安科瑞 陳聰

摘要：本文描述了一種智慧光伏儲能充電樁系統的架構，并提出了一種易于通過(guò)單片機實(shí)現的實(shí)時(shí)能源管理策略。不同于常見(jiàn)光儲充方案采取交流母線(xiàn)的形式，該充電樁采用了直流母線(xiàn)電氣架構。儲能系統直接掛載在直流母線(xiàn)上，支撐母線(xiàn)電壓，同時(shí)可通過(guò)功率變換器實(shí)現與電網(wǎng)、光伏與電動(dòng)汽車(chē)之間的能量交換。通過(guò)分析該電氣架構中的電能流經(jīng)途徑、尋找比較不錯的傳輸效率路徑，并通過(guò)儲能充分利用峰谷差價(jià)，制定規劃了光儲充多能互補平臺下的能源管理策略。經(jīng)分析計算，該策略能充分發(fā)揮光伏、儲能的作用，實(shí)現儲能日內低倍率充放，降低充電樁使用成本。以晴天非通勤車(chē)輛三次快速充電為例，通過(guò)該策略增加收入達28%。

關(guān)鍵詞：光伏；儲能；充電樁；光儲充一體化；能源管理

0引言

當前，我國電動(dòng)汽車(chē)保有量連年增長(cháng)，市場(chǎng)滲透率持續提升，但充電設施建設卻相對緩慢，2021年我國車(chē)樁比為2.7:1，仍遠低于《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施發(fā)展指南（2015―2020）》規劃的1:1的指標[1]。究其原因，目前充電樁建設面臨種種困境：一方面，電力增容困難，尤以老舊居民區為例，當接入大量充電樁負載后，電網(wǎng)負荷過(guò)重，配電容量不足以支撐；另一方面，傳統充電樁盈利模式單一，僅靠收取充電服務(wù)費，在充電利用率不高的情況下盈利較難。

在此背景下，“光-儲-充”一體化設備/站點(diǎn)的出現則可有效解決電力增容困難、盈利差的問(wèn)題。充電樁夜間利用電池儲能，日間利用儲能放電、光伏發(fā)電，能夠有效降低充電樁使用成本，同時(shí)能夠減少高峰時(shí)期對電力資源的占用，提高整體經(jīng)濟性。

由于“光-儲-充”一體化設備/站點(diǎn)形成了一個(gè)自洽的分布式微網(wǎng)，負責網(wǎng)內能源調度以及向網(wǎng)外聯(lián)絡(luò )的能源管理系統起到了非常重要的作用。針對“光-儲-充”一體化的能源管理策略，已有許多學(xué)者做出研究，其中以規劃配置過(guò)程中使用的遺傳、粒子群等優(yōu)化算法比較流行。文獻[2]通過(guò)非支配排序遺傳算法算法對多目標優(yōu)化模型進(jìn)行求解；文獻[3]通過(guò)粒子群算法和混合整數線(xiàn)性規劃算法用于確定儲能控制策略并優(yōu)化光儲能系統的出力。

然而，此類(lèi)算法需要對光伏以及充電負荷做出預測以便于優(yōu)化計算，而實(shí)際情況是充電樁的使用行為具有隨機性往往難以預期；另一方面，此類(lèi)算法需要較強的計算能力，對于使用如單片機類(lèi)的嵌入式微處理器并不適用。本文針對該情況，提出了一種便于工程應用的光儲充能源管理策略，以便運行于計算資源較少的嵌入式系統中。

1智慧光伏儲能充電樁架構

智慧光伏儲能充電樁包含光伏板、儲能電池、充電系統以及能源管理系統。

1.1光伏板

光伏板放置于屋頂等光照充足區域，通過(guò)DC/DC功率轉換模塊，連接直流母線(xiàn)以對負載供電。相較于傳統光伏發(fā)電需先逆變上網(wǎng)再用電的方式，該方案通過(guò)直流系統就地消納，減少了能源轉換環(huán)節，提升了能源轉換效率，實(shí)現了一種“源-荷-儲”一體化的微電網(wǎng)形態(tài)。

1.2儲能電池

由于充電樁設備需要較大瞬時(shí)功率，且安裝場(chǎng)地往往用地緊張，這就對配套的儲能系統提出了高功率與高能量密度的要求。

鋰離子電池是一種循環(huán)壽命長(cháng)、效率高的高能量/高功率密度電池。磷酸鐵鋰電池又是其中一種熱穩定性較好、安全可靠的電池。相比于其他電化學(xué)儲能方式，如鉛酸電池、釩液流電池，磷酸鐵鋰電池由于其*越的充放電特性與安全性更適合作為“光-儲-充”一體化的儲能解決方案。

在本“光-儲-充”系統中，儲能電池直接掛載在直流母線(xiàn)上，支撐母線(xiàn)電壓，并通過(guò)掛載在母線(xiàn)上的功率變換器，實(shí)現與電網(wǎng)、光伏以及電動(dòng)汽車(chē)之間的能量交換。

1.3充電系統

傳統直流充電樁通常使用多個(gè)AC/DC充電功率模塊并聯(lián)從市電取電向車(chē)端供電，并由控制電路板實(shí)現充電控制、人機界面、計量、絕緣監測及線(xiàn)路保護等功能。本充電系統除了采用傳統AC/DC充電模塊用于實(shí)現直流快充外，還可額外通過(guò)掛載在直流母線(xiàn)上的DC/DC充電模塊形成從光伏、儲能取電用于充電的備選路徑，可為充電樁運營(yíng)者在尖峰時(shí)段提供更經(jīng)濟的用電方式。

1.4能源管理系統

能源管理系統用于控制、平衡和優(yōu)化電網(wǎng)、儲能、充電樁之間的電能供應和需求，可在峰谷用電和配網(wǎng)增容等方面帶來(lái)應用價(jià)值。

能源管理系統硬件需具備一個(gè)本地控制器，可采用單片機、DSP、PLC等，控制本地功率變換器及實(shí)現輔助功能；另一方面，可通過(guò)遠程通訊與云平臺相連，接受上級控制器指示。能源管理系統的本地通信采用RS485、CAN配合高壓電氣隔離方案，增強系統抗干擾能力和通信的穩定性。遠程通信采用以太網(wǎng)/LTE通信接口可選方案，方便擴展通信主機種類(lèi)和數量。

2能源管理策略

能源管理策略采取比較經(jīng)濟性原則制定。鑒于本能源管理系統使用單片機進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)計算資源有限，對于遺傳算法、粒子群等對計算能力要求較高的算法難以實(shí)現，因此需要采用占用資源較少且易于編寫(xiě)單片機代碼的能源管理策略。

2.1模型分析與簡(jiǎn)化

由于該模型存在多個(gè)變量，需要采用多變量?jì)?yōu)化求解方法，計算較為復雜，因此需要簡(jiǎn)化模型。

經(jīng)分析總結，能源流向途經(jīng)及轉化效率由路徑上各級功率轉換模塊平均工作效率乘積而得。顯而易見(jiàn)，轉換環(huán)節越多，轉換效率越低。儲能側的轉換效率由于其經(jīng)過(guò)的轉換環(huán)節較多，相應損耗較高。

針對市電向車(chē)端供電，由于a―2―3―c路徑相比于a―1―c多一轉換環(huán)節，效率偏低，因此應優(yōu)先選擇a―1―c路徑。此要求等效于不應有凈流量同時(shí)流過(guò)P2、P3線(xiàn)路。

在此情況下，按照光儲系統凈流量(Pb+Pd)大小情況，可分為：

1)光儲凈流入(Pb+Pd)≤0；

2)光儲凈流出0<(Pb+Pd)≤Pc；

3)光儲凈流出上網(wǎng)或充電（Pb+Pd)>Pc三種情形。

以計算2號雙向功率變換器實(shí)時(shí)輸出功率為例，這三類(lèi)情形可歸納總結為：可解決母線(xiàn)功率在2、3號變換器功率分配的問(wèn)題，以便進(jìn)行下一步能源管理策略的優(yōu)化計算。

2.2儲能管理策略

從比較經(jīng)濟角度而言，需考慮以下因素：

1)光伏作為清潔可再生能源并無(wú)電價(jià)成本，應很大程度利用；

2)由于峰谷差價(jià)較大，用電成本不同，通過(guò)儲能電池在谷電時(shí)間充電、尖峰時(shí)段放電，具有較高經(jīng)濟效益，可大幅降低充電樁使用成本。

根據上述兩條原則，為使光伏發(fā)電較大化利用，光伏功率變換器采用較大功率跟蹤MPPT控制形式，輸出功率由實(shí)時(shí)光伏日照條件決定，隨機不可控但可實(shí)時(shí)測量作為已知條件；而系統中電動(dòng)汽車(chē)側用電則根據車(chē)輛實(shí)時(shí)需求輸出功率Pc，同樣隨機不可控但可作為已知條件?？刂谱兞繛閮δ艹浞烹姽β蔖d或市電聯(lián)絡(luò )線(xiàn)功率Pa之一，即可求解系統實(shí)時(shí)功率狀態(tài)。

對于儲能功率Pd控制可做出以下規劃：待機、較大功率快速充放電或按規劃慢速充放電。

為實(shí)現經(jīng)濟較大化，儲能遵循一天兩峰兩充兩放利用的基本策略，并與系統內其他設備狀態(tài)解耦，僅根據峰谷時(shí)段作出相應調整變化，即谷電充滿(mǎn)，峰電放電，并對充放電時(shí)長(cháng)做出規劃調整。以夜間谷電時(shí)段為例，因其時(shí)長(cháng)較長(cháng)，采用慢速充電的方式相較于大功率快充的方式更能延長(cháng)儲能電池壽命。據此，可設定儲能充放電功率為規劃充放電電量除以規劃充放電時(shí)長(cháng)。

3算例

下面以安裝于華東地區某商業(yè)辦公園區內的一臺智慧充電樁為例，結合上述分析做出規劃與計算：

3.1光伏輸出功率假設

光伏輸出功率參照華東某地區某日晴朗天氣下光伏系統的運行數據。

3.2電動(dòng)汽車(chē)負荷

由于充電樁負荷隨機性較大，不易預測，尤其是單臺充電樁行為受地理位置、用戶(hù)習慣等種種因素影響，假設以多車(chē)次非通勤車(chē)輛滿(mǎn)功率60kW充電運行為例。充電時(shí)間設定為9:00―9:30，12:30―13:30，19:30―20:00，分別代表早、中、晚充電高峰期需求。

3.3儲能使用

根據浙江省一般工商業(yè)分時(shí)電價(jià)，制定儲能使用策略。為充分利用峰谷差價(jià)，采取“一天兩充、兩放”策略，規劃充放電量。為防止深度充放電影響電池壽命，將電池充電量限定于10%與90%區間，同時(shí)可為電池過(guò)充/過(guò)放預留余地。由于午間11:00―13:00間谷時(shí)段較短，為避免短時(shí)間快速充放電，規劃該時(shí)段僅補電40%充電量，相應地8:00―11:00間一峰時(shí)段則用電40%充電量。

根據各時(shí)段用、充電量以及時(shí)段小時(shí)數，可推得儲能各時(shí)段功率，計算所用儲能滿(mǎn)充電量為51.2kW·h。

3.4計算結果

根據以上信息，系統輸出功率計算結果。光伏峰值發(fā)電Pb達到20kW，儲能日內實(shí)現低倍率兩充兩放Pd，較大放電倍率約為0.4C，發(fā)生于夜間19―21點(diǎn)尖峰時(shí)段。受大功率充電樁用電負荷Pc影響，市網(wǎng)供電Pa存在較大波動(dòng)，但由于光伏與儲能系統存在，整體市電用電需求值僅50kW就能滿(mǎn)足車(chē)端60kW峰值充電需求。

從經(jīng)濟角度而言，光伏當日發(fā)電量共計135kW·h，若按峰谷電價(jià)計算相應節約的費用，可得收益為99.8元；充電樁側若按峰谷電價(jià)基礎上向用戶(hù)額外收取0.5元/(kW·h)度服務(wù)費，則當日累計充電量120kW·h，收入161.6元，其中用電成本101.6元由用戶(hù)支付，服務(wù)費即凈收入60元。光、充共可獲得凈收入159.8元。而通過(guò)儲能按照上述策略參與其中，則收益進(jìn)一步提高，增至204.5元，增收幅度28%。

4 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統

4.1平臺概述

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、儲能系統以及充電站的接入，*進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電站運行狀態(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平臺適用場(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。

4.3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*

5充電站微電網(wǎng)能量管理系統解決方案

5.1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)監測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、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：相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無(wú)功電度、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、充電站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1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、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。

5.1.1光伏界面

圖2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。

5.1.2儲能界面

圖3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4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5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6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7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8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9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10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11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，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

5.1.3風(fēng)電界面

圖12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。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對充電站系統信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運行數據等。

5.1.5視頻監控界面

圖14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。

5.1.6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15光伏預測界面

5.1.7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、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

具體策略根據項目實(shí)際情況（如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等）進(jìn)行接口適配和策略調整，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

5.1.8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、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運行報表

5.1.9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18實(shí)時(shí)告警

5.1.10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19歷史事件查詢(xún)

5.1.11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、*值、*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20微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

5.1.12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21遙控功能

5.1.13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22曲線(xiàn)查詢(xún)

5.1.14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)的發(fā)電、用電、充放電情況，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23統計報表

5.1.15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24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。

5.1.16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25通信管理

5.1.17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26用戶(hù)權限

5.1.18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27故障錄波

5.1.19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)，存儲事故前*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)隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

6結束語(yǔ)

本文針對一種智慧光伏儲能充電樁提出了一種簡(jiǎn)單易用的實(shí)時(shí)能源管理策略。通過(guò)分析電能流經(jīng)途徑，使用較高效率傳輸路徑，并充分利用峰谷差價(jià)合理規劃了光儲多能互補平臺下的儲能充電管理策略。經(jīng)過(guò)分析計算，該策略能充分發(fā)揮光伏、儲能的作用，降低充電樁使用成本，提高經(jīng)濟性。

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