簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：目前，光伏儲能電站已經(jīng)成為電力能源可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，這是因為光伏儲能電站大量采用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，對于可再生能源——太陽能的規(guī)劃應用非常合理。但是，光伏輸出功率本身在隨機性、波動性方面表現(xiàn)較強，容易制約電站接入和輸送光伏電力能源，所以光伏儲能電站就應用到了儲能技術(shù)，使用儲能技術(shù)，降低棄光對于資源的浪費，大量建造配套儲能項目，對于電力系統(tǒng)削峰填谷有著重要作用。文章解讀了電化學光伏儲能電站的內(nèi)部組成與運行功能內(nèi)容，重點研究了光伏儲能電站的運維思路與運維流程，深入探索了解光伏儲能電站運維可行性。

關(guān)鍵詞：電化學光伏儲能電站；運行功能內(nèi)容；運維思路；運維流程；儲能技術(shù)

0、前言

儲能技術(shù)在削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓、電能質(zhì)量治理以及負荷跟蹤等功能應用上表現(xiàn)出色，其可以將光伏電站發(fā)電生產(chǎn)過程中的多余電能存儲到系統(tǒng)設(shè)備電池中。另外，利用儲能系統(tǒng)中削峰填谷后的峰谷電價差還能為電站創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益，全面提高系統(tǒng)自身的調(diào)節(jié)能力。所以說，儲能技術(shù)已經(jīng)成為光伏儲能電站中的核心技術(shù)，其儲能系統(tǒng)為配置電力負荷儲能分別建立了電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)以及電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)。

1、光伏儲能電站中儲能系統(tǒng)的內(nèi)部組成與運行功能

光伏儲能電站中儲能系統(tǒng)包含兩大分支系統(tǒng)，分別是電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)以及電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)，其運行功能各不相同。

（1）電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)。主要安裝于光伏儲能電站中的直流系統(tǒng)中，其中設(shè)計了儲能蓄電池組和光伏發(fā)電陣列，這一發(fā)電陣列能夠在逆變器直流段直接參與調(diào)控操作。實際上，電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)與蓄電池是共享一個逆變器的，充分利用了逆變器的充放電特性，而通過這一逆變器也能建立大功率跟蹤系統(tǒng)MPPT，專門用于配合光伏輸出操作，滿足儲能蓄電池的輸出特性曲線變化要求。電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)的前端直接與逆變器前端相連，能夠保證蓄電池自動直流平衡調(diào)整到位，再配合光伏儲能電站的內(nèi)部調(diào)度，還可以實現(xiàn)對輸出電能質(zhì)量的有效優(yōu)化，大限度控制輸出波動增大情況，對提高光伏發(fā)電輸出的平滑性與穩(wěn)定性都有好處[1]。

（2）電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)，被稱之為單元型交流側(cè)儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)所采用的是單獨充放電控制器與變流器（PCS），滿足了蓄電池的充放電逆變技術(shù)應用要求，為電站內(nèi)部提供站內(nèi)儲能系統(tǒng)技術(shù)支持。該系統(tǒng)主要能夠結(jié)合電網(wǎng)需要建設(shè)獨立運行的子光伏儲能電站，脫離直流側(cè)儲能系統(tǒng)單獨存在，擁有自主的電力調(diào)度能力，也可接受電網(wǎng)調(diào)度，在電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)中，系統(tǒng)充放電全部交由智能化控制系統(tǒng)自動控制，可以不受到光伏儲能電站總站調(diào)度控制影響。因為該系統(tǒng)擁有快速充電能力，在調(diào)度站外電網(wǎng)廉價低谷多余電力方面能力更強，通過調(diào)度多余電力滿足系統(tǒng)運行基本要求。大體來講，直流側(cè)接入儲能系統(tǒng)與交流側(cè)接入儲能系統(tǒng)二者在接入點上有所不同，前者是將系統(tǒng)儲能部分直接接入到電站交流低壓側(cè)，與總站共享一個逆變器與變壓器，而后者則能夠形成一套獨立完整的儲能電站系統(tǒng)模式，將電流直接接入到高壓電網(wǎng)中。目前，電化學光伏儲能電站希望研究出一套能夠?qū)崿F(xiàn)直流側(cè)與交流側(cè)儲能系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、相互控制的智能化控制調(diào)度系統(tǒng)。該調(diào)度系統(tǒng)在配置負荷側(cè)儲能方面能力較強，能夠為電站中生產(chǎn)設(shè)備提供應急電源，甚至應用于某些特殊場合中，確保光伏儲能電站設(shè)備系統(tǒng)生產(chǎn)運行高效率[2]。

2、電化學光伏儲能電站的運維思路分析

根據(jù)電化學光伏儲能電站的實際運維管理需求，需要明確運維管理思路，為全面開展光伏儲能電站日常運維工作、通過各項技術(shù)考核奠定良好基礎(chǔ)，使電站設(shè)備利用、效益達到大化。

2.1確定運維模式

電化學光伏儲能電站需要首先確定自身運維模式，根據(jù)電站中不同的運行管理要求來提出運維模式及內(nèi)容。在這一模式中會安排專業(yè)化的光伏儲能電站運維管理人員、技術(shù)安全管理人員以及營銷人員定期展開培訓工作，學習光伏儲能電站的運維管理知識內(nèi)容，然后參與到對光伏儲能電站設(shè)備的定期檢修維護管理工作中，例如儲能蓄電池定期測試、變流器定期維護等。

2.2提出運維管理內(nèi)容

電化學光伏儲能電站的運維管理內(nèi)容相當豐富，其核心管理內(nèi)容是圍繞電站設(shè)備展開的。要為光伏儲能設(shè)備設(shè)計運行參數(shù)、發(fā)電量、電網(wǎng)調(diào)度指令計算分析與統(tǒng)計方案，同時在日常做好對設(shè)備狀態(tài)的巡視檢查工作，深入檢查電池組件以及支架，了解設(shè)備的完好程度以及污染程度，再者就是檢查所有儲能設(shè)備的實際運行情況。簡言之，就是要根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令以及檢修工作要求來分析儲能設(shè)備充放電控制。

2.2.1對電化學光伏儲能電站的日常運行監(jiān)視管理

電化學光伏儲能電站的日常運行監(jiān)視管理工作非常重要，需要監(jiān)管人員能夠按時收聽、記錄地方氣象數(shù)據(jù)，進行功率預測，為光伏儲能電站提出安全運行事故預想以及對策方案。具體來講，就是要在每天定時利用計算機系統(tǒng)監(jiān)控儲能設(shè)備各項參數(shù)指標變化情況，保證做到儲能設(shè)備連續(xù)監(jiān)視，根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)變化情況做出合理分析，同時在運行日志上寫明原因，實現(xiàn)故障記錄與統(tǒng)計到位。當然，光伏儲能電站還會對儲能設(shè)備進行周期性巡查以及異常狀況巡查。周期性巡查即定期巡視，要求運維人員對儲能設(shè)備如升壓變、變流器PCS、儲能電池箱、電池簇、電池組等展開巡回檢查，在發(fā)現(xiàn)缺陷后及時處理，并將處理數(shù)據(jù)結(jié)果全部記錄在缺陷記錄簿上。而在異常狀況巡查工作中，則要求運維人員對電站外部異常氣象情況進行觀察分析，同時兼顧了解儲能設(shè)備的運行狀態(tài)。一般來說，在針對某些剛投入運行的新設(shè)備須適當增加巡回檢查次數(shù)，豐富巡回檢查內(nèi)容。

2.2.2對光伏儲能電站的檢查維護

針對光伏儲能電站的檢查維護工作即儲能設(shè)備巡檢，這一巡檢管理工作內(nèi)容包括了對變壓器、斷路器、匯流箱、逆變器、變流器PCS、互感器、母線、保護裝置、計算機監(jiān)控系統(tǒng)以及直流、交流系統(tǒng)、儲能電池的巡視檢查。一般情況下，其巡視檢查周期擁有多個標準，如果是全新投入試運行的儲能設(shè)備需要做到每相隔2h檢查一次；當儲能設(shè)備轉(zhuǎn)入常規(guī)生產(chǎn)運行狀態(tài)后，需要在交接班班中檢查一次；而如果儲能設(shè)備發(fā)生可燃氣體超標事故后，需要每相隔30min檢查一次并做好故障數(shù)據(jù)記錄，必要時將儲能系統(tǒng)停機；另外，如果發(fā)生開關(guān)跳閘事故也要進行故障檢查維護。就年檢制度而言，須保證每年展開一次“年度常規(guī)檢修維護”活動，且同時也要做到每5a停檢修維護一次。

（1）對斷路器的檢查維護。在巡視檢查儲能設(shè)備過程中要明確多點注意事項，例如須在不停電狀態(tài)下做好日常巡檢工作，提高巡檢工作力度。而如果出現(xiàn)了高壓斷路器合閘送電問題還須做好提前檢查，對各個設(shè)備進行例行檢查。像避雷器、互感器、電力電纜這樣的損耗元件須做到每2~3個月巡查一次。再者就是要控制斷路器壓力，因為壓力降低是斷路器的一大問題，所以要定期對斷路器的報警回路進行檢查，一方面是為了規(guī)避SF6氣體短期的壓力補充未達到額定值問題，同時避免報警回路出現(xiàn)報警不正常情況，另一方面也是為了及早發(fā)現(xiàn)斷路器易漏位置。例如，壓力表連接管、充氣嘴、法蘭連接面、密封底座等都要設(shè)置報警回路裝置通常情況下要將斷路器的年漏氣率控制在1%以內(nèi)，如果設(shè)備本身出現(xiàn)密封損壞故障問題，除做好常規(guī)補救措施外，還要調(diào)節(jié)斷路器的額定工作壓力，保證其閉鎖工作壓力在0.45±0.015MPa范圍以內(nèi)。就是控制濕度，SF6氣體雖然擁有絕緣性，但會受到濕度影響，所以斷路器中SF6氣體濕度增加甚至超標時，可能會導致其瓷瓶內(nèi)表面的閃絡現(xiàn)象發(fā)生，增加斷路器事故發(fā)生可能性。另外，空氣中的水分也會與SF6氣體產(chǎn)生化學反應，降低其絕緣強度，同時形成氫氟酸的高腐蝕性化學物質(zhì)，腐蝕設(shè)備外殼。為解決這一問題，可以為斷路器安裝加熱式驅(qū)潮器，提高溫度的同時也降低濕度，保證斷路器始終處于正常運行狀態(tài)。另外就是檢查觸頭電磨損量，觀察超行程指示器，檢查其超行程狀態(tài)是否正常，大致判斷觸頭電磨損量情況，如果不符合要求需要重新調(diào)整觸頭，確保觸頭接觸壓力穩(wěn)定，避免其壽命縮短。

（2）對儲能交、直流箱外部區(qū)域的維護。在光伏儲能電站中，針對儲能系統(tǒng)中儲能交、直流箱體的檢查維護工作須執(zhí)行到位。要確保電池艙中的空調(diào)進出口通風狀態(tài)保持良好，建立無雜物堵塞機制，有效消除火災隱患問題。當然，在分析儲能電池艙裸露在外的安全性時，需要結(jié)合氣候、環(huán)境影響等因素，確保艙內(nèi)設(shè)備有效優(yōu)化，滿足光伏儲能電站安全穩(wěn)定運行要求。另外，也要定期檢查箱體內(nèi)外部的銹蝕變形狀況，分析基礎(chǔ)、接地狀態(tài)是否良好。比如，如果在沙塵環(huán)境較大的地區(qū)，就須視情況清潔運行設(shè)備艙進出風口，確保設(shè)備內(nèi)部冷卻空氣進入到位。與此同時，為保持設(shè)備穩(wěn)定運行，對過濾網(wǎng)的定期清潔必要時進行更換。在設(shè)備運行過程中，需要對檢測系統(tǒng)上各個裝置如高頻開關(guān)電源模塊、微機控制單元、絕緣檢測裝置、電池循環(huán)檢測裝置等顯示參數(shù)進行分析，確保系統(tǒng)交直流電壓、電流以及對接地電阻有效調(diào)整。在這一過程中，還要建立定期檢查系統(tǒng)，分析裝置中的參數(shù)定值變化是否正常，同時要檢測不同饋出開關(guān)的正常位置，觀察熔斷器是否處于正常工作狀態(tài)中。在儲能點出充、放電過程中，需要巡視變流器、直流輸出開關(guān)位置是否處于正常狀態(tài)，定期檢查各儲電池組電充、放電流值。與此同時，也要定期檢查儲能電池組端的電壓與艙內(nèi)環(huán)境溫度，重點檢查每個電池插箱內(nèi)電芯的運行數(shù)據(jù)，如溫度、電壓、電流等。

（3）對箱式儲能裝置內(nèi)部區(qū)域的維護。在光伏儲能電站中，針對箱式儲能電池內(nèi)部的檢查維護工作須做到細致入微。要分析了解箱式儲能電池內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)，對其與儲能變流器之間的連接完整性進行檢查分析。檢查維護工作中要充分觀察、了解箱式儲能裝置中是否存在任何異物、灰塵、污垢或冷凝水，主要是重點觀察電池插箱外觀是否存在腐蝕、漏液、虛接等現(xiàn)象。在儲能設(shè)備長時間投運過程中，需要確保做到至少每3個月對電池進行充放電一次，始終保持儲能電池壽命處于較為良好的狀態(tài)中。另外針對艙內(nèi)的控制設(shè)備、電池管理系統(tǒng)BMS以及能量管理系統(tǒng)EMS分析過程中，須確保其設(shè)備運行安全可靠，同時確保線纜、光纖通信固定到位，始終保持UPS電源處于正常狀態(tài)，有效監(jiān)控電池的運行狀態(tài)。目前儲能消防多使用C3HF7作為滅火劑的消防系統(tǒng)，在定期對箱內(nèi)消防系統(tǒng)進行有效檢查過程中，需要保證儲能系統(tǒng)消防系統(tǒng)運行良好，溫度測點及復合型煙霧測試數(shù)據(jù)正常。另外就是要檢查儲罐的壓力是否正常運行范圍，打開閥門保險，系統(tǒng)有效連接，確保消防觸發(fā)時系統(tǒng)始終有效動作，同時設(shè)置好故障告警提示。

（4）對儲能變流器（PCS）裝置的維護。在討論儲能變流器的維護工作過程中，需要了解其充放電控制水平，了解變流器檢查維護機制，保證變流器能夠展開周期性檢查維護，確保設(shè)備處于安全可靠工作狀態(tài)中。在針對系統(tǒng)進行周期性維護過程中，須強化變流器的運行可靠性，通過檢查維護來進行深入觀察、充分了解變流器可能出現(xiàn)的銹蝕、積灰情況。要合理檢查儲能變流器的散熱環(huán)境情況，保證散熱條件始終良好。如果儲能設(shè)備中變流器散熱水平不佳，則需要結(jié)合運行過程振動分析明顯存在的異常噪聲問題，避免其嚴重影響儲能設(shè)備的正常運行狀態(tài)。再一點，還需要對變流器中的電抗器與功能模塊、散熱器等進行針對檢查，具體來講就是結(jié)合設(shè)備運行溫度、電氣數(shù)據(jù)來深度分析變流器可能出現(xiàn)的各種異常狀況，做好斷電檢查，定期維護。而針對變流器的定期檢查也是的，保證針對交流輸出側(cè)分析斷路器斷開后的變流器電網(wǎng)饋電情況，合理分析這一狀況，保證變流器中直流母線電容溫度不會過高。電容溫度過高可能會造成電感過溫，有時柜門不嚴密，導致進、出風量不足，也會造成變流器過溫運行。結(jié)合變流器電氣運行參數(shù)，故障信息，就能有效發(fā)現(xiàn)變流器的各類故障，并有效判斷儲能變流器PCS裝置的運行狀況，提升變流器的可靠性及穩(wěn)定性。

3、Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)概述

3.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，全天候進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設(shè)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(tǒng)應采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設(shè)備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

3.2技術(shù)標準

本方案遵循的標準有：

本技術(shù)規(guī)范書提供的設(shè)備應滿足以下規(guī)定、法規(guī)和行業(yè)標準：

GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)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(tǒng)通用規(guī)范5部分：場地安全要求

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

GB/T2887-2011計算機場地通用規(guī)范

GB/T20270-2006信息安全技術(shù)網(wǎng)絡基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

GB50174-2018電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范

DL/T634.5101遠動設(shè)備及系統(tǒng)5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104遠動設(shè)備及系統(tǒng)5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡訪問101

GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設(shè)計標準

GB/T36270-2018微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

DL/T1864-2018獨立型微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調(diào)度運行規(guī)范

T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規(guī)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(guī)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(diào)度運行規(guī)范

T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設(shè)計規(guī)范

NB/T10148-2019微電網(wǎng)1部分：微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則

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

3.3適用場合

系統(tǒng)可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

3.4型號說明

3.5系統(tǒng)配置

3.5.1系統(tǒng)架構(gòu)

3.6系統(tǒng)功能

3.6.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好，應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(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(tǒng)回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(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(shè)置等。

系統(tǒng)應可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風電、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(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。

圖2系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

3.6.1.1光伏界面

圖3光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

3.6.1.2儲能界面

圖4儲能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖5儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設(shè)置，包括開關(guān)機、運行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。

圖6儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設(shè)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(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖8儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警。

圖9儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進行告警。

圖10儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對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(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時展示當前儲能電池的SOC信息。

圖12儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對電池簇信息，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。

3.6.1.3風電界面

圖13風電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

3.6.1.4充電樁界面

圖14充電樁界面

本界面用來展示對充電樁系統(tǒng)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、各個充電樁的運行數(shù)據(jù)等。

3.6.1.5視頻監(jiān)控界面

圖15微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現(xiàn)預覽、回放、管理與控制等。

3.6.2發(fā)電預測

系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù)，對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖16光伏預測界面

3.6.3策略配置

系統(tǒng)應可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設(shè)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、動態(tài)擴容等。

圖17策略配置界面

3.6.4運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備時間的運行參數(shù)，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(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

3.6.5實時報警

應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警，應能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

圖19實時告警

3.6.6歷史事件查詢

應能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

圖20歷史事件查詢

3.6.7電能質(zhì)量監(jiān)測

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的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(tǒng)應能實時顯示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）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時，系統(tǒng)應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)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(shù)據(jù)統(tǒng)計：系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括均值、大值、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、狀態(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

圖21微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

3.6.8遙控功能

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。

圖22遙控功能

3.6.9曲線查詢

應可在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

3.6.10統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。

圖24統(tǒng)計報表

3.6.11網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖25微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

3.6.12通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

3.6.13用戶權(quán)限管理

應具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

3.6.14故障錄波

應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過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作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。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個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。

3.6.15事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù)，包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時，存儲事故掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶和隨意修改。

圖29事故追憶

4、結(jié)語語

目前，各種新能源項目遍地開花，新能源項目配套儲能設(shè)備已成為主流。對于光伏儲能電站來說，各種儲能設(shè)備種類豐富，電化學儲能設(shè)備也已日益更新，因此在針對電站的電化學儲能設(shè)備運維管理方面須做到面面俱到，在深入了解設(shè)備基本功能特性基礎(chǔ)上展開針對性運維管理操作，避免造成鋰電池熱失控事故的發(fā)生。文章也希望借此深入研究了解電化學光伏儲能電站，建立其運維管理工作體系，為光伏電力事業(yè)良性可持續(xù)發(fā)展作出應有貢獻。

參考文獻

[1]朱寰，劉國靜，張興，等.天然氣發(fā)電與電池儲能調(diào)峰政策及經(jīng)濟性對比[J].儲能科學與技術(shù)，2021，10（6）：2392-2402.

[2]李晟，朱軍峰.光伏電站加權(quán)度電成本評價指標的分析及探討[J].太陽能，2021（1）：18-22.

[3]馬世新.光伏儲能電站運維研究[A].電力系統(tǒng)，2023（5）

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用設(shè)計,2022,05