摘要:隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于能源的消費需求也越來(lái)越大,在電力系統中，風(fēng)光發(fā)電成為了一種重要的形式。由于風(fēng)能資源豐富、環(huán)境適應性強等特點(diǎn)以及可再生和清潔性高的優(yōu)勢被廣泛應用到世界范圍內。本文主要研究大規模儲能管理策略下蓄電池組充放電過(guò)程中能量存儲及大功率跟蹤問(wèn)題；分析風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)時(shí)對電網(wǎng)的影響來(lái)確定佳充放電技術(shù)；利用風(fēng)光發(fā)電系統自身特性，在大型電力系統中應用合適的儲能方式

關(guān)鍵詞:發(fā)電系統；能源；儲能技術(shù)

0引言

隨著(zhù)世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能源需求量與日俱增，同時(shí)對環(huán)境也造成了一定程度上地壓力。在我國可再生能源資源非常豐富、分布廣泛且十分分散。因此如何高效利用風(fēng)能是能源開(kāi)發(fā)和發(fā)電技術(shù)研究領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)之一；風(fēng)電作為一種清潔環(huán)保型電力系統已經(jīng)成為當今社會(huì )電源形式；風(fēng)能發(fā)電具有取之不竭以及無(wú)污染等特點(diǎn)使得其在電能供應中占據重要地位，同時(shí)風(fēng)力發(fā)電易受氣候影響的特點(diǎn)導致電能輸出不穩定對電網(wǎng)系統具有一定的沖擊性，而儲能管理策略則可以有效地解決這些問(wèn)題并使之得到更好地利用價(jià)值。能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎，在當前人們生活當中，化石燃料作為主要的能量來(lái)源。而隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步以及對環(huán)保意識增強等因素影響下使得可利用資源變得越來(lái)越少。因此我們大力發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)來(lái)滿(mǎn)足日益增長(cháng)的能源需求。

1風(fēng)光儲發(fā)電系統運行特性分析

1.1風(fēng)光儲發(fā)電系統結構特點(diǎn)

風(fēng)光儲發(fā)電系統的主要組成部分是風(fēng)力發(fā)電機組、光伏組件和蓄電池，其能量轉化效率高，并且可以根據用戶(hù)要求調節。在風(fēng)光儲發(fā)電系統中風(fēng)力發(fā)電機組是重要的部分。風(fēng)速與光照強度呈反比關(guān)系，光伏陣列在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò )中起著(zhù)至關(guān)重要作用，光伏組件接受太陽(yáng)光的輻射產(chǎn)生大量電能來(lái)對風(fēng)能進(jìn)行互補；蓄電池組也就是大規模風(fēng)光儲發(fā)電調節裝置，其能量轉化效率高、體積化小。風(fēng)光儲發(fā)電系統的工作原理是通過(guò)對外部風(fēng)電場(chǎng)和太陽(yáng)能

能量進(jìn)行吸收，從而產(chǎn)生電能，實(shí)現電力資源在有限內大限度地滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

1.2風(fēng)光儲發(fā)電系統負荷預測

在風(fēng)光儲發(fā)電系統中，其負荷預測的方法主要包括隨機建模法。這種算法能夠從不同方面來(lái)對風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行分類(lèi)模擬。例如風(fēng)速、風(fēng)向等氣象因素和風(fēng)力發(fā)電機組以及其他相關(guān)影響因素；還有就是通過(guò)隨機變化模型可以得到相應的風(fēng)速與風(fēng)向之間關(guān)系曲線(xiàn)圖，并以此為基礎建立大規模風(fēng)電機組運行時(shí)負荷數學(xué)模型與發(fā)電機特性曲線(xiàn)圖，進(jìn)而實(shí)現了在實(shí)際中運用該系統預測方法的可行性及準確性。風(fēng)光發(fā)電系統的負荷預測是在對風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)速和輻度分析后，通過(guò)建立相應模型，利用該模型來(lái)計算出大功率點(diǎn)下的有功功率。其中包括了風(fēng)力發(fā)電機、太陽(yáng)能光伏方陣等。風(fēng)電機組包括恒壓恒頻風(fēng)力發(fā)電機組以及變速變槳距發(fā)電機組兩種；風(fēng)電機組主要由風(fēng)能發(fā)電機及其控制器組成；風(fēng)光儲發(fā)電系統中逆流器和升壓變壓

器構成逆流電路并網(wǎng)運行。

1.3風(fēng)光儲發(fā)電系統出力

風(fēng)光儲發(fā)電系統的容量一般為幾千瓦到幾百兆瓦，其發(fā)電量與季節性因素有關(guān)，不同季節、晝夜交替等多種原因導致這些能源都具有隨機性和間歇式特性。風(fēng)光發(fā)電系統的功率波動(dòng)是影響風(fēng)力發(fā)電機組輸出電能質(zhì)量、電力資源利用率和電網(wǎng)經(jīng)濟運行以及社會(huì )效益等重要因素，其對風(fēng)電機組的工作效率有著(zhù)直接而明顯地影響。所以在大規模光伏并網(wǎng)發(fā)電系統中應用儲能管理策略具有極其重大意義。建立風(fēng)速、輻照度與負荷之間關(guān)系模型。通過(guò)計算得出風(fēng)光電源出力下的有功功率曲線(xiàn)圖，結合實(shí)際情況選擇合適蓄電池容量來(lái)提高風(fēng)力發(fā)電機組輸出電能質(zhì)量和電網(wǎng)經(jīng)濟運行效益。

2大規模風(fēng)電系統中儲能管理存在的問(wèn)題

2.1儲放容量有限

在實(shí)際情況下通常采用雙饋風(fēng)力發(fā)電機組來(lái)進(jìn)行供電；如果風(fēng)電機組需要長(cháng)期不間斷工作會(huì )導致系統出現故障的概率增大而影響電網(wǎng)運行安全。在電力系統中，風(fēng)力發(fā)電的容量一般都比較小，而且，由于風(fēng)能資源是非常有限的。因此當大規模風(fēng)光電源出現時(shí)就會(huì )造成很大一部分電網(wǎng)斷網(wǎng)。因為風(fēng)電機組沒(méi)有固定儲放點(diǎn)和蓄電池容量不高導致了其存儲能力不足；并且隨著(zhù)時(shí)間推移風(fēng)速不斷下降、頻率越來(lái)越大以及溫度也在逐漸升高等這些因素使得風(fēng)力發(fā)電系統中的容量衰減速度加快，從而影響到整個(gè)電力系統運行安全問(wèn)題。

2.2設備壽命短

在電力系統中，風(fēng)力發(fā)電設備的壽命是指風(fēng)機、發(fā)電機組以及其它輔助裝置等所耗電和維護用。其中機組成本主要包括葉片材料消耗及機械損耗(葉輪、發(fā)電機轉子)磨損。風(fēng)能轉換效率低，風(fēng)力渦輪發(fā)電機技術(shù)不成熟存在較大缺陷，調度管理水平不高且運行方式單一等因素都會(huì )影響到系統的發(fā)電能力與可靠性問(wèn)題，因此在對風(fēng)光電源進(jìn)行設計時(shí)一定要考慮設備壽命和機組經(jīng)濟性之間的關(guān)系。所以風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速。在大規模能源使用過(guò)程中對設備的壽命要求也越來(lái)越高。但是由于現在大部分風(fēng)光互補發(fā)電站并沒(méi)有安裝兆瓦級功率轉換裝置和低電壓穿越能力強、體積大、重量輕等優(yōu)點(diǎn)來(lái)替代昂貴而又價(jià)格高昂設施建設費用以及環(huán)境污染問(wèn)題嚴重制約了小型風(fēng)電系統的快速推廣應用，因此我國目前還不能滿(mǎn)足大型電力系統對于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)更高標準更完善的需求。

2.3風(fēng)能利用率低等缺點(diǎn)

我國大部分風(fēng)光發(fā)電系統中都沒(méi)有對風(fēng)力發(fā)電機組進(jìn)行設計，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì )出現很多問(wèn)題，例如:風(fēng)機葉片材料選用不當。目前大多數小型風(fēng)力發(fā)電機都是采用了硅鋼片材質(zhì)制成。但是由于其制造工藝不夠完善、加工工序復雜等原因導致它很難得到大規模應用。由于風(fēng)能資源和太陽(yáng)能資源分布不協(xié)調，使得風(fēng)力發(fā)電系統中所使用到的太陽(yáng)能利用效率也比較低下。我國目前在開(kāi)發(fā)和應用大規模風(fēng)光能源時(shí)大多數都采用了分散模式。這種方式不僅僅能夠有效地提高光伏發(fā)電量、降低成本還可以減少對當地生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞；而且它是一個(gè)較為復雜且技術(shù)相對缺乏的工程設計過(guò)程。

3.大規模風(fēng)光發(fā)電系統的儲能管理策略

大規模風(fēng)電并網(wǎng)運行是一個(gè)非常復雜的過(guò)程，由于風(fēng)力發(fā)電和其他電力能源相互影響，因此需要大量的電源來(lái)保證其連續穩定高效地工作。目前常用到的是分布式儲能系統。

3.1采用恒壓變流器

在大容量發(fā)電機出現故障或負載過(guò)大時(shí)可以提供足夠時(shí)間維持發(fā)電機組持續供電；當大容量機組停止運行后可通過(guò)控制逆止器將備用機組從電網(wǎng)獲得部分低峰電能向負荷提供給用戶(hù)，同時(shí)也不會(huì )影響其他電源的正常供應。在風(fēng)光發(fā)電系統中，風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏是主要的兩種能源。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)可以將其轉化為電能，而太陽(yáng)電池則是直接轉換成化學(xué)電源。但是由于風(fēng)光電網(wǎng)并網(wǎng)困難且容量有限、能量的不穩定及風(fēng)速變化比較大等原因使得風(fēng)電機組輸出功率并不高而且波動(dòng)大；所以目前世界上大部分都把開(kāi)發(fā)大規模風(fēng)光互補供電系統作為提高和改善電力市場(chǎng)運行質(zhì)量的重要手段之一來(lái)解決發(fā)電負荷高峰期間存在峰值電壓過(guò)低問(wèn)題。

3.2降低風(fēng)電裝機容量

風(fēng)電是清潔能源，可以實(shí)現無(wú)污染，可再生能源的充分利用。而大規模風(fēng)光發(fā)電并網(wǎng)運行時(shí)容易出現電網(wǎng)中斷問(wèn)題。在風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電量大于系統裝機容量時(shí)就需要進(jìn)行調流器操作；當風(fēng)速超過(guò)一定值時(shí)會(huì )自動(dòng)關(guān)閉發(fā)電機繼續向負載供電或直接并入交變頻器等設備來(lái)滿(mǎn)足用電需求；同時(shí)也會(huì )導致電力輸送線(xiàn)路斷線(xiàn)、電壓波動(dòng)和功率因數降低等一系列嚴重后果，因此風(fēng)電場(chǎng)根據負荷變化及時(shí)調整其出力狀態(tài)以保證電網(wǎng)的安全運行。風(fēng)力發(fā)電的隨機性和間歇性能，決定了風(fēng)電在大規模地區運行時(shí)，保證電網(wǎng)安全穩定。首先應合理規劃與設計風(fēng)電場(chǎng)的容量。對風(fēng)速小于或等于5m/s、大于25kW及以上大負荷和多余無(wú)備用機組進(jìn)行調度安排；其次是要使系統具有良好經(jīng)濟效益并考慮到成本問(wèn)題等因素來(lái)減少不必要的損失以及降低風(fēng)力發(fā)電工程中風(fēng)電比例所占比重，從而提高了電網(wǎng)安全運行水平，達到節能減排效果。

3.3提高風(fēng)力發(fā)電技術(shù)水平

在開(kāi)發(fā)和使用大型風(fēng)機時(shí)，應該盡量選擇經(jīng)濟性較高、運行穩定可靠的發(fā)電機組。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和應用是一項長(cháng)期而艱巨且艱難地任務(wù)，需要、企業(yè)以及科研機構等多方主體共同努力。首先，應加大對風(fēng)電開(kāi)發(fā)補貼力度。通過(guò)稅收政策來(lái)鼓勵風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行規?；ㄔO；其次是企業(yè)要積極引進(jìn)新能源與可再生能源并駕齊驅力發(fā)展新產(chǎn)業(yè)；后則應該加強對于風(fēng)力發(fā)電機組的研究及研發(fā)工作和技術(shù)水平上的提高與進(jìn)步從而使其性能得到進(jìn)一步提升，為我國未來(lái)大規模風(fēng)光發(fā)電項目的開(kāi)展奠定基礎。風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能，在風(fēng)速較高的地區，將其轉換為電能。由于風(fēng)光電網(wǎng)技術(shù)不完善、設備落后等因素制約和限制了風(fēng)力發(fā)電系統發(fā)展。目前我國使用多的是兆瓦級風(fēng)電(MW)作為備用電源進(jìn)行供電；而隨著(zhù)對環(huán)境保護政策力度增大以及能源危機愈加嚴重、環(huán)境污染問(wèn)題日益突出以及可再生能源開(kāi)發(fā)利用率低，兆瓦級的風(fēng)能已經(jīng)難以滿(mǎn)足需求了，因此需要增加新技術(shù)來(lái)提高其轉換效率及輸出功率大小。

3.4建立合理有效地儲存裝置

對大容量機組采用集中存儲方式進(jìn)行控制，大規模風(fēng)光發(fā)電系統的儲能方式有多種，而其存儲裝置也是多種多樣。在實(shí)際中，可以選擇適當的儲存方法。例如:風(fēng)電、光伏和潮汐能等可再生能源作為主要能源進(jìn)行供電；太陽(yáng)能、風(fēng)機或生物電池等作為輔助能源加以使用以及風(fēng)力發(fā)電和光電產(chǎn)業(yè)所具有巨大潛力發(fā)展前景；小型水庫及蓄電站建設中需要大量資金投入用于發(fā)電設備設施維護與管理上等等這些都有廣泛地應用空間。在大規模風(fēng)光發(fā)電系統中，風(fēng)力發(fā)電機組是一個(gè)關(guān)鍵的組成部分，它主要承擔著(zhù)風(fēng)電機組自身所需功率輸出、輸送和分配任務(wù)。如果想提高其發(fā)電量及效率要將其儲能裝置進(jìn)行合理有效地規劃。建立合理高效并且具有針對性的儲存設備對于大型規模小型風(fēng)電站來(lái)說(shuō)十分重要；而小規模光伏發(fā)電站由于技術(shù)限制難以大規模投入使用所以應該在設計時(shí)就考慮到如何能夠大程度上滿(mǎn)足電網(wǎng)負荷需求。

3.5加強調度管理與優(yōu)化設計

在風(fēng)力發(fā)電系統中，風(fēng)速與功率之間存在著(zhù)相互影響的關(guān)系，因此需要對風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行加減速調節。當電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)功率輸出也會(huì )隨之變化；反之則會(huì )發(fā)生變化。由于風(fēng)光電源具有較強的隨機性特點(diǎn)和間歇特性以及大容量負載需求特點(diǎn)等特征使得其能夠保證一定頻率下大負荷不超過(guò)大值、同時(shí)要具備較高風(fēng)速裕度并在短時(shí)間內保持系統穩定運行狀態(tài)，從而確保大規模發(fā)電對能源供應的充足率。優(yōu)化設計首先要考慮風(fēng)光調度時(shí)風(fēng)速大小、頻率高低以及負載能力等方面來(lái)確定優(yōu)配置方案；其次要通過(guò)建立模型得到大輸出功率點(diǎn)下所需有功出力與低發(fā)電成本之間函數關(guān)系式曲線(xiàn)圖；后根據計算得出佳風(fēng)電機組的控制策略和佳運行方式。

4.Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統概述

4.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電樁的接入，全天候進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進(jìn)可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng)；有效實(shí)現用戶(hù)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(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統應采用分層分布式結構，整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層：設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.2技術(shù)標準

本方案遵循的標準有：

本技術(shù)規范書(shū)提供的設備應滿(mǎn)足以下規定、法規和行業(yè)標準：

GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統工業(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)控制計算機系統通用規范5部分：場(chǎng)地安全要求

GB/T26802.6-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范6部分：驗收大綱

GB/T2887-2011計算機場(chǎng)地通用規范

GB/T20270-2006信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò )基礎安全技術(shù)要求

GB50174-2018電子信息系統機房設計規范

DL/T634.5101遠動(dòng)設備及系統5-101部分:傳輸規約基本遠動(dòng)任務(wù)配套標準

DL/T634.5104遠動(dòng)設備及系統5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)101

GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統技術(shù)規定

GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統技術(shù)規范

GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設計標準

GB/T36270-2018微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范

DL/T1864-2018獨立型微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范

T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規范

T/CEC151-2018并網(wǎng)型交直流混合微電網(wǎng)運行與控制技術(shù)規范

T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應技術(shù)要求

T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負荷管理技術(shù)導則

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范

T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設計規范

NB/T10148-2019微電網(wǎng)1部分：微電網(wǎng)規劃設計導則

NB/T10149-2019微電網(wǎng)2部分：微電網(wǎng)運行導則

4.3適用場(chǎng)合

系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

4.4型號說(shuō)明

Acrel-2000

Acrel-2000系列監控系統

MG

MG—微電網(wǎng)能量管理系統。

4.5系統配置

4.5.1系統架構

本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層，詳細拓撲結構如下：

4.6系統功能

4.6.1實(shí)時(shí)監測

微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無(wú)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(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統應可以對分布式電源、儲能系統進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)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。

系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)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，儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。

圖2系統主界面

子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。

4.6.1.1光伏界面

圖3光伏系統界面

本界面用來(lái)展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

4.6.1.2儲能界面

圖4儲能系統界面

本界面主要用來(lái)展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。

圖5儲能系統PCS參數設置界面

本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置，包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖6儲能系統BMS參數設置界面

本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)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PCS電網(wǎng)側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)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PCS交流側數據界面

本界面用來(lái)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(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統PCS直流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖10儲能系統PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)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(lái)展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等，同時(shí)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(lái)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，并展示當前電芯的最小電壓、溫度值及所對應的位置。

4.6.1.3風(fēng)電界面

圖13風(fēng)電系統界面

本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

4.6.1.4充電樁界面

圖14充電樁界面

本界面用來(lái)展示對充電樁系統信息，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(xiàn)、各個(gè)充電樁的運行數據等。

4.6.1.5視頻監控界面

圖15微電網(wǎng)視頻監控界面

本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。

4.6.2發(fā)電預測

系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據，對分布式發(fā)電進(jìn)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(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃，便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。

圖16光伏預測界面

4.6.3策略配置

系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統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(dòng)態(tài)擴容等。

圖17策略配置界面

4.6.4運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備時(shí)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(wú)功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

4.6.5實(shí)時(shí)報警

應具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警，應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖19實(shí)時(shí)告警

4.6.6歷史事件查詢(xún)

應能夠對遙信變位，保護動(dòng)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(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

圖20歷史事件查詢(xún)

4.6.7電能質(zhì)量監測

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。

1）在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)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：系統應能實(shí)時(shí)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(dòng)與閃變：系統應能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(cháng)閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn)；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線(xiàn)，包括日有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）和年有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）；

5）電壓暫態(tài)監測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員；系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數據統計：系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據，包括均值、最小值、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(chēng)、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖21微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

4.6.8遙控功能

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖22遙控功能

4.6.9曲線(xiàn)查詢(xún)

應可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面，可以直接查看各電參量曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。

圖23曲線(xiàn)查詢(xún)

4.6.10統計報表

具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析；對系統運行的節能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖24統計報表

4.6.11網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖25微電網(wǎng)系統拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統拓撲，包括系統的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

4.6.12通信管理

可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)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26通信管理

4.6.13用戶(hù)權限管理

應具備設置用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)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(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖27用戶(hù)權限

4.6.14故障錄波

應可以在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)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(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)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(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

圖28故障錄波

4.6.15事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數據，包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲事故10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)和隨意修改。

圖29事故追憶

5.結束語(yǔ)

污水處隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，對能源需求量越來(lái)越大，傳統化石燃料發(fā)電已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì )生產(chǎn)及經(jīng)濟建設需要。而風(fēng)能、太陽(yáng)能以及潮汐能等可再生能源成為新時(shí)代下炙手不可代的話(huà)題。這些清潔型能源被認為是未來(lái)世界上具有活力的資源之一；風(fēng)力發(fā)電機組在電力系統中扮演著(zhù)重要角色并為人們提供了巨大貢獻力和動(dòng)力來(lái)源，而且它也可以作為電網(wǎng)的補充設備來(lái)進(jìn)行電能輸出與轉換工作。

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