安科瑞 陳聰

摘要：為探討新能源光儲充一體化電站建設的核心要素，并解決相關(guān)建設問(wèn)題，推動(dòng)新能源領(lǐng)域的發(fā)展，文章對新能源光儲充一體化電站建設展開(kāi)了具體研究。通過(guò)對環(huán)保與可持續發(fā)展、能源利用效率、新能源產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟效益等方面的分析，闡明了新能源光儲充一體化電站建設的現實(shí)意義；在核心要素方面，*點(diǎn)探討了光伏電池出力、負荷特性、儲能系統、充電樁設備和耦合技術(shù)等；通過(guò)保證充電的有序性、優(yōu)化設計濾波器和充放電儲能協(xié)同調度等策略，提出了新能源光儲充一體化電站建設的有效策略。

關(guān)鍵詞：新能源；光儲充一體化電站；充電樁；耦合技術(shù)

0引言

隨著(zhù)全球能源危機和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴峻，新能源的開(kāi)發(fā)與利用已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。光儲充一體化電站作為一種集光伏發(fā)電、儲能和充電于一體的綜合能源系統，不僅能夠有效提高能源利用效率，還能推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的升級，對其建設進(jìn)行研究具有重要的現實(shí)意義。

1新能源光儲充一體化電站建設的現實(shí)意義

1.1符合環(huán)保與可持續發(fā)展要求

光儲充一體化電站利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源為新能源汽車(chē)提供充電服務(wù)，有效減少碳排放，保護環(huán)境。符合目前全球推動(dòng)綠色、低碳、可持續發(fā)展的趨勢，有助于應對氣候變化和環(huán)境惡化等全球性問(wèn)題。

1.2有效提高能源利用效率

光儲一體化電站能夠實(shí)現對能源的統一管理和調度，根據實(shí)時(shí)需求和電價(jià)進(jìn)行智能調度，有效降低能源成本，有效增強能源利用效率。同時(shí)，儲能系統可以解決可再生能源的間歇性和波動(dòng)性問(wèn)題，實(shí)現電力在發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶(hù)側的穩定運行。

1.3推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)升級

光儲充一體化電站的建設是推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)升級的重要力量。隨著(zhù)可再生能源的快速發(fā)展和儲能技術(shù)的不斷進(jìn)步，光儲充一體化將在未來(lái)發(fā)揮更加舉足輕重的作用，為新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供有力支持。

1.4提高經(jīng)濟效益

雖然光儲充一體化電站的建設成本較高，但其*效、節能、環(huán)保的特點(diǎn)可以獲得更穩定的用戶(hù)群體和更多的使用頻次。同時(shí)，電站的建設和運營(yíng)成本相對較低，提供*效充電服務(wù)，可以獲得穩定的收益。此外，電站還可以為當地的旅游產(chǎn)業(yè)和商業(yè)活動(dòng)提供便利，進(jìn)一步增加經(jīng)濟效益。

2新能源光儲充一體化電站建設的核心要素

新能源光儲充一體化電站的利用時(shí)間受多種因素影響，如設計、設備選型、建設、調度、運行、維護等。例如，某5MW光儲系統設計的多年平均時(shí)間為3000h，實(shí)測全年累計利用時(shí)間達到3329.4h；10MW光儲系統設計的多年平均利用時(shí)間為2500h，實(shí)測全年累計利用時(shí)間為2710.3h，這些數據都顯示光儲系統在實(shí)際運行中的效率較高，能夠達到設計預期。

2.1光伏電池出力

新能源光儲充一體化電站建設的核心技術(shù)中，光伏電池出力是舉足輕重的一環(huán)。

光伏電池是將太陽(yáng)能轉化為電能的核心組件，其出力大小直接影響整個(gè)電站的發(fā)電效率和運行穩定性。在光伏電池出力的核心技術(shù)方面，單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜等不同類(lèi)型的太陽(yáng)能電池技術(shù)各有特點(diǎn)。單晶硅電池具有較高的轉換效率和穩定性，但成本也相對較高；多晶硅電池具有成本優(yōu)勢和良好的性能表現；非晶硅電池和薄膜電池具有更高的靈活性和廣泛的應用范圍。

為有效增強光伏電池的出力效率和穩定性，研究者致力于優(yōu)化電池結構設計、有效增強材料性能及改善生產(chǎn)工藝等方面。例如，通過(guò)及時(shí)優(yōu)化完善電池表面的抗反射涂層和電*結構，減少光損失和有效增強電流收集效率；通過(guò)優(yōu)化材料的晶體結構和摻雜工藝，進(jìn)一步有效增強電池的光電轉換效率。

在實(shí)際應用中，光伏電池會(huì )受到溫度、光照強度、陰影遮擋等多種因素的影響，導致出力波動(dòng)。因此，研究者還致力于開(kāi)發(fā)智能控制算法和預測模型，以實(shí)現對光伏電池出力的*準控制和預測，有效增強電站的運行效率和穩定性。例如，2023年全年的實(shí)證實(shí)驗數據顯示，光伏電池在面臨不同技術(shù)類(lèi)型的情況下，其出力規律呈現一致性。具體來(lái)說(shuō)，隧穿氧化層鈍化接觸太陽(yáng)能電池（TOPCon）和叉指式背接觸電池（IBC）相比鈍化發(fā)射*和背面電池（PERC），分別具有更高的發(fā)電量。其中，TOPCon比PERC高出2.87%，IBC比PERC高出1.71%。這些數據提供了不同技術(shù)類(lèi)型光伏電池出力性能的直接證據。此外，實(shí)證數據還顯示，不同廠(chǎng)家的PERC182mm組件在發(fā)電量方面存在偏差，*大偏差達到1.63%。這可能是由于個(gè)別廠(chǎng)家在組件工藝控制方面存在問(wèn)題，導致光伏組件匹配損失過(guò)大，達到2.36%。這也表明，在光伏電池出力的優(yōu)化上，除了技術(shù)選擇外，還需要關(guān)注生產(chǎn)工藝和組件匹配等因素。

2.2負荷特性

新能源光儲充一體化電站建設中的負荷特性是關(guān)鍵技術(shù)之一，它涉及電站運行時(shí)的電力需求、波動(dòng)情況及峰谷時(shí)段等，以下是一些關(guān)于負荷特性的相關(guān)數據參數。

（1）負荷峰值與谷值。負荷峰值：在一天或特定時(shí)間段內，電站所需的*大電力負荷。例如，某電站的負荷峰值可能達到10MW。負荷谷值：相對較低的電力負荷時(shí)段，如深夜時(shí)段，某電站的負荷谷值可能降至2MW。

（2）負荷波動(dòng)率。負荷波動(dòng)率反映了負荷隨時(shí)間變化的程度，如某電站的負荷波動(dòng)率可能在10%～20%，意味著(zhù)負荷在1d內會(huì )有較明顯的起伏。

（3）峰谷差。峰谷差是指負荷峰值與谷值之間的差值，反映了電站負荷的波動(dòng)幅度，如某電站的峰谷差可能達到8MW。

（4）負荷率。負荷率是指電站實(shí)際負荷與額定負荷之比，反映了電站設備的利用情況，如某電站的負荷率可能維持在70%～90%。

（5）負荷曲線(xiàn)。負荷曲線(xiàn)是反映負荷隨時(shí)間變化情況的圖形表示。通過(guò)分析負荷曲線(xiàn)可以了解電站的負荷變化規律，如負荷的日變化、周變化或季節性變化等。

（6）負荷特性系數。負荷特性系數用于描述負荷的特定屬性，如負荷的功率因數、不平衡度等，這些系數有助于更*確地描述和分析負荷特性。

（7）充電與放電負荷。充電負荷：電站中充電設施所需的電力負荷，通常與充電站的規模和充電功率有關(guān)。放電負荷：在需要為電網(wǎng)提供支撐或調節時(shí)，儲能設施放電所產(chǎn)生的負荷。

需要注意的是，這些數據參數可能會(huì )因電站的具體配置、地理位置、氣候條件及用戶(hù)用電習慣等因素而有所不同。因此，在實(shí)際建設中，需要根據具體情況進(jìn)行詳細的負荷特性分析和預測，以指導電站的設計、配置和運營(yíng)管理。同時(shí)，隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的變化，這些數據參數也可能會(huì )有更新和調整。

2.3儲能系統

在新能源光儲充一體化電站建設中，儲能系統是其核心技術(shù)之一。儲能系統的主要作用在于平滑電力輸出、削峰填谷、提高供電可靠性及優(yōu)化能源配置，以下是關(guān)于儲能系統的一些實(shí)證數據。

（1）能量容量。以某10MW光儲充一體化電站為例，其儲能系統的能量容量達到了5MW·h，這意味著(zhù)該儲能系統能夠儲存大量的電能，以滿(mǎn)足高峰時(shí)段的電力需求或應對突發(fā)情況。

（2）功率容量。以某10MW光儲充一體化電站為例，其儲能系統的功率容量為10MW，這表示儲能系統能夠在短時(shí)間內快速充放電，以響應電網(wǎng)的調度需求或平衡電力負荷。

（3）循環(huán)壽命。經(jīng)過(guò)實(shí)際運行測試，某儲能系統的循環(huán)壽命達5000次以上，這意味著(zhù)在*全充放電的狀態(tài)下，儲能系統能夠重復進(jìn)行充放電循環(huán)，保證了其長(cháng)期穩定運行的能力。

（4）效率。在充放電過(guò)程中，某儲能系統的能量轉化效率達90%以上，這表示在能量轉換過(guò)程中損失較小，儲能系統的性能較為*越。

（5）響應時(shí)間。某儲能系統的響應時(shí)間小于1s，這意味著(zhù)在電網(wǎng)出現波動(dòng)或需要快速調整電力輸出時(shí)，儲能系統能夠迅速響應，確保電力供應的穩定性。

2.4充電樁設備

充電樁設備是一種專(zhuān)門(mén)為電動(dòng)汽車(chē)或其他電池供電設備設計的充電設備，它的主要功能是向電動(dòng)汽車(chē)等提供電能，讓車(chē)輛能夠完成充電，以延長(cháng)其行駛里程。充電樁設備通常由電源單元、一組電池和一組充電插座組成，能夠將電能轉化為電流并存儲在電池中，以供用戶(hù)隨時(shí)使用。它可以通過(guò)電源單元將電能轉化為電流，并通過(guò)充電插座將電能傳輸到電動(dòng)汽車(chē)的電池中。此外，充電樁設備通常還配備了監控系統，以實(shí)時(shí)監測充電電流、電壓等參數，有效保證充電過(guò)程的安全可靠。根據不同形式的充電方式和功能特點(diǎn)，充電樁設備可分為以下類(lèi)型：

（1）慢速充電樁。通常通過(guò)標準的電源插座（如家庭插座）向電動(dòng)車(chē)輛提供充電，充電功率較低（通常為1.4kW）。它適用于長(cháng)時(shí)間停放的場(chǎng)所，如住宅區、商場(chǎng)等，充電時(shí)間相對較長(cháng)，一般需要幾個(gè)小時(shí)或更長(cháng)時(shí)間才能充滿(mǎn)電。

（2）快速充電樁。通常安裝在公共場(chǎng)所，如停車(chē)場(chǎng)、加油站等，提供較高的充電功率（通常為7～22kW）。

（3）直流快充樁：具有高功率充電能力，可以在短時(shí)間內給電動(dòng)車(chē)輛充滿(mǎn)電。其充電功率通常在50kW以上。

（4）特快充電樁：*新一代的高功率充電設備，充電功率超過(guò)150kW，能夠提供非?？斓某潆娝俣?。

2.5耦合技術(shù)

耦合技術(shù)主要分為交流耦合和直流耦合兩種。在交流耦合系統中，光伏系統和儲能系統既可以獨立運行，也可以脫離電網(wǎng)組成微網(wǎng)系統。光伏系統所發(fā)電力可通過(guò)光伏逆變器為負載供電或輸入電網(wǎng)，也可通過(guò)儲能逆變器為電池充電。這種方案的連接靈活，增減設備方便，可應用于光伏存量和新增市場(chǎng)。在直流耦合方案中，光伏組件、光儲一體機和電池等部分為串行狀態(tài)，設備增減比較復雜，靈活性一般。它主要應用于光伏新增市場(chǎng)，如新裝的光儲系統，需要根據用戶(hù)的負載功率和用電量來(lái)設計。

3新能源光儲充一體化電站建設的有效策略

3.1保證充電的有序性

在光儲充一體化電站中，充電的有序性對有效保證系統的穩定運行至關(guān)重要。為實(shí)現充電的有序性，可以科學(xué)選用以下策略：科學(xué)制訂嚴格的充電計劃和規定，有效保證充電過(guò)程按照規定進(jìn)行；安裝智能充電設備監控和控制充電過(guò)程，避免過(guò)充或過(guò)放電；對充電設備進(jìn)行定期維護和檢查，有效保證設備的正常運行。

3.2優(yōu)化濾波器設計

濾波器在光儲充一體化電站中起著(zhù)舉足輕重的作用，可以有效減少電網(wǎng)中的諧波和干擾信號。為優(yōu)化設計濾波器，可以科學(xué)選用以下策略：根據實(shí)際情況和需求，選擇合適的濾波器類(lèi)型和規格；對濾波器進(jìn)行定期檢查和維護，有效保證其正常運行；針對濾波效果不佳的問(wèn)題，*一時(shí)間進(jìn)行調整和優(yōu)化濾波器設計。

3.3協(xié)同調度充放電儲能

協(xié)同調度充放電儲能可以有效提高光儲充一體化電站的能源利用效率和增強系統穩定性。為實(shí)現充放電儲能的協(xié)同調度，可以科學(xué)選用以下策略：科學(xué)制定合理的充放電策略和調度方案，根據系統需求和能源情況進(jìn)行優(yōu)化；科學(xué)構建充放電儲能之間的通信和協(xié)調機制，實(shí)現信息共享和協(xié)同運行；結合智能控制技術(shù)，實(shí)現充放電儲能的自動(dòng)調度和優(yōu)化運行。

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*進(jìn)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，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統組網(wǎng)方式

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*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)隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

6結束語(yǔ)

光儲充一體化電站建設對于實(shí)現環(huán)保與可持續發(fā)展具有重要意義。通過(guò)優(yōu)化設計與協(xié)同調度策略，可以有效提高能源利用效率和經(jīng)濟效益，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的升級。未來(lái)研究應進(jìn)一步探索光儲充一體化電站的技術(shù)創(chuàng )新和應用模式，以適應不斷變化的能源市場(chǎng)需求。文章研究方法包括綜合分析和實(shí)驗研究，通過(guò)對相關(guān)領(lǐng)域的綜述和實(shí)驗驗證，為新能源領(lǐng)域的發(fā)展提供了參考和指導。

【參考文獻】

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[3]李欣璇,張鐘平,王世朋,等.園區級光儲充一體化系統核心的技術(shù)研究[J].節能,2023(12):46-48.

[4]安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

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