簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

光伏運維相關二次設備選型

安科瑞提供光伏運維子站、運維主站監(jiān)測軟件、數據網關和保護測控單元、交直流監(jiān)測多功能儀表及相關傳感器，具備電能質量監(jiān)測和治理裝置，保障光伏電站高效運行。

電化學儲能系統(tǒng)監(jiān)控及集中運維管理

     近年來在新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定需求下，電化學儲能電站快速發(fā)展，但是儲能電站安全運維管理尤為重要，電池熱失控引發(fā)的事故也時有發(fā)生。儲能電站的運維不僅僅是基本的巡檢，值守，保養(yǎng)，更要不斷積累運行的數據，并對當前電池的容量，健康指標都進行實時跟蹤，進而不斷調整控制策略等等。因此運維人員需具備較高的專業(yè)水平和豐富的實操經驗，配合儲能運維管理系統(tǒng)和健全的安全管理規(guī)程，才能高水平地運維，提升電站的盈利。

     儲能電站的運維管理主要包括電池及電池管理系統(tǒng)(BMS)、儲能變流器(PCS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)配套的電氣系統(tǒng)(升壓變壓器、并網開關柜)、消防系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、站用電系統(tǒng)的監(jiān)測和運維。

相關標準

《電化學儲能電站安全規(guī)程》GB/T 42288

《電化學儲能系統(tǒng)接入電網技術規(guī)定》GB/T 36547

《電化學儲能電站設計規(guī)范》GB 51048

《電化學儲能電站設計標準（征求意見稿）》

《電化學儲能系統(tǒng)儲能變流器技術規(guī)范》GB/T 34120

《電力儲能用鋰離子電池》GB/T 36276

《電化學儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范》NB/T 42090

《電化學儲能電站用鋰離子電池技術規(guī)范》NB/T 42091

《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058

《儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術規(guī)范》GB/T 34131

《電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術條件》 GB/T 36558

系統(tǒng)構成

根據NB/T 42091《電化學儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范》，儲能監(jiān)控系統(tǒng)宜采用星型網絡，功率小于1MW且容量小于1MWh的電化學儲能監(jiān)控系統(tǒng)宜采用單網配置，如圖16。

圖16 電化學儲能系統(tǒng)單網監(jiān)控系統(tǒng)網絡結構圖

功率為1MW及以上且容量為1MWh及以上的電化學儲能監(jiān)控系統(tǒng)宜采用雙網配冗余置，如圖17。

圖17 電化學儲能系統(tǒng)雙網監(jiān)控系統(tǒng)網絡結構圖

監(jiān)測設備包括BMS、PCS、保護測控設備、其他設備(電能計量、絕緣監(jiān)測、消防、空調、站用直流屏等)。

電化學儲能電站監(jiān)控運維管理系統(tǒng)

     Acrel-2000MG儲能系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)和AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺能夠對企業(yè)微電網的源（市電、分布式光伏、微型風機）、網（企業(yè)內部配電網）、荷（固定負荷和可調負荷）、儲能系統(tǒng)、新能源汽車充電負荷進行實時監(jiān)測和優(yōu)化控制，保護微電網儲能系統(tǒng)運行安全，實現不同目標下源網荷儲資源之間的靈活互動，增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時促進新能源消納、合理削峰填谷，減少電網建設投資，提升微電網運行安全，降低運行成本。Acrel-2000MG儲能系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)適合部署在本地，作為實時監(jiān)控、異常告警和策略管理；AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺適用于企業(yè)源網荷儲充運維的一體化管理平臺，并提供移動端數據服務和異常告警。

數據采集和處理

     監(jiān)控系統(tǒng)應能通過測控單元及功率變換系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)進行實時信息的采集和處理。監(jiān)控系統(tǒng)應設置通信接口與電池管理系統(tǒng)連接，接收和處理的信息宜包括但不限于：

a）電池模塊的電壓、溫度、電池能量；

b）電池簇的電流、電壓、功率、電池能量、可充可放電量、累積充放電電量，以及*高、*低

單體電壓及其電池編號：

c）電池堆可充可放電量、累積充放電電量；

d）各種故障告警和保護動作信號；

電池簇

圖18 Acrel-2000MG和AcrelEMS電池數據采集

功率變換系統(tǒng)(PCS)上送信息宜包括但不限于：

a）開關量信息：直流側與交流側接觸器、斷路器的狀態(tài)；運行模式（并網、離網）、運行狀態(tài)

（充電、放電、待機等）、就地操作把手的狀態(tài)等：

b）模擬量信息：直流側電壓、電流、功率，交流側三相電壓、電流、有功、無功；

c）非電量信息：IGBT模塊溫度、電抗器溫度、隔離變溫度等；

d）運行信息：功率變換系統(tǒng)保護動作信號、事故告警信號等。

監(jiān)視和報警

監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視功能應符合但不限于下列要求：

a）應能通過顯示器對主要電氣設備運行參數和設備狀態(tài)進行監(jiān)視；

b）應能監(jiān)視并實時顯示各設備的通信狀態(tài)和通信報文；

c）電池管理系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)上傳監(jiān)控系統(tǒng)的遙測量和告警量須有專門的界面顯示和告警事件記錄

圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 監(jiān)視和報警分級

控制與調節(jié)

控制范圍：站內交流回路斷路器、功率變換系統(tǒng)及其他相關重要設備，包括功率變換系統(tǒng)啟/停、運行/檢修狀態(tài)切換、并網充/放電、離網放電、保護軟壓板投切等。監(jiān)控系統(tǒng)根據功能定位支持下列應用模式：削峰填谷、孤網運行、系統(tǒng)調頻、電壓支撐、電能質量治理、平滑功率輸出、跟蹤計劃出力。

圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 儲能系統(tǒng)監(jiān)控

電能質量監(jiān)測

     監(jiān)測儲能系統(tǒng)交流回路的電壓波動與閃變、三相電壓不平衡、電壓暫升/暫降、短時中斷、諧波畸變等工況，實時記錄事件并故障錄波，為電能質量分析與治理提供數據來源。

圖20 Acrel-2000MG和AcrelEMS 電能質量分析

企業(yè)微電網能效管理

     AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺除了對儲能系統(tǒng)提供監(jiān)控報警之外，還適用于企業(yè)內部的源網荷儲充運維的一體化管理平臺，為企業(yè)微電網能效管理提供的監(jiān)測、優(yōu)化控制、設備管理、運維管理、分析報告等，并提供基于WEB和APP的數據服務和異常告警。

     平臺可根據企業(yè)光伏發(fā)電數據、儲能控制策略以及負荷波動情況為企業(yè)提供微電網運行數據，制定用電優(yōu)化方案，在提高企業(yè)微電網運行安全的前提下幫助企業(yè)降低用電成本，促進清潔能源消納。

圖21 AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺

電化學儲能電站監(jiān)控運維管理系統(tǒng)二次設備選型

     安科瑞提供電化學儲能電站監(jiān)控運維管理軟件、數據網關和保護測控單元、多功能儀表及相關傳感器，具備電能質量監(jiān)測和治理裝置，保障儲能電站及企業(yè)微電網高效運行。

表3 儲能電站監(jiān)控運維管理系統(tǒng)選型方案

結束語

     在雙碳目標以及電網運行安全要求驅動下，光伏發(fā)電以及配套儲能系統(tǒng)未來將會得到越來越多的政策支持，可以想象未來也會有越來越多的資本投入促使行業(yè)迅速發(fā)展，從而提高電網運行安全，提升電能使用效率。但是微電網系統(tǒng)，特別是光伏電站和儲能電站的運行安全不容忽視，需要嚴格按照標準，建立光伏和儲能監(jiān)測運維管理系統(tǒng)對光伏電站和儲能系統(tǒng)進行監(jiān)視、預警、控制和運維管理，保障安全生產。

     未來新型電力系統(tǒng)中，企業(yè)光儲充微電網內部以及企業(yè)微電網和大電網的互動也會越來越頻繁，這需要一套統(tǒng)一平臺來對企業(yè)的“源-網-荷-儲-充”及運維進行統(tǒng)一監(jiān)測和管理，這樣才能保障企業(yè)微電網高效運行，從而促進新型電力系統(tǒng)邁向穩(wěn)定、可靠、低碳的良性循環(huán)。

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為儲能電站監(jiān)控運維管理系統(tǒng)。