安科瑞 陳聰

摘要：實(shí)施“雙碳”策略導致新能源的規模大幅度提升，對電力行業(yè)產(chǎn)生了深遠的效應，充分利用電網(wǎng)中的各種可再生能源，已*認是應對能源需求和環(huán)境保護問(wèn)題的策略之一。微電網(wǎng)中的光伏和風(fēng)能發(fā)電系統展現出周期性和不穩定的特性，其產(chǎn)生的電力輸出并不總是與本地負載需求相匹配，這為確保能源的有效利用帶來(lái)了挑戰。因此，基于智慧儲能系統優(yōu)化微電網(wǎng)能量以實(shí)現電力供應與負載需求之間的動(dòng)態(tài)平衡。

關(guān)鍵詞：智慧儲能系統；微電網(wǎng)；能量管理

0引言

在可再生能源，如風(fēng)能和太陽(yáng)能的迅速發(fā)展中，將分布式電力通過(guò)智能微電網(wǎng)整合到智能電網(wǎng)中，已成為構建低碳智慧儲能系統的主要策略。微電網(wǎng)能量管理的核心在于其智能化特性，使得傳統的電力行業(yè)能夠利用數字信息技術(shù)，將能源的科研、轉換、傳輸、存儲、分配等環(huán)節，與目標用戶(hù)的多元化電力需求相結合，并通過(guò)智慧儲能系統，實(shí)現準確供電、按需供電、協(xié)同供電以及互補供電的目標。通過(guò)準確的智慧儲能系統，對多元化的電力供應進(jìn)行合理的調度，以避免分散電力資源的無(wú)效消耗這對于建設環(huán)保節能的社會(huì )具有顯著(zhù)的促進(jìn)作用，它已成為智能電力系統的核心要素。微電網(wǎng)的主旨在于提升分散電力資源的靈活性和效率，有效應對各種類(lèi)型和數量的分散電力資源的接入挑戰，既能協(xié)同運作于配電系統，也能獨立運行。

1基于智慧儲能系統的微電網(wǎng)能量管理結構

1.1集中式控制結構

在全局監管的架構中，微電網(wǎng)能量控制系統扮演著(zhù)重要角色，顯著(zhù)增強了微電網(wǎng)的經(jīng)濟效能，同時(shí)也有助于優(yōu)化智慧儲能系統運行效率。集中式控制結構的核心調控裝置接收各控制設備的反饋，同步地，集中式控制結構也發(fā)出控制指令以覆蓋整個(gè)微電網(wǎng)。局部控制器則承擔著(zhù)接收和校正直流微電網(wǎng)電壓的任務(wù)（或對交流微電網(wǎng)的電壓和頻率進(jìn)行調整），并確保通過(guò)配電饋線(xiàn)的功率流得到優(yōu)化。在并行運行模式中，控制器會(huì )遵照中央控制器的數據處理能力提出了更大的挑戰，這在一定程度上限制了其擴展的潛力。

1.2分布式控制結構

在分布式控制策略中，關(guān)鍵目標是有效地產(chǎn)生電力，以適應負載的需求，并具備存儲和釋放超出常規供應的電力的能力。在這種控制架構中，控制器對通信控制的影響力相對有限，而基層的局部控制器和微源控制器對于確保微電網(wǎng)穩定運行發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。各個(gè)微源控制器正在參與激烈的市場(chǎng)競爭，其價(jià)格動(dòng)態(tài)由當前的市場(chǎng)估值所決定，這樣的機制便于對其運行和維護進(jìn)行有效管理，以確保提供必要的電力，同時(shí)較大限度地將其并入電力系統，以?xún)?yōu)化其生產(chǎn)效率，這種微源控制器與負載的獨立性問(wèn)題，可以通過(guò)應用智能技術(shù)來(lái)解決。當微源和微負載各自擁有獨立的控制者并服務(wù)于不同的目標，且每個(gè)控制單元都具備一定的智能特性時(shí)，這種控制架構展現出優(yōu)*性能。通過(guò)采用分布式控制策略，能夠有效緩解控制器的計算負擔，每個(gè)獨立的控制器僅需管理更小的子系統，從而降低了整個(gè)系統的復雜性。此外，分散控制方法賦予了分布式電源高度的靈活性。各個(gè)獨立的控制器能夠對局部變化進(jìn)行迅速響應，并且具備適應多種環(huán)境和運行狀態(tài)的能力。更重要的是，即使控制器出現故障，分散控制的設計使得每個(gè)單獨的控制器仍能維持獨立運作，從而保證整個(gè)系統的穩定性，這種冗余功能的實(shí)現可以有效防止單一故障點(diǎn)造成整個(gè)系統功能的喪失。

2基于智慧儲能系統的微電網(wǎng)能量管理系統

2.1系統設計

目前廣泛應用的能源控制系統策略為分層控制技術(shù)，此策略對能源子網(wǎng)的運行管理產(chǎn)生深遠影響。該方法有效地促進(jìn)微源控制器與負荷控制器之間的集成與協(xié)作，以確保能源子網(wǎng)的穩定性、安全性，并提升其經(jīng)濟運行效率。微電網(wǎng)控制系統的主要職責可概括為數據傳輸、系統操作和人員交互三個(gè)方面。其中，用戶(hù)能夠直接參與的人員交互是系統的核心部分，被精細地劃分為觀(guān)察、操作和分析三大模塊。具體內容如下：一，主要的監測階段涉及了持續的觀(guān)察，并采用了多級的分析模型，其中包括：全局數據層面（如下網(wǎng)電力、上網(wǎng)電量等）、集能器電氣模擬層（如遙測、遙信）以及三方系統模型層（如光伏系統等）。二，系統控制主要表現為Auto與Manual兩種不同的運營(yíng)模式。在A(yíng)uto模式下，依賴(lài)于自動(dòng)化發(fā)電和管理策略；相反，Manual模式允許用戶(hù)根據系統運行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)干預，包括遠程操作、監控、權限控制以及安全審核等多元功能。所有操作均在確保安全性的前提下執行。為確?？刂齐A段的穩健性，需建立完善的控制策略專(zhuān)家庫，以遵循特定設備操作規程?；A數據的監控和分析，該系統采取單一方法處理，而控制階段則采取雙重處理方式。能源子網(wǎng)具備自動(dòng)和手動(dòng)兩種運行模式，而能源LAN則采取手動(dòng)操作。然而無(wú)論采用何種模式，所有靈活配電能源管理系統都要遵循控制策略庫的指導，并在安全審查體系的監管下運行。三，通過(guò)對系統歷史數據的深入分析和整合，微電網(wǎng)的能源管理可以借助其發(fā)揮輔助決策的功能。

2.2數據采集與處理及通訊

2.2.1數據采集

在能源網(wǎng)絡(luò )架構中，各個(gè)能源子網(wǎng)搜集的數據會(huì )進(jìn)行整合。在能源子網(wǎng)的監控系統中，主要關(guān)注的參數包括來(lái)自直流領(lǐng)域的太陽(yáng)能發(fā)電裝置、直流微電站、充電設施、直流斷路器以及直流負載設備的遙測和遙信信息。同時(shí)也涵蓋了交流領(lǐng)域的外部供電設備、交流斷路器、交流負載設備的數據，以及用于交流和直流轉換的電力儲能設備的遠程監測參數。具體如下：一，遙感技術(shù)在光伏系統中廣泛應用于監測電壓、電流、功率因子、有效功率以及無(wú)效功率等多個(gè)方面；而遠程信息處理則包括了對系統正常運行狀態(tài)的監控以及可能存在的異常情況的識別。二，遙信量在交流和直流斷路器的運行控制中包含了啟動(dòng)、關(guān)閉的操作狀態(tài)，以及可能出現的異常狀況。三，遙測技術(shù)包含了對交流和直流負荷的監測，涉及電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等多個(gè)方面。四，遠程電力集成器的監測范圍包括交流和直流電源的電壓及電流指標；同時(shí)也涵蓋了一系列設備運行狀態(tài)和潛在故障的詳細信息。

2.2.2數據處理

一，遠程數據采集與分析構成了電力系統運行的即時(shí)數字化映射，覆蓋了各類(lèi)逆變器、傳輸器、變頻器、線(xiàn)路及主變壓器的實(shí)時(shí)有效與無(wú)效負荷、電流、電壓讀數、主變壓器的油溫數據，以及整個(gè)系統的周期性波動(dòng)等信息。二，對遙信數據的采集與處理，映射電廠(chǎng)的運行狀態(tài)，主要包括：各開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉位置、各刀閘的切換狀態(tài)、發(fā)電機的啟停狀況、升壓站開(kāi)關(guān)的運行數據，以及主要變頻器連接的狀態(tài)、防止誤操作的固定點(diǎn)監控、各通道操作狀態(tài)，以及虛擬遙信的分析等。

2.2.3數據通訊

所研發(fā)的軟件應兼容Modbus、104、103、101等標準通信協(xié)議；其應能依據預設的點(diǎn)號規范，有效地存儲獲取的數據以供即時(shí)訪(fǎng)問(wèn)；此外，該軟件應集成數據轉發(fā)功能，并支持配置為數據接收端進(jìn)行數據傳輸操作。此軟件需具備跨平臺運行的特性，能順利部署在通信管理系統或常規服務(wù)器上。

2.3優(yōu)化策略

電力集能器的能量源為電力，同時(shí)配置了VSG以實(shí)現對負載的準確調控。在遭遇異常狀況或特殊環(huán)境時(shí)，其能源管理系統會(huì )運用相應的控制策略，以保證系統的整體穩定性。該系統提供了Auto模式和Manual手動(dòng)模式兩種操作選擇，依據從底層設備實(shí)時(shí)獲取的數據，將選擇優(yōu)化的管理策略以維持系統的動(dòng)態(tài)平衡。依據實(shí)際項目操作狀況，運用推理技術(shù)辨識各種操作模式，進(jìn)而制定相應的控制策略，構建一個(gè)控制策略模型庫，并將其無(wú)縫集成到能源子網(wǎng)管理系統中。為確保能源管理系統的穩定性，實(shí)時(shí)數據采集與評價(jià)，同時(shí)須遵循操作專(zhuān)家的既定策略，并通過(guò)有效的通訊與監督保證系統運行的正常性。在策略執行過(guò)程中，借助流程手冊和強制性審查，以確保所有策略的安全性與一致性。

2.3.1能量調度策略

主要的能源調度策略涉及準確地整合儲能設備和交流供電系統，以維護系統的整體穩定性，同時(shí)有效利用太陽(yáng)能，以實(shí)現優(yōu)化的經(jīng)濟效益。該系統還具備即時(shí)解析操作數據的能力，能準確識別當前運行模式，隨后自動(dòng)選取并執行相應的操作策略。能量調度策略涉及穩定運行、問(wèn)題解決及獨立操作模型。兩臺電力集成系統依賴(lài)兩個(gè)單獨的電網(wǎng)進(jìn)行常規運行，且其負荷供應基于這些電網(wǎng)。此外，光伏系統通過(guò)優(yōu)化的協(xié)同控制策略被整合用于負荷管理。在日常操作中，無(wú)論是交流電網(wǎng)、光伏系統還是直流微網(wǎng)，都可能出現故障。一旦發(fā)生此類(lèi)情況，要立即進(jìn)行響應和故障排除，以保證對重要和敏感負荷的不間斷電力供應。

2.3.2孤島保護策略

在供電系統處于獨立運行模式時(shí)，應停用能源調度子程序，啟動(dòng)電池的放電功能。在無(wú)外部電源供應的條件下，確保電池充電水平達到50%后，需切換至電池的備用模式，并執行相應的能源配置策略。換言之，一旦電力采集設備出現故障，無(wú)法向重要負荷供電，系統會(huì )自動(dòng)斷開(kāi)與交流主網(wǎng)的連接，轉由直流微網(wǎng)承擔負荷的供電任務(wù)。此外，這些負載會(huì )與直流微網(wǎng)形成一個(gè)獨立運行的閉環(huán)系統，即孤島模式。孤島運行確保直流微網(wǎng)能夠持續穩定地向負載供電，同時(shí)也代表了系統內設備的離網(wǎng)運行狀態(tài)。

2.3.3并網(wǎng)模式控制策略

在電網(wǎng)互聯(lián)的環(huán)境中，微電網(wǎng)的電流水平和頻率會(huì )受到主電網(wǎng)的影響。儲能系統的主要任務(wù)是確保能量的穩定，以維持微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)能量平衡，并有效利用可再生能源。在此過(guò)程中，可再生能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能電池板等，會(huì )受到PQ（即恒定功率控制）的控制，以實(shí)現對微電源功率的準確跟蹤。當負荷低于微電網(wǎng)可再生能源平均輸出時(shí)，多余的能量將被轉移到儲能電池中，以保持其充足的電量?jì)?。另外，當微電網(wǎng)的可再生能源發(fā)電能力不足以滿(mǎn)足負荷需求時(shí)，儲能變壓器可以被調控以釋放儲能電池的儲備電力。在這種情況下，電池將向電力系統提供額外的電力，同時(shí)允許微電網(wǎng)系統接受部分能量。關(guān)鍵的考慮因素是，儲能系統的功率調整應具備快速響應的能力，以有效壓制來(lái)自風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的輸出功率波動(dòng)，從而確保電力供應的穩定性，取決于調度控制系統對儲能逆變器的準確管理和儲能轉換器的雙重調控功能。

2.3.4離網(wǎng)模式微電網(wǎng)控制策略

在并行運作的電力系統中，電力供應的穩定性和頻率的穩定性主要取決于每個(gè)獨立的微電源、儲能設備以及微電網(wǎng)的運行狀態(tài)。為了電力系統的穩定性，并優(yōu)化能源的存儲和分配策略，需要對微電源的傳輸電壓進(jìn)行準確調控，確保每個(gè)微電源接口的電壓保持恒定，以此提升電力使用的效率和效果。

3Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統概述

3.1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，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。

3.2技術(shù)標準

本方案遵循的標準有：

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的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)的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

3.3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。

3.4型號說(shuō)明

5系統功能

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。

5.1.1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。

5.1.2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，并展示當前電芯的大、小電壓、溫度值及所對應的位置。

5.1.3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。

5.1.4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。

5.1.5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。

5.2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

5.3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

5.4運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備規定時(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

5.5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

5.6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)

5.7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、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

5.8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

5.9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)

5.10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

5.11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。

5.12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

5.13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

5.14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

5.15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)可由用戶(hù)規定和隨意修改。

圖29事故追憶

6硬件及其配套產(chǎn)品

7結束語(yǔ)

總而言之，基于智慧儲能系統的微電網(wǎng)能量控制系統，補償了傳統集中式管理的不足，從而保證了微電網(wǎng)能量系統的穩定運行和有效管理，優(yōu)化策略促進(jìn)了系統內分布式資源的協(xié)同效率，通過(guò)準確的能量管控，實(shí)現了對系統功率的準確調節，不僅提高微電網(wǎng)的運營(yíng)性能，也為系統結構的進(jìn)一步優(yōu)化和調度評價(jià)提供了有價(jià)值的參考。

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