

EMS主要的三大功能：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、能量管理和網(wǎng)絡(luò)分析。EMS*應(yīng)用由算法服務(wù)器和實(shí)時(shí)控制器兩組硬件平臺(tái)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)。EMS算法服務(wù)器主要完成能量管理軟件研究模式算法及網(wǎng)絡(luò)分析軟件算法的運(yùn)行；實(shí)時(shí)控制器主要完成能量管理軟件實(shí)時(shí)模式算法運(yùn)行，綜合實(shí)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)及安全約束條件，產(chǎn)生*終的光儲(chǔ)控制指令。

3.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

SCADA是EMS的基本功能。SCADA具有光儲(chǔ)電站數(shù)據(jù)采集功能，EMS通過它向電力系統(tǒng)發(fā)送控制指令，網(wǎng)絡(luò)分析軟件向它返回量測(cè)質(zhì)量信息。能量管理軟件利用所采集信息，包括來自SCADA的系統(tǒng)功率、頻率以及網(wǎng)損修正系統(tǒng)和安全限制值，形成發(fā)電計(jì)劃與預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行調(diào)度決策，提*系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和改善運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。網(wǎng)絡(luò)分析軟件利用電力系統(tǒng)的*面信息，包括實(shí)測(cè)量與開關(guān)狀態(tài)以及來自能量管理軟件的預(yù)測(cè)結(jié)果與發(fā)電計(jì)劃，進(jìn)行量測(cè)質(zhì)量信息分析。

集中顯示系統(tǒng)的重要的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，分組顯示不同設(shè)備的信息?；诘乩韴D的總體信息監(jiān)視，提供電站監(jiān)視分析功能。

系統(tǒng)監(jiān)控功能，包括多臺(tái)PCS的遙測(cè)、遙控、遙調(diào)；多臺(tái)分布式發(fā)電設(shè)備的遙測(cè)、遙控、遙調(diào)；環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)備信息讀??；電表設(shè)備的信息讀??；外部設(shè)備控制、干接點(diǎn)預(yù)留等；本地?cái)?shù)據(jù)顯示、控制；電池信息顯示；遠(yuǎn)程監(jiān)控；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)。

光伏信息監(jiān)視：逆變器采集的數(shù)據(jù)包括遙測(cè)量和遙信量，其中，遙測(cè)量采集：額定輸出功率、日發(fā)電量、總發(fā)電量、交流三相電壓電流、電網(wǎng)頻率、逆變器效率等值；遙信量采集：逆變器相關(guān)狀態(tài)量、相關(guān)故障代碼等。

BMS信息監(jiān)視：包括電池?cái)?shù)目/標(biāo)稱容量、總電壓、電流、單體***低電壓、SOC、SOH、電池溫度、每組電池電壓平均值、電壓/電流/溫度報(bào)警信息、工作狀態(tài)。

PCS信息監(jiān)視：包括充放電信息、溫度、頻率、交流/直流斷路器狀態(tài)、工作狀態(tài)、直流電壓/電流/功率、逆變?nèi)嘟涣麟妷?電流/功率、直流報(bào)警故障信息。

SCADA還監(jiān)控變壓器溫控、環(huán)境檢測(cè)儀、UPS、電表、溫濕度等信息。

3.2能量管理

以SCADA為數(shù)據(jù)來源的能量管理功能集中了EMS的主要核心算法，是更*層的應(yīng)用功能。

能量管理功能包括微電網(wǎng)電壓與頻率調(diào)節(jié)，功率因數(shù)調(diào)節(jié)；電網(wǎng)調(diào)度；儲(chǔ)能調(diào)節(jié)；負(fù)荷控制；預(yù)留負(fù)荷預(yù)測(cè)接口和資源。具有分時(shí)段模式設(shè)備功能；裝置具備對(duì)時(shí)功能，采用光或電B碼對(duì)時(shí)，誤差不大于1ms；裝置具備人機(jī)交互功以能，可就地查看運(yùn)行報(bào)告、故障報(bào)告等；系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化功能，包括安全監(jiān)控、調(diào)度管理與計(jì)劃等；分時(shí)電價(jià)功能；數(shù)據(jù)實(shí)

時(shí)監(jiān)控；自動(dòng)運(yùn)行控制；電池組均衡管理；電力數(shù)據(jù)、缺陷統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

EMS控制器用于儲(chǔ)能系統(tǒng)不同場(chǎng)合的實(shí)時(shí)控制策略，可接入云端對(duì)分散布局的儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)程集中運(yùn)維。簡(jiǎn)單功能的管理系統(tǒng)可通過EMS的Web頁面實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，為客戶提供低成本解決方案。

能量管理模塊具有參數(shù)設(shè)備功能，參數(shù)信息如表1所示。

表1參數(shù)設(shè)置

3.3網(wǎng)絡(luò)分析

網(wǎng)絡(luò)分析功能具有故障模型、*優(yōu)調(diào)度模型，具有系統(tǒng)的潮流分析、安全約束、短路計(jì)算等模塊，由EMS算法服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。

4.本地控制器

本地控制器是發(fā)電設(shè)備不可少的控制設(shè)備，是EMS工作的必要設(shè)備，有些情況下可擴(kuò)展為EMS的硬件支撐設(shè)備。

4.1軟件架構(gòu)

本地控制器軟件分括驅(qū)動(dòng)層、服務(wù)層、應(yīng)用層，如圖5所示。

驅(qū)動(dòng)層統(tǒng)一了設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、讀取規(guī)范、封裝IO、串口及網(wǎng)絡(luò)調(diào)用等接口，封裝了常用函數(shù)。

服務(wù)層主要包括線程管理、基礎(chǔ)通信、采集、參數(shù)配置、日志、WebServer等模塊，實(shí)現(xiàn)控制器管理，負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，并控制相關(guān)設(shè)備。

應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用需求，包含自檢啟停、模式切換、控制聯(lián)動(dòng)、故障告警、協(xié)同保護(hù)和用戶管理等。

4.2功能設(shè)計(jì)

監(jiān)控信息包括概要信息、儲(chǔ)能變流器等設(shè)備信息、BSC信息、測(cè)控信息、ATS信息、詳細(xì)信息、運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、通訊參數(shù)、子設(shè)備參數(shù)、保護(hù)參數(shù)、運(yùn)行事件記錄、故障告警記錄、版本信息、固件升級(jí)、備份&恢復(fù)、Modbus點(diǎn)表、CAN點(diǎn)表。

本地控制器能通過CAN、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)采集BMS狀態(tài)信息。BMS系統(tǒng)信息包括模擬量、狀態(tài)量、統(tǒng)計(jì)量。電池管理通信采取身份認(rèn)證、訪問控制、加密或完整性保護(hù)等防護(hù)措施中至少一種，訪問控制采取IP訪問控制或時(shí)間訪問控制等措施中至少一種。電池管理通信加密滿足國標(biāo)，密鑰加密存儲(chǔ)，支持更新。

本地控制器需要對(duì)儲(chǔ)能變流器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，具體采集包括模擬量、狀態(tài)量，通過CAN、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行采集和控制。

采信信息包括啟動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)、有功功率輸出設(shè)定、儲(chǔ)能電池串組退出、充放電電壓上下限、充放電電流上下限及充電**SOC等的設(shè)定。

采集儲(chǔ)能消防系統(tǒng)的故障信息，通過CAN、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)通信，通過Modbus協(xié)議上傳詳細(xì)工作狀態(tài)、遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)等實(shí)時(shí)通信，支持設(shè)置消防系統(tǒng)的工作狀態(tài)如報(bào)警動(dòng)作值、動(dòng)作溫度等，支持?jǐn)?shù)字量輸出接口與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。

5.EMS與其它系統(tǒng)關(guān)系

5.1EMS與本地控制器

本地控制器主要功能：1.實(shí)現(xiàn)BESS內(nèi)部環(huán)境、底層設(shè)備的信息采集及記錄；2.向SCADA系統(tǒng)、EMS控制系統(tǒng)上傳BESS內(nèi)部數(shù)據(jù)、接受調(diào)度指令；3.依據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)和外部指令，統(tǒng)一協(xié)調(diào)BESS內(nèi)部設(shè)備工作達(dá)到控制目標(biāo)；4.采取自主措施實(shí)現(xiàn)緊急狀態(tài)下的故障保護(hù)、故障記錄及診斷等功能。

本地控制器也隨應(yīng)用需求而變化。有的BESS中內(nèi)部包含若干獨(dú)立的PCS+電池單元，本地控制器根據(jù)SOC參數(shù)協(xié)調(diào)PCS功率分配，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行。本地控制器的應(yīng)用層隨具體系統(tǒng)配置與應(yīng)用功能靈活設(shè)計(jì)，在小型化儲(chǔ)能應(yīng)用中，可以擴(kuò)大本地控制器范圍，將部分EMS的功能融入其中，如分時(shí)電價(jià)、削峰填谷等，通過距離功能模塊滿足不同客戶不同場(chǎng)景的應(yīng)用要求。

5.2EMS與SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)將電力系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)信息和數(shù)控實(shí)時(shí)采集、集中顯示，使得調(diào)度運(yùn)維人員能夠及時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并對(duì)運(yùn)行過程發(fā)出人工干預(yù)指令、修改運(yùn)行參數(shù)。

而EMS是基于SCADA系統(tǒng)所提供的數(shù)字化信息，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制、網(wǎng)絡(luò)分析功能，提*電力系統(tǒng)數(shù)字化、自動(dòng)化水平，為調(diào)度人員提供基于大數(shù)據(jù)、*算法的輔助決策工具，增強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的分析判斷。

5.3EMS與BMS

PCS與BMS等設(shè)備具有多個(gè)接口，可直接與EMS或SCADA通訊。在要求PCS的EMS調(diào)度響應(yīng)能力更快時(shí)，由EMS直接調(diào)度。BMS電池?cái)?shù)據(jù)體量較大時(shí)直接上傳到SCADA。

6.控制策略

控制策略依據(jù)能量系統(tǒng)的復(fù)雜性和客戶需求的經(jīng)濟(jì)性而不同。EMS管理對(duì)象或管理范圍，廣義上包括BESS、新能源發(fā)電單元、常規(guī)發(fā)電機(jī)組、輸配電設(shè)備及用電負(fù)荷在內(nèi)的所有與能量產(chǎn)生、傳輸?shù)认嚓P(guān)設(shè)備或相對(duì)獨(dú)立區(qū)域。

6.1離并網(wǎng)模式

EMS基于電池特性和耐久性模型，結(jié)合用戶用電行為，通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行策略，滿足用戶需求前提下，使系統(tǒng)盡可能運(yùn)行在**效率點(diǎn)和*佳環(huán)境溫度，提升系統(tǒng)效率，延長(zhǎng)電池壽命。

穩(wěn)態(tài)情況下，光儲(chǔ)電站并網(wǎng)運(yùn)行，儲(chǔ)能系統(tǒng)配合光伏電源工作，參與新能源消納，為負(fù)載提供*質(zhì)量電能。當(dāng)檢測(cè)到配電網(wǎng)或PCC點(diǎn)的頻率和電壓越限*，斷開并網(wǎng)，控制模式切為孤島運(yùn)行模式。離網(wǎng)系統(tǒng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)用來組網(wǎng)，為負(fù)載提供穩(wěn)定電壓，保證正常運(yùn)行。

6.2控制策略

6.2.1恒功率充放電

EMS控制器按計(jì)劃表設(shè)定功率對(duì)儲(chǔ)能變流器下發(fā)指令，儲(chǔ)能變流器采用恒定功率對(duì)電池進(jìn)行充電或放電。

6.2.2削峰填谷

根據(jù)用戶用電規(guī)律，設(shè)置峰谷值，降低負(fù)荷*峰，填補(bǔ)負(fù)荷低谷，使發(fā)電、用電趨于平衡。該模式下，光伏系統(tǒng)*大化出力，若觸發(fā)防逆流功能，則限制光伏出力。當(dāng)電網(wǎng)功率大于峰值時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電，小于谷值時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)充電。

6.2.3自發(fā)自用

自發(fā)自用模式即PCC功率控制模式，用戶設(shè)置PCC點(diǎn)功率，系統(tǒng)控制其穩(wěn)定在設(shè)置值。當(dāng)光伏系統(tǒng)輸出功率大于負(fù)載功率，儲(chǔ)能系統(tǒng)充電；輸出小于負(fù)載時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電。

6.2.4需量控制

光伏系統(tǒng)*大化出力時(shí)，若負(fù)荷仍超過設(shè)置的需求量功率，則EMS控制器控制儲(chǔ)能系統(tǒng)出力，平抑超出功率。系統(tǒng)響應(yīng)需求側(cè)指令控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電，并獲取經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。

6.2.5防逆流控制

EMS控制光伏發(fā)電優(yōu)先供給負(fù)載，多余電能充入儲(chǔ)能，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷不能消納時(shí)，限制光伏發(fā)電，避免光伏發(fā)電饋入電網(wǎng)。

6.2.6一次調(diào)頻、動(dòng)態(tài)調(diào)壓

接收調(diào)度和電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)控指令，控制多臺(tái)儲(chǔ)能變流器，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻、動(dòng)態(tài)調(diào)壓等。

7.安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)概述

7.1概述

安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)，專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能柜、儲(chǔ)能集裝箱研發(fā)的一款儲(chǔ)能EMS，具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在*應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

7.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲(chǔ)能柜或者儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。

7.3接入設(shè)備

Acrel-2000ES，具備多種接口，多種協(xié)議對(duì)接的能力，支持多種設(shè)備接入。

7.4系統(tǒng)功能

7.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示儲(chǔ)能柜的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

7.4.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。

PCS監(jiān)控：滿足儲(chǔ)能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置；運(yùn)行模式設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示；實(shí)現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的電芯、電池簇的溫度、

電壓、電流的監(jiān)測(cè)；實(shí)現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調(diào)監(jiān)控：滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)，可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù)，以曲線形式進(jìn)行展示。

UPS監(jiān)控：滿足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測(cè)。

7.4.3曲線報(bào)表

系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

7.4.4策略配置

滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價(jià)參數(shù)與時(shí)段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

7.4.5實(shí)時(shí)報(bào)警

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)能充放電越限、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

7.4.6事件查詢統(tǒng)計(jì)

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

7.4.7遙控操作

可以通過每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對(duì)PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制，但是當(dāng)設(shè)備未通信上時(shí)，控制按鈕會(huì)顯示無效狀態(tài)。

7.4.8用戶權(quán)限管理

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

7.4.9安科瑞配套產(chǎn)品

8.結(jié)語

分布式光儲(chǔ)電站離用戶較近，可以有效減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，減少遠(yuǎn)距離電能傳輸損耗，促進(jìn)節(jié)能減排，EMS系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。本文對(duì)EMS的總體結(jié)構(gòu)、支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件進(jìn)行介紹與設(shè)計(jì)，闡述了其與其它系統(tǒng)的關(guān)系。各系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)分布式光儲(chǔ)系統(tǒng)能量管理，使光伏電站穩(wěn)定運(yùn)行。EMS支持光儲(chǔ)電站恒功率充放電、削峰填谷、自發(fā)自用、需量控制、防逆流控制、一次調(diào)頻、動(dòng)態(tài)調(diào)壓等。EMS的體系架構(gòu)正在由封閉式、集中式向開放式、分布式體系架構(gòu)發(fā)展，隨著光儲(chǔ)業(yè)務(wù)的大規(guī)模應(yīng)用實(shí)踐，可移植、可伸縮、模塊化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化逐漸成為EMS的主要發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兵.分布式光儲(chǔ)能量管理系統(tǒng)及其控制策略.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版.