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淺談光儲充一體化電站在未來能源領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

來源:安科瑞電氣股份有限公司   2024年12月23日 15:44   205

黃琴

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:光儲充一體化電站作為新能源領(lǐng)域的創(chuàng)新模式液肌,集成了太陽能發(fā)電和能量存儲系統(tǒng),旨在提高能源利用效率和響應(yīng)能源需求的靈活性鸥滨。這種模式對傳統(tǒng)的能源供應(yīng)和管理模式提出了挑戰(zhàn)嗦哆,同時也為能源行業(yè)的發(fā)展開辟了新的方向。文章闡述了光儲充一體化電站建設(shè)的重要意義婿滓,并深入探討了光儲充一體化電站的關(guān)鍵技術(shù)吝秕,包括光伏發(fā)電技術(shù)泊脐、儲能技術(shù)、耦合技術(shù)烁峭、開關(guān)柜技術(shù)和能量管理技術(shù)容客。文章還預(yù)測了光儲充一體化電站在未來能源領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,旨在為能源行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新提供理論支持和實踐指導(dǎo)挤毯。

關(guān)鍵詞:光儲充一體化電站蛙途;光伏發(fā)電;能量存儲两漫;智能管理

0引言

光儲充一體化電站作為新型的能源利用模式汤袭,其核心在于有效整合太陽能發(fā)電與電能儲存系統(tǒng),實現(xiàn)能源的*效利用和持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)宅集。該模式不僅能顯著提升太陽能發(fā)電的使用效率席栅,還能減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴,對緩解能源危機和減少環(huán)境污染具有重要意義拔灾。然而署霸,光儲充一體化電站的建設(shè)面臨眾多技術(shù)挑戰(zhàn),包括如何提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率继锰、如何設(shè)計更為*效和安全的能量儲存系統(tǒng)赠魂,以及如何實現(xiàn)這些系統(tǒng)的優(yōu)化整合與智能管理。這些技術(shù)問題的解決是實現(xiàn)光儲充一體化電站*效運作的關(guān)鍵及窃,也是推動可再生能源廣泛應(yīng)用的重要前提缆刁。文章深入分析和探討光儲充一體化電站建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù),對于推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有重要的現(xiàn)實意義起趾。

1光儲充一體化電站建設(shè)的重要意義

光儲充一體化電站通過整合太陽能發(fā)電和能量存儲系統(tǒng)诗舰,有效解決了太陽能發(fā)電間歇性和不穩(wěn)定性問題,確保能源供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性训裆。這種模式在提高太陽能利用效率方面顯示出其優(yōu)勢始衅,同時也對減少溫室氣體排放、緩解全球氣候變化具有積*作用缭保。在提升能源轉(zhuǎn)換和存儲效率汛闸、減少能源損耗方面,這種電站模式同樣具有顯著優(yōu)勢艺骂,對提高能源利用效率诸老、降低能源成本發(fā)揮著關(guān)鍵作用。技術(shù)層面上钳恕,光儲充一體化電站的建設(shè)推動了包括*效率太陽能電池别伏、大容量能量儲存系統(tǒng)及智能電站管理技術(shù)在內(nèi)的一系列創(chuàng)新,不僅推進了電站技術(shù)發(fā)展忧额,也為其他能源技術(shù)的進步奠定了基礎(chǔ)厘肮。該模式在促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展愧口、增加就業(yè)機會等方面展現(xiàn)了其重要作用。鑒于太陽能資源的廣泛分布咆杯,該電站模式在為偏遠地區(qū)和能源不足地區(qū)提供穩(wěn)定電力供應(yīng)上具有不可替代的作用幌瓦。

2光儲充一體化電站建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1光伏發(fā)電技術(shù)

(1)光伏組件技術(shù)。光伏組件技術(shù)作為光儲充一體化電站中光伏發(fā)電技術(shù)的核心终太,關(guān)注于提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率及其在電站系統(tǒng)中的集成應(yīng)用苫担。目前,光伏組件的發(fā)展集中在*效率硅基太陽能電池及其創(chuàng)新設(shè)計上辰丛。硅基太陽能電池包括單晶硅和多晶硅電池滓层,通過采用高純度硅材料和優(yōu)化晶體生長工藝,顯著提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率向酝。在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計方面禁糖,采用鈍化發(fā)射*和背面電池(PERC)技術(shù)、異質(zhì)結(jié)技術(shù)(HJT)和背接觸電池技術(shù)盖疾,有效減少了電子-空穴對的復(fù)合損失狞穗,提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。對電池片的表面處理技術(shù)進行優(yōu)化喊解,如抗反射涂層和表面鈍化技術(shù),進一步降低了光學(xué)損耗和電子復(fù)合郑诺,增強了電池的光捕獲能力夹姥。在光伏組件的封裝和集成方面,采用高透光率的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)薄膜和耐候性強的背板材料辙诞,保證了組件的長期穩(wěn)定性和耐環(huán)境性能[2]辙售。光伏組件的電氣設(shè)計通過優(yōu)化串聯(lián)和并聯(lián)連接方式,實現(xiàn)了更高的模塊輸出功率和更低的系統(tǒng)線損飞涂。智能化光伏組件的研發(fā)集成了微型逆變器或優(yōu)化器旦部,實現(xiàn)了單個組件的*大功率點跟蹤(MPPT),提升了整個光伏陣列的能量輸出效率较店。光伏組件技術(shù)的創(chuàng)新和進步士八,不僅提升了光伏發(fā)電效率,還增強了光儲充一體化電站在不同環(huán)境和運行條件下的適應(yīng)性和可靠性梁呈,為實現(xiàn)*效婚度、穩(wěn)定的太陽能發(fā)電提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

(2)逆變器技術(shù)官卡。逆變器技術(shù)在光儲充一體化電站中的作用集中于將光伏組件產(chǎn)生的直流電*效轉(zhuǎn)換為交流電蝗茁,同時確保電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定。現(xiàn)代逆變器通過采用*進的功率電子技術(shù)和微電子技術(shù)剥乍,實現(xiàn)*準(zhǔn)的功率控制和*效能量轉(zhuǎn)換泊术。特別是寬帶隙半導(dǎo)體材料如碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)的應(yīng)用候赏,顯著降低了逆變器的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗,從而提升轉(zhuǎn)換效率沃菩。多電平逆變器技術(shù)通過增加電壓電平盯媚,有效減少輸出電壓和電流的波動,提高輸出電能質(zhì)量伐薯。集成的MPPT技術(shù)能根據(jù)光照和溫度變化自動調(diào)整工作狀態(tài)弥禀,*大化捕獲能量。逆變器的遠程監(jiān)控和故障診斷功能诡岂,利用實時數(shù)據(jù)分析和預(yù)測性維護骏芍,提高系統(tǒng)運行可靠性和維護效率[3]。為適應(yīng)電網(wǎng)需求登鄙,現(xiàn)代逆變器還具備電網(wǎng)支持功能既憔,如低電壓穿越(LVRT)和電壓調(diào)節(jié),增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性骤公。逆變器技術(shù)的創(chuàng)新不僅優(yōu)化了光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程抚官,也為光儲充一體化電站的*效穩(wěn)定運行提供了技術(shù)支持,成為可持續(xù)能源供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)阶捆。

2.2儲能技術(shù)

儲能技術(shù)在光儲充一體化電站中起著至關(guān)重要的作用凌节,主要涉及電化學(xué)儲能系統(tǒng)、機械儲能設(shè)備和熱能儲存技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化洒试。在電化學(xué)儲能系統(tǒng)中倍奢,鋰離子電池因其高能量密度、長循環(huán)壽命和優(yōu)良的充放電效率成為主流選擇垒棋。電池管理系統(tǒng)(BMS)的應(yīng)用確保電池組安全穩(wěn)定運行卒煞,通過實時監(jiān)控電池狀態(tài)和性能,優(yōu)化充放電策略叼架,延長電池壽命畔裕。此外,液流電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域展現(xiàn)優(yōu)勢乖订,可擴展的儲能容量和較低的能量密度損耗滿足大型電站需求扮饶。機械儲能設(shè)備如抽水蓄能和飛輪儲能,以其*效的能量轉(zhuǎn)換和長期的儲能能力適應(yīng)特定場景乍构。抽水蓄能通過高低地勢間移動水體存儲能量淫蜕,飛輪儲能利用旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性存儲和釋放能量。熱能儲存技術(shù)包括相變材料儲熱和高溫熔鹽儲熱抬奠,為電站提供*效熱能存儲方式肩检。相變材料通過物質(zhì)相變吸收或釋放熱量,高溫熔鹽儲熱利用熔鹽高比熱容儲存熱能。儲能技術(shù)的綜合應(yīng)用泉疆,提升了電站能量利用效率派料,為太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性和間歇性提供調(diào)節(jié)手段。*確的能量管理和調(diào)控確保電站在不同運行條件下?lián)碛?效性能,為實現(xiàn)可持續(xù)的能源供應(yīng)提供堅實基礎(chǔ)。

2.3耦合技術(shù)

耦合技術(shù)的關(guān)鍵在于優(yōu)化光伏和儲能系統(tǒng)的能量流動萧状,確保兩個系統(tǒng)間能量的*效傳遞和利用。電站設(shè)計采用**進的控制算法和實時數(shù)據(jù)處理技術(shù)隙趣,動態(tài)調(diào)整光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的工作狀態(tài),以應(yīng)對電站負荷變化和環(huán)境條件的波動嘴缓。例如旱万,實施*大功率點跟蹤(MPPT)算法,自動調(diào)整光伏系統(tǒng)的工作點吐句,優(yōu)化能量捕獲胁后。同時,通過*確控制儲能系統(tǒng)的充放電過程嗦枢,平衡電站的能量供需攀芯,提高整體運行效率。耦合技術(shù)在實現(xiàn)光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的熱管理方面也至關(guān)重要文虏,通過優(yōu)化熱控制系統(tǒng)侣诺,保持設(shè)備在*佳溫度下運行,延長設(shè)備壽命氧秘,降低維護成本年鸳。耦合技術(shù)通過實現(xiàn)光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)間的有效接合和協(xié)調(diào)運行,提高了光儲充一體化電站的整體能效和可靠性敏储,對電站的持續(xù)穩(wěn)定運行至關(guān)重要阻星。

2.4開關(guān)柜技術(shù)

開關(guān)柜技術(shù)在光儲充一體化電站中起到關(guān)鍵的配電和保護作用朋鞍,確保電站內(nèi)部電氣系統(tǒng)的安全已添、穩(wěn)定與*效運行。開關(guān)柜主要包括斷路器滥酥、隔離開關(guān)鹰觅、接觸器、繼電器和控制單元等關(guān)鍵組件棍丽,負責(zé)電站內(nèi)部電力的分配田蝠、控制及保護。斷路器在電站系統(tǒng)中用于保護電氣設(shè)備免受過載或短路的損害慈翔,其選擇和配置需考慮電流承載能力和斷路能力权塑。隔離開關(guān)用于在維修時安全地隔離電氣設(shè)備,其設(shè)計需滿足高壓電氣隔離的安全標(biāo)準(zhǔn)因镊。接觸器和繼電器作為控制元件托茅,用于遠程或自動控制電站內(nèi)部電氣設(shè)備的開合武慨,其性能直接影響電站的響應(yīng)速度和操作可靠性〔惴伲控制單元是開關(guān)柜的大腦行掰,集成*進的微處理器和控制算法,實現(xiàn)對電站內(nèi)部電氣設(shè)備的*確控制和實時監(jiān)控岸腔。在設(shè)計開關(guān)柜時坪江,還需考慮其防塵、防潮脑溢、抗震等物理性能僵朗,確保在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行。開關(guān)柜的熱管理也非常重要焚志,需采用*效的散熱設(shè)計衣迷,如強制通風(fēng)、散熱片或空調(diào)系統(tǒng)酱酬,以防止設(shè)備過熱壶谒,保證運行效率和壽命。開關(guān)柜的智能化管理是提高電站效率和安全性的重要方向膳沽,通過集成智能監(jiān)控系統(tǒng)汗菜,如故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護挑社,實現(xiàn)對電站運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和及時維護陨界。開關(guān)柜技術(shù)通過在電力分配、控制和保護方面的*效與可靠性痛阻,確保了光儲充一體化電站內(nèi)部電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行菌瘪,對電站的整體性能和安全性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2.5能量管理技術(shù)

能量管理技術(shù)在光儲充一體化電站中的應(yīng)用目的是實現(xiàn)對光伏發(fā)電音拢、儲能系統(tǒng)以及電站負載之間能量流動的*效調(diào)控莱芥。該技術(shù)核心在于采用*進的管理系統(tǒng)和算法,對電站內(nèi)部的能量產(chǎn)生丈蛇、存儲和消費進行實時監(jiān)控和智能優(yōu)化娩证。能量管理系統(tǒng)(EMS)集成了*級數(shù)據(jù)處理能力和人工智能算法,能實時分析電站的能量產(chǎn)出抬宽、儲存狀態(tài)和消費需求隐睹。通過預(yù)測光伏發(fā)電的產(chǎn)能和負載需求的變化,EMS調(diào)整儲能設(shè)備的充放電策略硝僻,優(yōu)化能量的存儲和利用效率鹿脯。電站的需求響應(yīng)管理是能量管理的關(guān)鍵組成部分,涉及調(diào)節(jié)電站內(nèi)部負載和參與電網(wǎng)側(cè)需求響應(yīng),包括負荷平衡抵师、峰谷電價適應(yīng)等策略奶膘,以減少電能成本和提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。在儲能系統(tǒng)管理方面盯桦,EMS不僅監(jiān)控電池狀態(tài)慈俯,還通過優(yōu)化充放電深度、溫度控制等手段延長電池壽命拥峦。EMS還需具備與電網(wǎng)交互的能力贴膘,如支持電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)、電壓控制和應(yīng)急響應(yīng)功能略号,提高電站對電網(wǎng)的支持能力刑峡。在數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡(luò)通信方面,EMS應(yīng)采用*級加密技術(shù)和穩(wěn)定的通信協(xié)議玄柠,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院拖到y(tǒng)的可靠運行突梦。通過這些*級的管理技術(shù)和策略,能量管理系統(tǒng)不僅提升了電站的經(jīng)濟效益羽利,還增強了電站的運行可靠性和對電網(wǎng)的友好性宫患,是光儲充一體化電站*效穩(wěn)定運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3光儲充一體化電站的未來展望

光儲充一體化電站在未來能源領(lǐng)域的發(fā)展前景廣闊这弧,其核心在于實現(xiàn)更*效娃闲、可靠、環(huán)保的能源供應(yīng)匾浪。隨著太陽能電池效率的持續(xù)提升和成本的進一步降低逛徽,光伏發(fā)電將更加*效和經(jīng)濟,使光儲充一體化電站在各種環(huán)境下的應(yīng)用更加廣泛蚜烹。特別是鈣鈦礦太陽能電池穗免、多結(jié)合太陽能電池等新型*效率太陽能電池技術(shù)的發(fā)展,將大幅提升光伏組件的轉(zhuǎn)換效率报案,進一步推動光儲充一體化電站的效率和成本效益趋臼。在儲能技術(shù)方面,鋰離子電池谴眶、液流電池等*效儲能系統(tǒng)的研發(fā)和優(yōu)化俺阻,將大幅提升儲能容量和壽命池致,降低成本宰蘸,這對于平衡光伏發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性至關(guān)重要,提高了電站的調(diào)峰能力和可靠性剥犯。未來光儲充電站將更多采用智能化的能量管理系統(tǒng)捂臣,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)進行能量的*效分配和優(yōu)化管理,實現(xiàn)對能源需求的*準(zhǔn)預(yù)測和響應(yīng)堡掏,從而提高能源的利用效率和電站的經(jīng)濟性应结。分布式能源系統(tǒng)和微電網(wǎng)的發(fā)展將使光儲充一體化電站在城市和農(nóng)村能源供應(yīng)中扮演更加重要的角色。這種模式有助于提高能源供應(yīng)的靈活性和可靠性泉唁,特別是在偏遠地區(qū)或災(zāi)難情況下鹅龄,能夠提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)。環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的全球趨勢將進一步推動光儲充一體化電站技術(shù)的創(chuàng)新亭畜,特別是在減少碳排放和提高能源利用效率方面扮休。光儲充一體化電站不僅能夠推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和轉(zhuǎn)型,還能在應(yīng)對氣候變化和促進可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用拴鸵。4安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源玷坠、網(wǎng)、荷劲藐、儲能系統(tǒng)八堡、充電負荷進行實時監(jiān)控、診斷告警聘芜、全景分析兄渺、有序管理和*級控制,滿足微電網(wǎng)運行監(jiān)視*面化磁揽、安全分析智能化专运、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動態(tài)化的需求屏部,完成不同目標(biāo)下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟優(yōu)化運行壮畏,實現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益*大化藐捉。

4.1主要功能

實時監(jiān)測铭歪;

能耗分析;

智能預(yù)測氛玛;

協(xié)調(diào)控制搀薛;

經(jīng)濟調(diào)度;

需求響應(yīng)蹂勺。

4.2系統(tǒng)特點

平滑功率輸出稻填,提升綠電使用率;

削峰填谷携帘、谷電利用恰壁,提高經(jīng)濟性;

降低充電設(shè)備對局部電網(wǎng)的沖擊旨椒;

降低站內(nèi)配電變壓器容量晓褪;

實現(xiàn)源荷*高匹配效能堵漱。

4.3相關(guān)控制策略

序號

系統(tǒng)組成

運行模式

控制邏輯

1

市電+負荷+儲能

峰谷套利

根據(jù)分時電價,設(shè)置晚上低價時段充電涣仿、白天高價時段放電勤庐,根據(jù)峰谷價差進行套利

2

需量控制

根據(jù)變壓器的容量設(shè)定值,判斷儲能的充放電好港,使得變壓器容量保持在設(shè)定容量值以下愉镰,降低需量電費

3

動態(tài)擴容

對于出現(xiàn)大功率的設(shè)備,且持續(xù)時間比較短時钧汹,可以通過控制儲能放電進行補充該部分的功率需求岛杀,

4

需求響應(yīng)

根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的需求,在電網(wǎng)出現(xiàn)用電高峰時進行放電崭孤、在電網(wǎng)出現(xiàn)用電低谷時進行充電类嗤;

5

平抑波動

根據(jù)負荷的用電功率變化,進行充放電的控制辨宠,如功率變化率大于某個設(shè)定值遗锣,進行放電,主要用于降低電網(wǎng)沖擊

6

備用

當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時湾蝙,啟動儲能系統(tǒng)宝猩,對重要負荷進行供電,保證生產(chǎn)用電

7

市電+負荷+光伏

自發(fā)自用惰绘、余電上網(wǎng)

光伏發(fā)電優(yōu)先供自己負荷使用孙远,多余的電進行上網(wǎng),不足的由市電補充

8

自發(fā)自用

主要針對光伏多發(fā)時蟀蛆,存在一個防逆流控制友熟,調(diào)節(jié)光伏逆變器的功率輸出,讓變壓器的輸出功率接近為0

9

市電+負荷+光伏+儲能

自發(fā)自用

通過設(shè)置PCC點的功率值男沛,系統(tǒng)控制PCC點功率穩(wěn)定在設(shè)置值栓占。在這種狀態(tài)下,系統(tǒng)處于自發(fā)自用的狀態(tài)下滞泣,即:

1)當(dāng)分布式電源輸出功率大于負載功率時橡彬,不能被負載消耗時,增加負載或儲能系統(tǒng)充電奋屠。

2)當(dāng)分布式電源輸出功率小于負載功率時橄霉,不夠負載消耗時,減少負載(或者調(diào)節(jié)充電功率)或者儲能系統(tǒng)對負載放電邑蒋。

10

削峰填谷

1)根據(jù)用戶用電規(guī)律姓蜂,設(shè)置峰值和谷值,當(dāng)電網(wǎng)功率大于峰值時寺董,儲能系統(tǒng)放電覆糟,以此來降低負荷高峰;當(dāng)電網(wǎng)功率小于谷值時遮咖,儲能系統(tǒng)充電滩字,以此來填補負荷低谷,使發(fā)電御吞、用電趨于平衡麦箍。

2)根據(jù)分布式電源發(fā)電規(guī)律,設(shè)置峰值和谷值陶珠,當(dāng)電網(wǎng)功率大于峰值時挟裂,儲能系統(tǒng)充電,以此來降低發(fā)電高峰揍诽;當(dāng)電網(wǎng)功率小于谷值時诀蓉,儲能系統(tǒng)放電,以此來填補發(fā)電低谷竖枚,使發(fā)電劝讯、用電趨于平衡。

11

需量控制

在光伏系統(tǒng)*大化出力的情況下路棍,如果負荷功率仍然超過設(shè)置的需量功率持乌,則控制儲能系統(tǒng)出力,平抑超出需量部分的功率攀叼,增加系統(tǒng)的經(jīng)濟性硫搏。

12

動態(tài)擴容

對于出現(xiàn)高負荷時,優(yōu)先利用光儲系統(tǒng)對負荷進行供電要嘿,保證變壓器不超載

13

需求響應(yīng)

根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的需求涝调,在電網(wǎng)出現(xiàn)用電高峰時進行放電或者充電樁降功率或停止充電、在電網(wǎng)出現(xiàn)用電低谷時進行充電或者充電充電或腔;

14

有序充電

在變壓器容量范圍內(nèi)進行充電酣殊,如果充電功率接近變壓容量限值,優(yōu)先控制光伏*大功率輸出或儲能進行放電隶丁,如果光儲仍不滿足充電需求锡移,則進行降功率運行,直至切除部分充電樁(改變充電行為)漆际,對于充電樁的切除按照后充先切淆珊,先來后切的方式進行有序的充電。(有些是以充電時間與充電功率為控制變量奸汇,以充電費用或者峰谷差*小為目標(biāo))

15

經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度

對發(fā)電用進行預(yù)測施符,結(jié)合分時電價,以用電成本*少為目標(biāo)進行策略制定

16

平抑波動

根據(jù)負荷的用電功率變化擂找,進行充放電的控制戳吝,如功率變化率大于某個設(shè)定值浩销,進行放電,主要用于降低電網(wǎng)沖擊

17

力調(diào)控制

跟蹤關(guān)口功率因數(shù)听哭,控制儲能PCS連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率輸出

18

電池維護策略

定期對電池進行一次100%DOD深充深放循環(huán);通過系統(tǒng)下發(fā)指令陆盘,更改BMS的充滿和放空保護限值普筹,以滿足100%DOD充放,系統(tǒng)按照正常調(diào)度策略運行

19

熱管理策略

基于電池的*高溫度丰搞,控制多臺空調(diào)的啟停

1.削峰填谷:配合儲能設(shè)備沉沾、低充高放圖片

2.需量控制:能量儲存、充放電功率跟蹤

圖片

3.備用電源

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4.柔性擴容:短期用電功率大于變壓器容量時稚铡,儲能快速放電革辖,滿足負載用能要求

圖片

4.4核心功能

1)多種協(xié)議

支持多種規(guī)約協(xié)議旺哀,包括:ModbusTCP/RTU胀蹭、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104甫沉、MQTT、CDT似靖、*三方協(xié)議定制等匀挪。

2)多種通訊方式

支持多種通信方式:串口录切、網(wǎng)口炎剿、WIFI、4G蓝角。

3)通信管理

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

4)智能策略

系統(tǒng)支持自定義控制策略执虹,如削峰填谷拓挥、需量控制唠梨、動態(tài)擴容、后備電源侥啤、平抑波動当叭、有序充電劣搪、逆功率保護等策略能盈,保障用戶的經(jīng)濟性與安全性揉远。

5)全量監(jiān)控

覆蓋傳統(tǒng)EMS盲區(qū)斟迁,可接入多種協(xié)議和不同廠家設(shè)備實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)制,實現(xiàn)環(huán)境衰件、安防邻因、消防、視頻監(jiān)控擅盏、電能質(zhì)量耽暖、計量、繼電保護等多系統(tǒng)和設(shè)備的全量接入纹硼。

4.5系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主界面英胖,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電壶缚、儲能皿港、充電樁及總體負荷情況,體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖溉奕、光伏信息褂傀、風(fēng)電信息、儲能信息加勤、充電樁信息仙辟、告警信息、收益鳄梅、環(huán)境等叠国。

圖片

儲能監(jiān)控

圖片

系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù):電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)戴尸、節(jié)能減排數(shù)據(jù)煎饼;

運行模式:峰谷模式、計劃曲線校赤、需量控制等吆玖;

統(tǒng)計電量、收益等數(shù)據(jù)马篮;

儲能系統(tǒng)功率曲線沾乘、充放電量對比圖条舀,實時掌握儲能系統(tǒng)的整體運行水平。

光伏監(jiān)控

圖片1

光伏系統(tǒng)總出力情況

逆變器直流側(cè)杰赴、交流側(cè)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(wǎng)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(shù)統(tǒng)計喇坊,識別低效發(fā)電電站;

發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益便金、并網(wǎng)收益)

輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測

并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析

光伏預(yù)測

圖片2

以海量發(fā)電和環(huán)境數(shù)據(jù)為根源知掉,以高精度數(shù)值氣象預(yù)報為基礎(chǔ),采用多維度同構(gòu)異質(zhì)BP断克、LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光功率預(yù)測方法戈般。

時間分辨率:15min

超短期未來4h預(yù)測精度>90%

短期未來72h預(yù)測精度>80%

短期光伏功率預(yù)測

超短期光伏功率預(yù)測

數(shù)值天氣預(yù)報管理

誤差統(tǒng)計計算

實時數(shù)據(jù)管理

歷史數(shù)據(jù)管理

光伏功率預(yù)測數(shù)據(jù)人機界面

風(fēng)電監(jiān)控

圖片3

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總出力情況

逆變器直流側(cè)、交流側(cè)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(wǎng)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(shù)統(tǒng)計抑琳,識別低效發(fā)電電站候塞;

發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網(wǎng)收益)

風(fēng)力/風(fēng)速/氣壓/環(huán)境溫濕度監(jiān)測

并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析

充電樁系統(tǒng)

圖片4

實時監(jiān)測充電系統(tǒng)的充電電壓果嗜、電流季键、功率及各充電樁運行狀態(tài);

統(tǒng)計各充電樁充電量补颗、電費等可都;

針對異常信息進行故障告警;

根據(jù)用電負荷柔性調(diào)節(jié)充電功率蚓耽。

電能質(zhì)量

圖片5

對整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測渠牲。如電壓諧波、電壓閃變田晚、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降嘱兼、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測分析及錄波展示,并對電壓贤徒、電流瞬變進行監(jiān)測芹壕。

4.6設(shè)備選型

序號

名稱

圖片

型號

功能說明

使用場景

1

微機保護裝置

IMG_9943

AM6、AM5SE

110kv及以下電壓等級線路接奈、主變踢涌、電動機序宦、電容器睁壁、母聯(lián)等回路保護、測控裝置

110kV互捌、35kV癌割、10kV

2

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

XSX09616

APView500

集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監(jiān)測/電壓不平衡度監(jiān)測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態(tài)監(jiān)測、事件記錄窟怪、測量控制等功能為一體肺倾,滿足電能質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn),能夠滿足110kv及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求

110kV嫡笔、35kV圈咬、10kV、0.4kV

3

防孤島保護裝置

IMG_9945

AM5SE-IS

防止分布式電源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非計劃持續(xù)孤島運行的繼電保護措施辞仇,防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)鹏汁。裝置具有低電壓保護、過電壓保護板拂、高頻保護磕艺、低頻保護、逆功率保護涣母、檢同期附垒、有壓合閘等保護功能

110kV撕贞、35kV更耻、10kV、0.4kV

4

多功能儀表

XSX09687

APM520

全電力參數(shù)測量捏膨、復(fù)費率電能計量秧均、四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理号涯。

接口功能:帶有RS485/MODBUS協(xié)議

并網(wǎng)柜目胡、進線柜、母聯(lián)柜以及重要回路

5

多功能儀表

XSX02967

AEM96

具有全電量測量链快,諧波畸變率誉己、分時電能統(tǒng)計,開關(guān)量輸入輸出域蜗,模擬量輸入輸出巨双。

主要用于電能計量和監(jiān)測

6

電動汽車充電樁

XSX05685

AEV200-DC60S

AEV200-DC80D

AEV200-DC120S

AEV200-DC160S

輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁,滿足快速充電的需要霉祸。

充電樁運營和充電控制

7

輸入輸出模塊

XSX09551

ARTU100-KJ8

可采集8路開關(guān)量信號筑累,提供8路繼電器輸出

信號采集和控制輸出

8

智能網(wǎng)關(guān)

XSX00052

ANet-2E4SM

邊緣計算網(wǎng)關(guān),嵌入式linux系統(tǒng)丝蹭,網(wǎng)絡(luò)通訊方式具有Socket方式疗刮,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認證等安全需求蝌购,支持?jǐn)帱c續(xù)傳忿迷,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997纫惰、DL/T645-2007唆蕾、101、103赫丈、104協(xié)議

電能衡辨、環(huán)境等數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷

5結(jié)束語

結(jié)合*進的光伏發(fā)電技術(shù)與創(chuàng)新的儲能解決方案官溜,這種電站模式不僅提升了能源的利用效率怎开,還增強了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。從技術(shù)的角度牵字,光伏組件铲蒸、逆變器、儲能系統(tǒng)及能量管理技術(shù)的不斷進步為電站的*效運行提供了堅實基礎(chǔ)岸夯。面對環(huán)境保護的挑戰(zhàn)和能源需求的增長麻献,持續(xù)推動該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用擴展,對于構(gòu)建更加綠色猜扮、*效的能源體系具有深遠的意義勉吻。

參考文獻:

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【6】 劉政毅,光儲充一體化電站建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)分析

【7】 安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

作者簡介

黃琴旅赢,女齿桃,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智慧能源管理領(lǐng)域煮盼。

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