安科瑞工商業(yè)儲能柜儲能EMS系統(tǒng)

背景與需求

隨著全球能源危機、用能增加以及新能源技術的增加，新能源發(fā)電越來越廣，并逐步形成新型能源與電力市場，但新能源的能量密度普遍偏低，進行大功率發(fā)電還需要挑選適合的位置場地，因此屬于間歇式電源。而微電網(wǎng)技術的提出，為高效利用這些新能源電力提供了重要的技術方向。

工商業(yè)儲能柜儲能EMS系統(tǒng)微電網(wǎng)應用場景

包含微電網(wǎng)組成、微電網(wǎng)的運行模式、組成設備和應用場景等。

微電網(wǎng)的定義

微電網(wǎng)系統(tǒng)：

由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。

分類：

并網(wǎng)型：既可以與外部電網(wǎng)連接運行，也支持離網(wǎng)獨立運行，以并網(wǎng)為主。

離網(wǎng)型：不與外部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)電能自發(fā)自用，功率平衡微電網(wǎng)。

微電網(wǎng)--光伏

微電網(wǎng)--光伏

微電網(wǎng)--風電

力發(fā)電機組將風能轉換為交流電能，風力發(fā)電機輸出的幅值、頻率均不穩(wěn)定的交流電，經(jīng)過控制器整流成直流電后輸出給逆變電源，由逆變電源轉換成幅值、頻率均穩(wěn)定的交流電，經(jīng)過電度表計量后，直接饋入直流電逆變?yōu)?AC380V、50Hz的三相交流電

（1）風力機組部分：捕獲風能并將風能轉化為交變電能；包括風力發(fā)電機組、塔架、地基、線纜等。

（2）并網(wǎng)控制部分： 控制風機系統(tǒng)的安全正常運行，內(nèi)置整流模塊輸出直流電能，并對輸出高電壓進行限制，保護后端逆變器；包括并網(wǎng)控制器、泄荷器、線纜等。

（3）逆變部分：將控制器輸出的直流電逆變成交流電并將能量饋入電網(wǎng)，帶升壓變隔離；包括并網(wǎng)逆變器、線纜等。

（4）卸荷部分：實現(xiàn)智能控制風力發(fā)電機進行剎車停機，確保風力發(fā)電機在異常工況下的安全。

微電網(wǎng)--儲能

電化學儲能系統(tǒng)主要由電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）以及其他電氣設備構成。

電池組是儲能系統(tǒng)主要的構成部分；

電池管理系統(tǒng)主要負責電池的監(jiān)測、評估、保護以及均衡等；

儲能變流器可以控制儲能電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。

能量管理系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡監(jiān)控和能量調(diào)度等；

微電網(wǎng)--儲能

電池系統(tǒng)是儲能系統(tǒng)實現(xiàn)電能存儲和釋放主要載體，通過電池單體的串/并聯(lián)可實現(xiàn)電池系統(tǒng)容量的擴大，即大容量電池系統(tǒng)。其成組方式：先由多個電池單體經(jīng)串/并聯(lián)后形成電池模塊（BatteryModule，BM），再將多個電池模塊串聯(lián)成電池串，后由多個電池串經(jīng)并聯(lián)而成。

微電網(wǎng)儲能

主要功能：

一是兩種不同工作模式下（并/離網(wǎng)模式）對電池系統(tǒng)的充放電功能，并實現(xiàn)兩種工作模式的切換；

二是通過控制策略為系統(tǒng)提供雙向可控的有功、無功功率，實現(xiàn)系統(tǒng)有功、無功功率平衡；

三是通過相關控制策略實現(xiàn)系統(tǒng)高級應用功能，如黑啟動、削峰填谷、功率平滑、低電壓穿越等；

四是根據(jù)PCS拓撲結構（如單級AC/DC、雙級AC/DC+DC/DC、單級并聯(lián)、雙級并聯(lián)、級聯(lián)多電平結構等），通過相關控制策略實現(xiàn)對電池系統(tǒng)電壓和荷電狀態(tài)的均衡管理等

微電網(wǎng)--儲能

儲能系統(tǒng)-BMS

電池管理系統(tǒng)包含儲能電池監(jiān)控和電池管理系統(tǒng)兩大部分，每套系統(tǒng)包含電池監(jiān)測電路(CSC）、從電池管理單元(SBMU)、主電池管理單元(MBMU)、高壓線路控制單元、儲能柜預充電（并聯(lián)）線路、高壓檢測單元、熱管理單元、電流檢測單元、急停系統(tǒng)、以及電池監(jiān)控系統(tǒng)（PC）等。

儲能系統(tǒng)-BMS

電池管理系統(tǒng)功能：

實時監(jiān)測電池的電和熱相關的數(shù)據(jù), 如電池簇總電壓、電池單體電壓或電芯組電壓、電池簇電流、電池模塊內(nèi)部溫度；

具有 SOC/SOH 、充放電電能量值的計算功能；

高效均衡功能；

電氣保護功能；

預警功能；

自檢功能；

參數(shù)整定與修改功能等。

微電網(wǎng)--儲能

微電網(wǎng)--儲能

微電網(wǎng)--工商業(yè)儲能

微電網(wǎng)系統(tǒng)結構

交流母線微電網(wǎng)--離網(wǎng)型

微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)要求

接入系統(tǒng)電壓等級

微電網(wǎng)宜采用單個并網(wǎng)點接入系統(tǒng)。當有兩個及以上與外部電網(wǎng)的并網(wǎng)點時，在并網(wǎng)運行時，應保證只有一個并網(wǎng)開關處于閉合狀態(tài)。

當高、低兩級電壓均具備接入條件時，可采用低電壓等級接入，但不應低于微電網(wǎng)內(nèi)高電壓等級。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng) 是一套具有發(fā)電優(yōu)化調(diào)度、負荷管理、實時監(jiān)測并自動實現(xiàn)微電網(wǎng)同步等功能的能量管理系統(tǒng)。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

安科瑞微電網(wǎng)系統(tǒng)解決方案，通過在企業(yè)內(nèi)部的源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝安科瑞自主研發(fā)的各類監(jiān)測、分析、保護、治理裝置；通過的控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據(jù)最新的電網(wǎng)價格、用電負荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況，靈活調(diào)整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、逆變器等系統(tǒng)與設備，保證企業(yè)微電網(wǎng)始終安全、可靠、節(jié)約、高效、經(jīng)濟、低碳的運行。

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠對微電網(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲能系統(tǒng)、充電負荷進行實時監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網(wǎng)運行監(jiān)視全面化、安全分析智能化、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動態(tài)化的需求，完成不同目標下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟優(yōu)化運行，實現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益大化。

主要功能：

實時監(jiān)測；

能耗分析；

智能預測；

協(xié)調(diào)控制；

經(jīng)濟調(diào)度；

需求響應。

系統(tǒng)特點：

平滑功率輸出，提升綠電使用率；

削峰填谷、谷電利用，提高經(jīng)濟性；

降低充電設備對局部電網(wǎng)的沖擊；

降低站內(nèi)配電變壓器容量；

實現(xiàn)源荷高匹配效能。

相關控制策略：

核心功能

種協(xié)議

支持多種規(guī)約協(xié)議，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97，MQTT、CDT、第三方協(xié)議定制等。

多種通訊方式

支持多種通信方式：串口、網(wǎng)口、WIFI、4G。

通信管理

提供通信通道配置、通信參數(shù)設定、通信運行監(jiān)視和管理等。提供規(guī)約調(diào)試的工具，可監(jiān)視收發(fā)原碼、報文解析、通道狀態(tài)等。

智能策略

系統(tǒng)支持自定義控制策略，如削峰填谷、需量控制、動態(tài)擴容、后備電源、平抑波動、有序充電、逆功率保護等策略，保障用戶的經(jīng)濟性與安全性。

全量監(jiān)控

覆蓋傳統(tǒng)EMS盲區(qū)，可接入多種協(xié)議和不同廠家設備實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)制，實現(xiàn)環(huán)境、安防、消防、視頻監(jiān)控、電能質(zhì)量、計量、繼電保護等多系統(tǒng)和設備的全量接入。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。