安科瑞 陳聰

引言

隨著(zhù)能源互聯(lián)網(wǎng)和可再生能源的快速發(fā)展，儲能技術(shù)在我國能源結構調整中發(fā)揮著(zhù)日益重要的作用。儲能柜作為儲能系統的重要組成部分，其能量管理系統的性能優(yōu)化成為研究的熱點(diǎn)。本文將淺析儲能柜能量管理系統的，并對綜合性能優(yōu)化進(jìn)行總結，以期為我國儲能柜行業(yè)的發(fā)展提供參考。

一、儲能柜能量管理系統概述

儲能柜能量管理系統（EnergyManagementSystem,EMS）是實(shí)現對儲能柜中電能的存儲、轉換、分配和調度等功能的關(guān)鍵技術(shù)。其主要功能包括：實(shí)時(shí)監測儲能柜運行狀態(tài)，優(yōu)化充放電策略，提高電能轉換效率，確保系統安全穩定運行等。

二、儲能柜能量管理系統的核心技術(shù)

監測技術(shù)是儲能柜能量管理系統的核心技術(shù)之一，主要包括對儲能柜內電池狀態(tài)、電壓、電流、溫度等參數的實(shí)時(shí)監測。通過(guò)監測技術(shù)，可以實(shí)現對儲能柜運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌握，為優(yōu)化充放電策略提供數據支持。

1.充放電策略?xún)?yōu)化

充放電策略?xún)?yōu)化是提高儲能柜能量利用率和延長(cháng)電池壽命的關(guān)鍵。合理的充放電策略應根據電池特性和負載需求，動(dòng)態(tài)調整充放電參數。目前，常見(jiàn)的充放電策略有：恒壓恒流充電、變壓變流充電、分階段充電等。

2.電能轉換技術(shù)

電能轉換技術(shù)是儲能柜能量管理系統的核心環(huán)節，主要包括電池充放電過(guò)程中的電能轉換和電能質(zhì)量控制。通過(guò)優(yōu)化電能轉換技術(shù)，可以提高電能轉換效率，降低系統損耗。

3.安全防護技術(shù)

安全防護技術(shù)是確保儲能柜能量管理系統穩定運行的重要保障。主要包括電池過(guò)充、過(guò)放、短路、過(guò)熱等保護措施，以及電池管理系統（BMS）與EMS之間的通信保護。

三、儲能柜能量管理系統的綜合性能優(yōu)化

1.提高電池利用率

通過(guò)合理設計充放電策略，提高電池的利用率，延長(cháng)電池壽命。例如，采用分階段充電策略，可以根據電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)調整充電參數，實(shí)現電池的*佳充電效果。

2.優(yōu)化電能轉換效率

通過(guò)優(yōu)化電能轉換技術(shù)，提高電能轉換效率，降低系統損耗。例如，采用高頻開(kāi)關(guān)電源、電力電子器件等**技術(shù)，降低電能轉換過(guò)程中的能量損失。

3.加強安全防護措施

加強儲能柜能量管理系統的安全防護措施，確保系統穩定運行。例如，設置多級保護措施，提高電池管理系統與EMS之間的通信保護，確保系統在異常情況下能夠及時(shí)響應。

4.智能化監控與調度

利用大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等**技術(shù)，實(shí)現對儲能柜能量管理系統的智能化監控與調度。通過(guò)實(shí)時(shí)分析運行數據，優(yōu)化系統參數，提高運行效率。

1. Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統

1系統概述

安科瑞儲能能量管理系統Acrel-2000ES，專(zhuān)門(mén)針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS，具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實(shí)現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢(xún)與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在*級應用上支持能量調度,具備計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

2系統結構

Acrel-2000ES，可通過(guò)直采或者通過(guò)通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內部的設備接入系統。系統結構如下：

3系統功能

3.1實(shí)時(shí)監測

系統人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測PCS、BMS以及環(huán)境參數信息，如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

3.2設備監控

系統能夠實(shí)時(shí)監測PCS、BMS、電表、空調、消防、除濕機等設備的運行狀態(tài)及運行模式。

PCS監控：滿(mǎn)足儲能變流器的參數與限值設置；運行模式設置；實(shí)現儲能變流器交直流側電壓、電流、功率及充放電量參數的采集與展示；實(shí)現PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監測。

BMS監控：滿(mǎn)足電池管理系統的參數與限值設置；實(shí)現儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監測；實(shí)現電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調監控：滿(mǎn)足環(huán)境溫度的監測，可根據設置的閾值進(jìn)行空調溫度的聯(lián)動(dòng)調節，并實(shí)時(shí)監測空調的運行狀態(tài)及溫濕度數據，以曲線(xiàn)形式進(jìn)行展示。

UPS監控：滿(mǎn)足UPS的運行狀態(tài)及相關(guān)電參量監測。

3.3曲線(xiàn)報表

系統能夠對PCS充放電功率曲線(xiàn)、SOC變換曲線(xiàn)、及電壓、電流、溫度等歷史曲線(xiàn)的查詢(xún)與展示。

3.4策略配置

滿(mǎn)足儲能系統設備參數的配置、電價(jià)參數與時(shí)段的設置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制等。

3.5實(shí)時(shí)報警

儲能能量管理系統具有實(shí)時(shí)告警功能，系統能夠對儲能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

3.6事件查詢(xún)統計

儲能能量管理系統能夠對遙信變位，溫濕度、電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。

3.7遙控操作

可以通過(guò)每個(gè)設備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機、除濕機、空調控制器、照明等設備進(jìn)行相應的控制，但是當設備未通信上時(shí)，控制按鈕會(huì )顯示無(wú)效狀態(tài)。

3.8用戶(hù)權限管理

儲能能量管理系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(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（如遙控的操作，數據庫修改等）?？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。

3.9安科瑞配套產(chǎn)品

五、結束語(yǔ)

儲能柜能量管理系統技術(shù)在新能源領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。通過(guò)對儲能柜能量管理系統的組成、功能及實(shí)踐應用進(jìn)行淺析和總結，有助于提高我國儲能柜能量管理系統的技術(shù)水平，為我國能源事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

參考文獻

[1] 企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.