摘要：在*近幾年，中國的*方機構對新能源領(lǐng)域的進(jìn)步給予了較大的關(guān)注，并設定了“碳達到峰值、實(shí)現碳中和”這兩個(gè)核心目標?；诖?，構建新能源光儲充一體化電站顯然成為了推動(dòng)能源結構轉型的一項至關(guān)重要的戰略行動(dòng)。但考慮到云南省的地形和地貌之復雜性，為光伏、儲電和充電一體的電站建設帶來(lái)了不少困難和挑戰。本論文針對這一挑戰，提議了智能微電網(wǎng)、高儲能效率和地質(zhì)勘查評估等核心技術(shù)手段。利用智能微電網(wǎng)的技術(shù)，能夠進(jìn)行電站的持續監控、有序調節以及管理；應用有效的儲能技術(shù)有潛力提升儲能的效率和其經(jīng)濟效益；地質(zhì)探查和評估技術(shù)有助于確保電站的運行穩定和安全。

關(guān)鍵詞：新能源光儲充一體化電站；智能微電網(wǎng)技術(shù)；有效儲能技術(shù)；地質(zhì)勘測與評估技術(shù)

0引言

在*二屆聯(lián)合國全球可持續交通會(huì )議上，參會(huì )各國紛紛呼吁加速交通領(lǐng)域向綠色、低碳的轉型，積較推進(jìn)新燃料及可再生能源的發(fā)展，鑒于當前背景，推進(jìn)新能源光儲與充填集成電站的籌建顯得尤為關(guān)鍵。光儲充一體化電廠(chǎng)結合了光伏發(fā)電與儲能技術(shù)，它不僅能夠有效地利用太陽(yáng)能和其他可再生資源，還可以利用儲能體系來(lái)維持電力的穩定，進(jìn)而提高能源的使用效率，緩和電力系統的負擔，并推進(jìn)低碳的綠色發(fā)展路徑。不過(guò)，建設新能源光伏、儲充集成電站正面對眾多的技術(shù)難題，探索如何解決這些問(wèn)題，目前是研究的關(guān)鍵領(lǐng)域。

1新能源光儲充一體化電站建設的現實(shí)意義

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  1. 提高能源利用效率

云南省位于緯度較低之處，這里日照周期漫長(cháng)且光強充沛，因此太陽(yáng)能資源相當豐盛。在云南省，主要的地貌類(lèi)型是喀斯特地形，這其中包括各種復雜多樣的地貌，如山川、谷地和低洼地區，這些地形相互交織，為利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電創(chuàng )造了較為*越的自然環(huán)境。透過(guò)光伏發(fā)電系統的建立，我們能夠*大化地利用這些區域豐富的太陽(yáng)能潛力，確保太陽(yáng)能被有效地轉換為電力形式，從而較大地增強了能源的使用效益。盡管光伏發(fā)電具有一項明顯的不足，那就是發(fā)電量會(huì )隨日照時(shí)長(cháng)的波動(dòng)而改變，這使得電力供應難以實(shí)現持久穩定。這意味著(zhù)要融合儲能體系，確保光伏電力生成與儲能系統的和諧融合，從而打造新能源光伏儲能與充電的綜合電廠(chǎng)。該電站具有實(shí)時(shí)把太陽(yáng)熱能轉換為電力的能力，并把過(guò)剩的電能儲存到儲能系統里；在如夜晚或多云天氣的時(shí)候，如果太陽(yáng)能無(wú)法發(fā)電就可以釋放已存儲的電能以確保電力供應的不間斷和穩定性。與傳統光伏發(fā)電站對照，新型的能源綜合光伏電站展現出更*越的能源使用效益。

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  1. 推動(dòng)綠色能源發(fā)展

與傳統光伏發(fā)電系統相比，新型能源光儲與充電一體化電站在推進(jìn)綠色能源的進(jìn)步上顯示出更顯著(zhù)的*越性。光伏發(fā)電系統在穩定供電方面有所欠缺，很難滿(mǎn)足電網(wǎng)對于電力持續穩定的供給需求，這在實(shí)際操作中造成了一些制約。光儲充一體化電站則借助儲能系統來(lái)保持電力平衡調節，這種方法能持續穩定地供應電力到電網(wǎng)，較大地提升了太陽(yáng)能在整個(gè)電力系統內的使用效率和比例，有助于推動(dòng)綠色能源發(fā)展。光儲充一體化電站的開(kāi)發(fā)不僅能夠優(yōu)化能源配置，還有助于減輕對化石能源的依賴(lài)。目前，中國主要的能源構成還是以煤炭為*導，而清潔能源的使用相對較少。大規模推動(dòng)新能源的光電儲充集成電站發(fā)展，有助于逐漸提升清潔能源在整個(gè)能源體系中的份額，進(jìn)而減少了化石燃料的消耗，降低了碳排放量，為達成"碳達峰、碳中和"的目標貢獻了顯著(zhù)力量。新能源光伏存儲和充電一體化電站的壯大將對相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生積較推動(dòng)，進(jìn)而構建新的經(jīng)濟增長(cháng)源。在光伏發(fā)電、儲能系統以及智能控制等領(lǐng)域，技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)化運用有望推動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)的崛起，從而為經(jīng)濟與社會(huì )的長(cháng)久持續發(fā)展提供新的推動(dòng)力。

2新能源光儲充一體化電站建設難點(diǎn)

2.1地形地貌挑戰

位于低緯度的云南省，由于陽(yáng)光照射時(shí)間較長(cháng)、強度較大，這里太陽(yáng)能資源特別豐盛，是開(kāi)發(fā)新型能源光儲存與充電型綜合電站的交理想地帶。云南省大多數地方具有喀斯特的地形特點(diǎn)，這使得各種地形，如山脈、深谷和低洼地帶等，交織在一起，這無(wú)疑為光伏電站的選址和建造創(chuàng )造了巨大的挑戰。依據2023年云南省*府公布的統計資料，大約60%的省份土地是喀斯特地貌的，尤其在石林、元陽(yáng)、綠春等區域，這些喀斯特地形的分布更為密集。由于云南*特的地質(zhì)情況，導致其地形呈現多種多樣的復雜性和變動(dòng)性，不恰當的選點(diǎn)和施工很可能威脅到光伏電站的穩固和安全運行。以2023年在元陽(yáng)縣建造的某太陽(yáng)能電廠(chǎng)為案例，由于對當地的喀斯特地形了解尚淺，選址時(shí)往往沒(méi)有完*考慮到地理特點(diǎn)，這就導致了部分太陽(yáng)能電池板被放置在巖溶地形中，這存在某些安全風(fēng)險。此外，該電站所在位置地形起伏顯著(zhù)，這為輸電線(xiàn)路的布設帶來(lái)了挑戰，并使得其建設和后續保養更為困難。

2.2儲能技術(shù)瓶頸

儲能技術(shù)作為新型能源光儲存與充電一體化電廠(chǎng)的關(guān)鍵科技之一，其性能水平對電站整體的儲能效能和經(jīng)濟效益有著(zhù)直接的影響。盡管如此，當前的儲能技術(shù)還是面臨著(zhù)諸多挑戰，例如儲能效果不甚理想、儲存成本相對偏高、存儲容量受限等，這些都在一定程度上制約了光儲與充填集成電站的進(jìn)步。這個(gè)問(wèn)題的核心驅動(dòng)是，儲能技術(shù)目前正處于起始發(fā)展的階段，其相關(guān)的理論框架和技術(shù)革新都需要進(jìn)一步深化。以目前被廣泛應用的鋰離子電池作為樣本，其在能量密度和周期性壽命等方面都需要進(jìn)一步的優(yōu)化和提升；以2063年于紅河州落成的某一光儲充一體化電站為案例，由于使用的儲能電池容量受到限制，未能完*吸收光伏發(fā)電帶來(lái)的峰值電量，因而導致大量電能被浪費掉；與此同時(shí)，電池使用的循環(huán)期較為有限，導致維護成本上升，從而對電站的經(jīng)濟收益產(chǎn)生負面影響。

2.3資金和政策支持

建設新能源光存儲與充電集成電網(wǎng)所需的投資龐大，亟需大規模的財務(wù)援助。盡管如此，由于在投資初期成本高昂、回報周期漫長(cháng)等因素，現階段該行業(yè)的社會(huì )資本關(guān)注度較低，這在某種程度上限制了光儲存與充電集成電站的進(jìn)一步成長(cháng)。以2023年的云南省作為參考，該年度的光伏裝機增幅僅為1.2吉瓦，與去年相比增長(cháng)了5.3%，并且這一增長(cháng)速度正在明顯減緩。在此，光儲充集成電站的建設過(guò)程非常困難，一年內只有額外的200兆瓦裝機能力。根據行業(yè)人士的分析，資金短缺是引發(fā)該情況的關(guān)鍵因素之一?；谟嬎?，一個(gè)具備100兆瓦容量的綜合光伏儲充功能電站的初始投資可能達到5億元人民幣，但投**報的周期通常會(huì )持續10年或更久。對于眾多的企業(yè)及投資者，如此的投資力度和收益周期無(wú)疑構成了一個(gè)沉重的經(jīng)濟和社會(huì )壓力。以曲靖市云南省的某一光伏發(fā)電站作為案例，受資金短缺之困，未能采用有效的存儲技術(shù)，這導致了大部分光伏發(fā)電資源的浪費，大大降低了電站的經(jīng)濟價(jià)值。

3解決新能源光儲充一體化電站建設的關(guān)鍵技術(shù)

3.1智能微電網(wǎng)技術(shù)

智能微電網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)步對于確保新能源光儲充一體化電站持續、有效運營(yíng)至關(guān)重要。光儲充一體電站融合了光伏發(fā)電、儲能及負荷管理等眾多功能，整個(gè)系統的運行過(guò)程異常復雜，因此需要利用智能微電網(wǎng)技術(shù)來(lái)進(jìn)行細致的監視、調控和管理，以確保系統的穩定和電能的高品質(zhì)。智能微電網(wǎng)技術(shù)的核心目標是構建一個(gè)綜合和智能化的能源管理體系。利用*端的信息通信技術(shù)和智能控制算法，能夠實(shí)時(shí)地監控電站在各個(gè)環(huán)節的運行狀況，并按照這些實(shí)時(shí)數據進(jìn)行有效的調度與控制。這套系統具備對光伏電源系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監測的能力，并能實(shí)時(shí)監測電量的波動(dòng)情況；此外，還能夠對儲能系統的儲能狀況、充放電效益進(jìn)行持續的觀(guān)察分析，確保這個(gè)系統始終保持在較好的運行狀態(tài)；通過(guò)實(shí)時(shí)監控負荷端的電力需求，結合需求的變動(dòng)，對光伏發(fā)電和儲能系統的輸出進(jìn)行*確的調整，旨在實(shí)現供應與需求的動(dòng)態(tài)均衡。借助于*進(jìn)的智能微電網(wǎng)技術(shù)，集光、儲和充于一身的電站具備自動(dòng)化和智能化的操作性能，這大大提升了電站的運行速度和穩定性。采用云南省的某個(gè)集成了光電儲存和充電的電站作為研究對象，當引進(jìn)了智能微電網(wǎng)技術(shù)之后，光伏發(fā)電的使用率增加了20%，儲能系統的循環(huán)效能也上漲了15%，同時(shí)線(xiàn)路損耗和管理的開(kāi)銷(xiāo)大幅減少，大大優(yōu)化了電站的經(jīng)濟回報。智能微電網(wǎng)技術(shù)也能進(jìn)一步優(yōu)化電力質(zhì)量的管理方式。通過(guò)實(shí)時(shí)地檢測電網(wǎng)和運用智能控制技術(shù)，我們可以主動(dòng)地調整電壓和頻率等相關(guān)參數，確保電力質(zhì)量達到標準，從而避免給客戶(hù)設備帶來(lái)不*要的損失。

3.2有效儲能技術(shù)

現階段，新興的儲能技術(shù)如鋰離子電池和超*電容器等正處于不斷的優(yōu)化和進(jìn)步階段。這些*進(jìn)的技術(shù)具有高儲能密度、持久壽命和快速的充放電能力等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此預計能夠根本性地解決傳統儲能技術(shù)的瓶頸難題，從而提升光儲充一體化電站的能量?jì)Υ嫘屎徒?jīng)濟效益。以鋰離子電池為研究對象，它的能量密度達到傳統鉛酸電池容量的3-4倍，并且體積和重量都有了明顯的減少。因此，在同樣的儲能能力條件下，鋰離子電池需要的土地面積和重量將會(huì )顯著(zhù)減小，這將有助于大幅降低建設和運營(yíng)的成本。與此同時(shí)，鋰離子電池的使用周期顯著(zhù)超過(guò)了傳統的電池組，通常它可以被循環(huán)使用超過(guò)5000次，且其使用時(shí)長(cháng)能夠延長(cháng)至10年或更長(cháng)，這大大減少了后續的維修和替換費用。不只是鋰離子電池，超*電容器也展現為一種充滿(mǎn)潛在應用的創(chuàng )新儲能方式。超*電容器具有令人震驚的充放電速率，它能夠在短短數秒之內實(shí)現，其響應速度遠超電池，為電網(wǎng)應對瞬時(shí)變化提供了較佳的選擇。與此同時(shí)，超*電容器具有非常持久的循環(huán)使用壽命，通常能夠循環(huán)利用達到50萬(wàn)次或更多次，其使用時(shí)長(cháng)可以達到20年或更長(cháng)，同時(shí)維護成本也是十分經(jīng)濟的。盡管超*電容器具有相對低廉的能量密度，但它卻能夠和鋰離子電池互相補充，共同構筑一個(gè)效率較高的儲能體系。詳細地講，超*電容器能在電網(wǎng)瞬時(shí)波動(dòng)中做出快速響應，而鋰離子電池則是長(cháng)時(shí)期的儲能裝置。當這兩類(lèi)電池緊密協(xié)同工作時(shí)，它們各自的優(yōu)點(diǎn)被*大化，從而優(yōu)化了儲能系統的綜合性能?，F階段，光儲充合一電站中所使用的這些新興儲能技術(shù)還處于初步發(fā)展階段，盡管已展示出龐大的潛在價(jià)值。以云南某光儲充一體化電站為研究對象，我們發(fā)現，在集成了鋰離子電池儲能系統之后，儲能的效率提升了約30%，同時(shí)儲能成本也下降了20%，這大大增強了電站的經(jīng)濟收益。

3.3地質(zhì)勘測和評估技術(shù)

面對云南省的復雜且多變的地域地貌，地質(zhì)勘查與評估方法成為確保新能源光儲與充填集成電站安全運行的核心因素。為了確保電站的長(cháng)期穩定和高度安全性，*須依賴(lài)于準確的地質(zhì)勘查和評價(jià)，對目標地區的地質(zhì)環(huán)境有充分的了解，這樣才能為電廠(chǎng)的選址、基礎設施設計以及施工策略提供堅實(shí)的科學(xué)根據。因此，在光儲充一體化電站的初始階段，開(kāi)展詳盡而*面的地質(zhì)調研至關(guān)重要。借助現場(chǎng)勘查、鉆取核心、物質(zhì)探測測試等多種方法，對特定區域的地貌、地質(zhì)結構、土壤性質(zhì)等進(jìn)行深入的調研，從而*確估算地質(zhì)災害的風(fēng)險，為后續的研究和工作奠定堅固的基礎?；谝陨戏治?，我們需要組建一個(gè)地質(zhì)專(zhuān)家小組，對收集到的勘查數據進(jìn)行詳盡的評估和探討，以科學(xué)地確定電站的較好選址。在進(jìn)行電站選址的過(guò)程中，*須*面考量地理特征、陽(yáng)光照射時(shí)間、電力傳輸線(xiàn)路等各種因素，并著(zhù)重于評估與此相關(guān)的災害威脅，同時(shí)避免在斷層破碎區和巖溶地帶等風(fēng)險較高的區域，以確保電站的安全和穩定操作。確定電站的地點(diǎn)之后，我們還需依據現場(chǎng)的勘測評價(jià)，對電站的整體設計和基礎布局進(jìn)行優(yōu)化。根據地質(zhì)條件的差異，應當選擇多種基礎方式，例如巖土基礎和樁基礎等，以保證基礎具備足夠的承重能力和地震抵抗性質(zhì)。此外，施工方案的審批和審查也是*要的，要嚴格遵守設計指導進(jìn)行施工，以確保項目的品質(zhì)。地質(zhì)探查和評價(jià)的應用不*限于新建電站，而且對于已經(jīng)竣工的電站來(lái)說(shuō)，*須定期進(jìn)行地質(zhì)狀況的檢測和評價(jià)，以便及時(shí)察覺(jué)并消除潛在的安全問(wèn)題，保障電站長(cháng)久和安全的運行。以云南省的一處光儲充一體化電站作為參考，電站在初期建設時(shí)，經(jīng)過(guò)*準的地質(zhì)勘查與評價(jià)，成功避開(kāi)了巖溶形成的特定地帶，選取了地質(zhì)狀況相對優(yōu)*的區域作為電站的選址位置。

4系統概述

4.1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、儲能系統以及充電樁的接入，*天候進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電樁運行狀態(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，提升可再生能源應用，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*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技術(shù)標準

本方案遵循的*家標準有：

本技術(shù)規范書(shū)提供的設備應滿(mǎn)足以下規定、法規和行業(yè)標準：

GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范*1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統工業(yè)控制計算機基本平臺*2部分：性能評定方法

GB/T26802.5-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范*5部分：場(chǎng)地安全要求

GB/T26802.6-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范*6部分：驗收大綱

GB/T2887-2011計算機場(chǎng)地通用規范

GB/T20270-2006信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò )基礎安全技術(shù)要求

GB50174-2018電子信息系統機房設計規范

DL/T634.5101遠動(dòng)設備及系統*5-101部分:傳輸規約基本遠動(dòng)任務(wù)配套標準

DL/T634.5104遠動(dòng)設備及系統*5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)101

GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統技術(shù)規定

GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統技術(shù)規范

GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設計標準

GB/T36270-2018微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范

DL/T1864-2018型微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范

T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規范

T/CEC151-2018并網(wǎng)型交直流混合微電網(wǎng)運行與控制技術(shù)規范

T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應技術(shù)要求

T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負荷管理技術(shù)導則

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范

T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設計規范

NB/T10148-2019微電網(wǎng)*1部分：微電網(wǎng)規劃設計導則

NB/T10149-2019微電網(wǎng)*2部分：微電網(wǎng)運行導則

4.3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。

4.4型號說(shuō)明

5系統配置

5.1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

6系統功能

6.1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：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數、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、充電樁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2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、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。

6.1.1光伏界面

圖3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。

6.1.2儲能界面

圖4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5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6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7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8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9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10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11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12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，并展示當前電芯的較大、較小電壓、溫度值及所對應的位置。

6.1.3風(fēng)電界面

圖13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。

6.1.4充電樁界面

圖14充電樁界面

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

6.1.5視頻監控界面

圖15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。

6.2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16光伏預測界面

6.3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、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

圖17策略配置界面

6.4運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*定時(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、正向有功電能等。

圖18運行報表

6.5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19實(shí)時(shí)告警

6.6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20歷史事件查詢(xún)

6.7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*分百和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*分百和正序/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、較大值、較小值、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21微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

6.8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22遙控功能

6.9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23曲線(xiàn)查詢(xún)

6.10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)的用電情況，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24統計報表

6.11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25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。

6.12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26通信管理

6.13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*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27用戶(hù)權限

6.14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28故障錄波

6.15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)*定和隨意修改。

圖29事故追憶

7硬件及其配套產(chǎn)品

8結束語(yǔ)

考慮到云南*有的復雜地形特征，本文探討了新能源光電存儲充一體電站建設過(guò)程中所碰到的核心難題，并引入了如智能微電網(wǎng)技術(shù)、有效能源儲存技術(shù)以及地質(zhì)勘探與評估技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)方案。利用智能微電網(wǎng)技術(shù)，能夠對電站進(jìn)行持續的實(shí)時(shí)監視、調控及指導，從而確保電站運作的穩健性和有效率；有效的儲能技術(shù)不僅能夠有效提升儲能效率，還能增加經(jīng)濟效益，同時(shí)還能增強電站整體的靈活性和可靠性；地質(zhì)勘探和評估的方法為電站的選址、基本設計和建設計劃提供了科學(xué)的支持，以確保電站的安全與穩定性得到保障。這類(lèi)核心技術(shù)如何有機融合與創(chuàng )新應用，將對新能源光電儲充集成電站的平穩建設與有效運營(yíng)帶來(lái)堅實(shí)的支撐。

參考文獻

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