安科瑞 陳聰

0引言

隨著(zhù)中國“雙碳”目標的提出，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主的新能源發(fā)電裝機容量呈逐年上漲趨勢。同時(shí)，受局部氣候的影響，新能源發(fā)電的輸出功率易出現急劇爬升或陡降的情況，這給電力系統的調頻裕度帶來(lái)了挑戰。由于新能源發(fā)電的輸出功率特性和較為復雜的并網(wǎng)阻抗特性，在大規模集中式并網(wǎng)或分布式并網(wǎng)的情況下，電力系統易出現頻率振蕩的情況，引發(fā)電力系統穩定性問(wèn)題，影響負荷的用電安全性。而結合儲能系統應用，可實(shí)現對電力系統用電負荷的削峰填谷，緩解火電機組的調峰壓力；此外，以?xún)δ芟到y作為一次調頻，能夠平衡電力系統的用電負荷波動(dòng)，使電力系統頻率在允許范圍內波動(dòng)。

國內外開(kāi)展了許多關(guān)于儲能系統的研究，比如：[1-3]介紹了儲能系統的前景和優(yōu)勢；[4-5]對發(fā)電側、用電側儲能系統進(jìn)行了成本和收益分析；[6-7]對儲能控制管理系統進(jìn)行了研究，提高了該系統的穩定性；[8-9]分別對光儲一體化項目和海上風(fēng)電項目的配套儲能系統方案進(jìn)行了設計研究，緩解了電力系統調峰壓力，并提高了能源利用率；[10]對混合儲能方案的優(yōu)選及其優(yōu)化配置模型進(jìn)行了研究，探討了多種靈活性調節資源優(yōu)勢互補下的獨立于新型電力系統各環(huán)節的混合儲能優(yōu)化配置策略與多環(huán)節聯(lián)動(dòng)的混合儲能均衡配置策略。

為了更好地改善新能源發(fā)電并網(wǎng)對電力系統穩定性的影響，本文針對電池儲能系統在并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統中的應用及作用進(jìn)行分析；并以某光儲一體化微電網(wǎng)項目為例，對電池儲能系統的經(jīng)濟性進(jìn)行研究。

1儲能系統概述

儲能系統是指通過(guò)一種或多種技術(shù)手段，將電能、熱能、化學(xué)能、機械能等能量形式儲存起來(lái)，并在需要時(shí)將儲存的能量釋放出來(lái)，以滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景下能源需求的系統。它在能源領(lǐng)域中起著(zhù)調節能源供需、提高能源利用效率、增強能源系統穩定性和可靠性等重要作用。

2儲能系統的組成

2.1儲能單元

是儲能系統的核心部分，負責實(shí)現能量的儲存和釋放，如電池、飛輪、壓縮空氣容器等。

2.2能量轉換單元

主要包括變流器等設備，其作用是實(shí)現電能與其他形式能量之間的轉換，以及對電能的變換和控制，以滿(mǎn)足不同設備和負載的需求。

2.3管理系統

用于監測儲能系統的運行狀態(tài)，包括電池的電壓、電流、溫度等參數，以及對儲能單元進(jìn)行充放電控制、故障診斷、能量調度等，以確保儲能系統的安全、穩定運行。

2.4輔助設備

如冷卻系統、消防系統、監控設備等，為儲能系統的正常運行提供保障和支持。

3儲能系統的應用場(chǎng)景

3.1電力系統

在發(fā)電側，可用于調節可再生能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，提高發(fā)電的穩定性和可靠性；在電網(wǎng)側，可用于電網(wǎng)的調峰調頻、電壓支撐、緩解輸電擁堵等，提高電網(wǎng)的運行效率和靈活性；在用戶(hù)側，可作為分布式能源存儲裝置，實(shí)現用戶(hù)的能源自給自足，降低用電成本，同時(shí)也可用于應急備用電源。

3.2交通運輸

主要應用于電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)公交車(chē)等電動(dòng)交通工具，為車(chē)輛提供動(dòng)力能源，實(shí)現車(chē)輛的*排放或低排放運行。

3.3工業(yè)領(lǐng)域

可用于一些對能源供應穩定性要求較高的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，如鋼鐵、化工等行業(yè)，作為備用電源或用于調節生產(chǎn)過(guò)程中的能源需求，提高生產(chǎn)的連續性和效率。

3.4通信領(lǐng)域

作為通信基站的備用電源，確保在電網(wǎng)停電等情況下，通信設備能夠持續運行，保障通信的暢通。

4電池儲能系統在并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統中的作用

本文以包括風(fēng)電和光伏發(fā)電的新能源發(fā)電系統為例，對電池儲能系統在此種并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統中的作用進(jìn)行分析。本文以包括風(fēng)電和光伏發(fā)電的新能源發(fā)電系統為例，對電池儲能系統在此種并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統中的作用進(jìn)行分析。

4.1削峰填谷

新能源發(fā)電在一天內的長(cháng)時(shí)間波動(dòng)性及其與用電負荷的不匹配性，即反調峰特性，導致其并網(wǎng)后將增加電力系統在上調和下調時(shí)的備用容量需求。在夜晚用電高峰期(一般為19:00～22:00時(shí)段)，光伏發(fā)電無(wú)電力輸出；而風(fēng)力發(fā)電往往可能在全天負荷*低點(diǎn)(即24:00時(shí))出現滿(mǎn)功率發(fā)電的情況，導致1年中將會(huì )出現一定比例的因輸送通道能力不足而“棄光”和“棄風(fēng)”的現象。針對上述情況，儲能系統可將風(fēng)電在全天負荷*低點(diǎn)時(shí)所發(fā)電能進(jìn)行存儲，在夜晚用電高峰期再釋放出來(lái)，將電量在時(shí)間上進(jìn)行平移，以*大限度地利用傳輸線(xiàn)路匹配負荷用電趨勢，同時(shí)減少電力系統對火電機組上調和下調的容量需求，達到削峰填谷的目的。

新能源發(fā)電通過(guò)配置電池儲能系統可有效限制等效用電負荷(即給定的日用電負荷和新能源發(fā)電輸出功率的總和)，使其處于新能源發(fā)電上網(wǎng)*大有效功率和*小有效功率范圍以?xún)?，避免了新能源發(fā)電限發(fā)和甩用電負荷的行為，提高了電力系統對新能源發(fā)電的消納能力，同時(shí)也可降低電力系統對備用容量的需求，提高電力系統整體運行效率。

4.2穩定電力系統

新能源發(fā)電系統輸出功率的短時(shí)變化率應滿(mǎn)足電力系統的穩定性要求。目前，電力系統對并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統的有功功率變化限值的要求如表1所示。

表1電力系統對并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統的有功功率變化限值

平滑新能源發(fā)電并網(wǎng)時(shí)的波動(dòng)性是指通過(guò)電池儲能系統控制新能源電力的存儲和釋放，使電池儲能系統輸出的有功功率PBES與新能源發(fā)電輸出的有功功率PNE的總和P的波動(dòng)變化量滿(mǎn)足表1中的限值要求。0電池儲能系統的有功功率控制算法主要包括兩種，分別為逐點(diǎn)限值法和低通濾波法。0采用逐點(diǎn)限值法時(shí)，電池儲能系統j時(shí)刻輸出的有功功率PBES(j)的取值范圍可表示為：

式中：ΔP10(j)為電池儲能系統j時(shí)刻輸出的有功功率與其過(guò)去10min內輸出的有功功率之間的變化量；Py,10為電池儲能系統10min內*大允許波動(dòng)功率；ΔP1(j)為電池儲能系統j時(shí)刻輸出的有功功率與其過(guò)去1min內輸出的有功功率之間的變化量；Py,1為電池儲能系統1min內*大允許波動(dòng)功率。0低通濾波法通過(guò)低通濾波器對輸入信號的幅值進(jìn)行加減處理，使輸出的信號更為平滑。采用低通濾波法時(shí)，電池儲能系統j時(shí)刻輸出的有功功率可表示為：

式中：τ為時(shí)間常數；t為控制周期；P(j)、P(j–1)分別為j、j–1時(shí)刻的電池儲能系統與新能源發(fā)電系統輸出的有功功率的總和。0時(shí)間常數可表示為：

式中：fc為低通濾波器的截止頻率。

4.3一次調頻

一次調頻主要為應對電力系統短期的用電負荷快速波動(dòng)，在電力系統頻率超限情況下，自主向電力系統進(jìn)行有功功率支持或有功功率吸納的行為。電力系統對不同類(lèi)型能源的一次調頻要求不盡相同，比如：對火電的一次調頻控制死區要求為50±0.033Hz；對水電的要求為50±0.05Hz；對光伏發(fā)電的要求為50±0.06Hz；對風(fēng)電的要求為50±0.10Hz。

儲能系統的一次調頻是指其根據電力系統頻率的實(shí)時(shí)變化情況來(lái)調整自身輸出或吸收的有功功率，以便于迅速響應電力系統用電負荷波動(dòng)，從而維持電力系統頻率的穩定性。該調頻方式具有響應速度快、調節精度高的特點(diǎn)，是保障電力系統穩定運行的重要方式。相較于火電機組，電池儲能系統可以更快地響應電力系統的頻率變化，且可以獨立或與新能源一起承擔一次調頻。根據相關(guān)的電力系統雙細則考核，新能源發(fā)電配套儲能系統后，能夠完成或改善其在調峰、一次調頻等方面的功能。對于300MW火電機組而言，其一次調頻的限幅為額定容量的8%，即24MW；火電機組一次調頻負荷調整量為每赫茲160MW，頻率偏差為0.033～0.183Hz，對應調節功率為0～24MW，每次超限后火電機組的輸出功率都為±0.2%的額定功率，即±600kW。按照上述技術(shù)要求，假設一次調頻交由電池儲能系統獨立承擔，則電池儲能系統單次充放電工作時(shí)間僅為10s左右，且可認為上下頻率超限的概率大致相當，則配置600kW/0.5h的電池儲能系統較為適宜。若再輔助合理的電荷狀態(tài)(SOC)管理策略，雖然每日電池儲能系統的充放電循環(huán)次數較多，但其儲能電池基本在50%SOC附近淺充淺放，充放電深度范圍較小，確保了儲能電池的使用壽命。

此外，為了進(jìn)一步減少電池儲能系統的容量，同時(shí)使儲能電池運行在合理的SOC范圍內，可采用雙邊界改進(jìn)型平滑控制算法，通過(guò)頻繁動(dòng)作，優(yōu)化運行中儲能電池的SOC，進(jìn)一步減少電力系統對電池儲能系統容量的需求。

5應用案例

5.1項目介紹及主要設備

以某光儲一體化微電網(wǎng)項目為例進(jìn)行分析。該項目由裝機容量為800kW的光伏發(fā)電系統、容量為250kW/500kWh的磷酸鐵鋰電池儲能系統及用戶(hù)用電負荷組成。磷酸鐵鋰電池儲能系統的*高電壓等級為10kV；光伏電力在滿(mǎn)足自用有富余時(shí)，將電力存儲在磷酸鐵鋰電池儲能系統中，然后在用電高峰期將電力供給電網(wǎng)。該項目的主要設備清單如表2所示。

表2本項目的主要設備清單

5.2微電網(wǎng)的主要運行功能

5.2.1儲能系統“黑啟動(dòng)”

該微電網(wǎng)會(huì )將光伏發(fā)電余電存儲在磷酸鐵鋰電池儲能系統中，以備不時(shí)之需。當市電網(wǎng)失電時(shí)，微電網(wǎng)與電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)斷開(kāi)，磷酸鐵鋰電池儲能系統可實(shí)現“黑啟動(dòng)”，即由儲能系統和光伏發(fā)電系統向負載供電，而無(wú)需使用市電網(wǎng)電力。

5.2.2電壓-電流雙閉環(huán)運行模式

磷酸鐵鋰電池儲能系統輸出采用兩段母線(xiàn)，當一段母線(xiàn)下多組儲能電池運行于電壓-電流雙閉環(huán)模式時(shí)，另一段母線(xiàn)則運行于微電網(wǎng)并網(wǎng)控制策略下。在電壓-電流雙閉環(huán)運行模式下，可實(shí)現對儲能電池的充放電控制，確保儲能系統的運行穩定性和充放電效率，從而維持直流母線(xiàn)電壓的平衡。

5.2.3能量管理系統(EMS)

EMS用于保障微電網(wǎng)的穩定、安全、可靠運行和光伏發(fā)電系統的優(yōu)化利用，其具有數據及狀態(tài)監控、設備管理與系統故障保護、信息存儲與記錄、配網(wǎng)自動(dòng)化、智能計量、智能用電、視頻及環(huán)境監控、綜合能量管理等功能。

5.3儲能系統的收益測算

本微電網(wǎng)中的磷酸鐵鋰電池儲能系統主要運行在可實(shí)現削峰填谷的經(jīng)濟性運行模式下，即在用電低谷期，由電網(wǎng)向其充電；在白天用電高峰期，則釋放能量，為電網(wǎng)供電。0當項目所在地的峰谷電價(jià)差為0.7元/kWh時(shí)，在磷酸鐵鋰電池儲能系統的放電深度為90%的情況下，該儲能系統的年收益為0.7×500×90%×365≈11.5萬(wàn)元。另外，本項目配套儲能系統后，在節省電費的同時(shí)，還可以降低所需箱變的功率，節省箱變的購買(mǎi)費用。

6安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統解決方案

6.1概述

安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統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。在應用上支持能量調度，具備計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統對電池組性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監測及歷史數據分析、根據分析結果采用智能化的分配策略對電池組進(jìn)行充放電控制，優(yōu)化了電池性能，提高電池壽命。系統支持Windows操作系統，數據庫采用SQLServer。本系統既可以用于儲能一體柜，也可以用于儲能集裝箱，是專(zhuān)門(mén)用于儲能設備管理的一套軟件系統平臺。

6.2適用場(chǎng)合

(1)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。

(2)工商業(yè)儲能四大應用場(chǎng)景

1）工廠(chǎng)與商場(chǎng)：工廠(chǎng)與商場(chǎng)用電習慣明顯，安裝儲能以進(jìn)行削峰填谷、需量管理，能夠降低用電成本，并充當后備電源應急；

2）光儲充電站：光伏自發(fā)自用、供給電動(dòng)車(chē)充電站能源，儲能平抑大功率充電站對于電網(wǎng)的沖擊；

3）微電網(wǎng)：微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運行的靈活性，以工業(yè)園區微網(wǎng)、海島微網(wǎng)、偏遠地區微網(wǎng)為主，儲能起到平衡發(fā)電供應與用電負荷的作用；

4）新型應用場(chǎng)景：工商業(yè)儲能積極探索融合發(fā)展新場(chǎng)景，已出現在5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應用場(chǎng)景。

6.3系統結構

6.4系統功能

6.4.1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。

6.4.1.1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。

6.4.1.2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，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

6.4.1.3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。

6.4.1.4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。

6.4.1.5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。

6.4.2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

6.4.3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

6.4.4運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路的運行參數，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

6.4.5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

6.4.6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)

6.4.7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、正序/負序/零序電壓值、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、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

6.4.8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

6.4.9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)

6.4.10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

6.4.11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。

6.4.12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

6.4.13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27用戶(hù)權限

6.4.14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

6.4.15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*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)可隨意修改。

圖29事故追憶

6.5系統硬件配置清單

7結論

本文針對電池儲能系統在并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統中的應用及作用進(jìn)行了分析，并以某光儲一體化微電網(wǎng)項目為例，對電池儲能系統的經(jīng)濟性進(jìn)行了研究。分析結果顯示：在并網(wǎng)型新能源發(fā)電系統中，電池儲能系統主要具有削峰填谷、穩定電力系統和一次調頻的作用?；谒龉鈨σ惑w化微電網(wǎng)項目所在地的峰谷電價(jià)差，電池儲能系統運行在削峰填谷經(jīng)濟性模式下時(shí)可實(shí)現約11.5萬(wàn)元的年收益；并且在節省電費的同時(shí)，還可以節省箱變的購買(mǎi)費用。由此可知，儲能系統的應用不僅可提高電力系統的運行可靠性和穩定性，還能達到一定的經(jīng)濟效益。

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