安科瑞光储柴微电网能量管理系统

产品介绍

光储技术不断发展：随着全球气候变化问题的日益严峻，能源转型已成为大势所趋。光伏发电作为可再生能源的重要组成部分，其应用前景广阔。随着储能技术的不断进步，储能系统已成为解决光伏发电间歇性和不稳定性问题的有效途径。储能系统可以在光照充足时储存多余的电能，在光照不足或夜间时段释放电能，以维持电网的稳定运行。

柴油发电机补充能力强：在天气或电网故障等情况下，光伏发电和储能系统可能无法满足电网的供电需求。此时，柴油发电机可以作为备用电源，为电网提供稳定的电能供应。

智能化管理与控制：通过实时监测光伏发电、储能系统和柴油发电机的运行状态，系统可以自动调整输出功率，优化能源利用效率。该系统在光照充足时，优先利用光伏发电供电；在光照不足或夜间时段，利用储能系统释放电能；在情况下，启动柴油发电机作为备用电源。同时，系统还可以根据电网的需求和负荷变化，实现并离网模式的无缝切换，确保电网的稳定运行。

应用场景的拓展：并离网模式下交流耦合的光储柴系统已经广泛应用于偏远地区、岛屿、哨所等特殊应用场景。在这些场景下，电网接入困难或不稳定，而光伏发电、储能系统和柴油发电机的组合使用，可以为用户提供稳定、可靠的电能供应。此外，该系统还可以应用于工业、商业和居民等领域，为用户提供经济、环保的能源解决方案。

一、系统组成

1）光伏系统：指从太阳能电池组件至交流汇流箱之间的所有电气设备，包括太阳能电池组件、并网光伏逆变器、直流汇流箱、交直流电缆等； 

2）储能系统：指从蓄电池组至储能双向变流器之间的所有电气设备，包括储能双向变流器、电池组，电池架、电池管理系统、保护系统等； 

3）柴油发电机系统：柴油发电机组； 

4）能量管理系统：包含数据采集装置，服务器，软件。

该系统属于并网型微网可离网运行，且离网后有柴油机作为后备电源的微网类型。光伏发电系统不适合离网后作为主电源运行，其典型的运行模式包括并网 运行、离网后 PCS 做主电源运行和离网后柴油机做主电源运行三种模式，该模式下运行模式切换策略与柴发+储能模式时基本一致。

二、并网运行策略

在并网运行时，由于有大电网支撑系统的运行，可以保证系统内所有负荷供电，系统运行的原则是光伏发电尽量内部消纳，储能削峰填谷运行，提升系统经济性。 

a）削峰填谷

微网控制器通过 PCS 的通信接口实现对储能的充放电控制指令下发，最终实现削峰填谷控制。EMS 充分考虑配电变压器的容量、电网电价时段、储能电池电量、负荷用电情况、光伏发电状况等因素，尽量消纳光伏发电量，使用低价电，制定削峰填谷目标曲线，在保证系统安全稳定的前提下，储能依照目标曲线运行。

b）需量控制 

EMS 按照并网点的基准电量目标值调节储能系统，在并网点功率越过基准电量上放电，低于基准电量下充电，以降低尖峰负荷，减少电力用户基本电费支出，减缓对变压器容量的需求，同时延缓配电设备升级改造的投资。 

c）变压器容量限制 

当电网向系统输送的功率大于变压器最大容量时，若此时处于充电工作状态，则限制储能充电；若负荷功率减去光伏发电功率后仍超出变压器最大容量，则控制储能放电进行补充。 

若系统配置光伏容量较大，并考虑电量向电网返送，则当系统向电网返送的功率超出变压器容量限制时，若储能未满电，控制储能充电；若储能满电，则限制光伏发电。 

d）并网点逆流限制 

若考虑防止系统中光伏余量向电网返送，监测关口表功率，当光伏发电功率大于微网内负载功率时，若储能未满电，则将余电充入储能；若此时储能满电，则会出现向大电网送电现象，限制光伏出力至与负载实时功率保持平衡，防止余电上网。

三、离网稳定策略

离网稳定控制策略主要考虑在离网运行模式下，需要根据 PCS 的功率备用率，切掉部分负荷保证重要负荷的供电和系统稳定运行。 

a）由微网控制器控制系统由并网运行切换至离网运行状态； 

b）储能经济运行曲线模块退出，储能进入 VF 运行模式； 

c）储能联合光伏向负荷供电； 

d）监视 SOC 状态，当功率备用率小于设定值后，无法保证重要负荷设定时长供电时刻，依照设置的优先级，按照负荷等级依次切换 3 级负荷、2 级负荷和 1 级负荷，直至系统无法放电。 

当柴油机做离网主电源后，需要先切除 3 级、2 级和 1 级负荷，系统带 0 级负荷运行。此时不再具备负荷切除能力。

在柴发做主电源时，系统会控制光伏发电充入储能，直至储能SOC满足要求，由微网控制器控制柴发关机，储能重新进入 VF 运行模式，储能联合光伏向负荷供电。

e）监视电网状态，当电网恢复时，若此时储能做主电源，由微网控制器控制系统由离网运行切换至并网运行状态，储能进入PQ运行模式；若此时柴发做主电源，由微网控制器控制柴发停机，同时储能经济运行曲线模块投入。

四、微电网能量管理系统

Acrel-2000MG微电网能量管理系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，全天候进行数据采集分析，监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本。

系统功能：

1) 数据采集及处理：通过光伏、风力发电设备、储能设备、充电桩、负荷及辅助设备等实时采集现场各种电参数、开关量及温度量、电能抄表值等；

2) 实时监控：实时监控微电网系统的综合数据、系统性能、功率辐射曲线、上网电量与发电量、系统损耗等，及时掌握微电网系统的整体运行水平，包括对光伏逆变器、储能变流器、充电桩、主接线、通讯状态等的实时监控；

3) 画面显示：各子系统的发用电信息与状态、各回路的合、分状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、交直流系统及所用变系统的信息、各测量值的实时数据、系统拓扑、各种告警、运行曲线、环境数据等信息；

4) 智能控制策略：包括并离网切换、防逆流、新能源消纳、定制策略等；

5) 记录功能：具有电压、电流、功率、电能以及事故、告警事件等各种历史数据的存储功能，以供查询、分析、打印；

6) 报警处理：用户可以根据自己的需要分类筛选有关报警，并将报警归纳于不同的报警窗口。同时通过告警异常事件进行管理，为设备性能的评估、准确判断故障、提供支持；通过事故追忆和事故重演，可分析事故发生原因，避免事故的再次发生，保证系统安全稳定运行；

7) 应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作，同时支持对操作密码进行设置，为系统的遥控/遥调等操作安全性提供保障；

8) 曲线分析功能：可以曲线形式展示实时数据库和历史数据库中的模拟量、电度量数据，以便分析其当前运行状态及有关历史趋势；

9) 报表统计功能：通过报表，可以方便分析供电系统及各回路运行参数，形成运行日报、月报、电能统计日报、月报、年报。

安科瑞光储柴微电网能量管理系统

安科瑞光储柴微电网能量管理系统