探(tan)究電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)削(xue)峰填(tian)谷策(ce)略(lve)

探(tan)究電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)削(xue)峰填(tian)谷策(ce)略(lve)

安科(ke)瑞電(dian)氣(qi)股(gu)份有(you)限公司 上(shang)海嘉定(ding) 201801

摘(zhai)要:以南(nan)方電(dian)網(wang)MW級電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)示範工(gong)程為(wei)背景，以(yi)求(qiu)解(jie)采(cai)用恒功率(lv)充放電(dian)策(ce)略(lve)運行的電池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)削(xue)峰填(tian)谷策(ce)略(lve)為(wei)目(mu)的，提(ti)出了電(dian)池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)削(xue)峰填(tian)谷優(you)化(hua)模型及(ji)求解(jie)該模(mo)型的(de)實(shi)用簡化(hua)算法(fa)。該算(suan)法(fa)令(ling)電池(chi)以(yi)*大(da)功(gong)率(lv)充放電(dian)，可以(yi)快速求(qiu)解(jie)電(dian)池(chi)1d充電1次、放電(dian)多(duo)次情(qing)況下(xia)的電池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)充放電(dian)策(ce)略(lve)，給(gei)出了削(xue)峰填(tian)谷實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)策略(lve)。

關(guan)鍵(jian)詞(ci):電池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)；削(xue)峰填(tian)谷；恒(heng)功率(lv)

0.引(yin)言

電力系(xi)統(tong)削(xue)峰填(tian)谷是負荷管(guan)理(li)的(de)重要方面。對電網(wang)運營者(zhe)來(lai)說，負荷峰值(zhi)降(jiang)低(di)有(you)利於(yu)推(tui)遲設(she)備(bei)容量升(sheng)級，提(ti)高設(she)備(bei)利用率(lv)，節(jie)省設備(bei)更新(xin)的(de)費用，降低供電(dian)成本,對(dui)電力(li)用戶來(lai)說，可以(yi)利用峰谷(gu)電價差獲(huo)得經濟效益(yi)。大(da)規(gui)模(mo)電(dian)池儲能(neng)系(xi)統(tong)(batteryenergystoragesystem，BESS)以(yi)其(qi)的優(you)勢在(zai)削(xue)峰填(tian)谷方(fang)面能(neng)夠(gou)發揮(hui)巨(ju)大(da)作(zuo)用。在國(guo)外已有許多大(da)規(gui)模(mo)BESS在(zai)運行；在國(guo)內，南方電(dian)網(wang)開展了MW級(ji)電池(chi)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)示範項目(mu)，建(jian)成了深(shen)圳(zhen)寶(bao)清電池儲能(neng)站(zhan)(接(jie)入(ru)深(shen)圳(zhen)碧嶺(ling)變(bian)電(dian)站(zhan))。本文(wen)的(de)研究基(ji)於(yu)南(nan)方電網(wang)MW級電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)項(xiang)目(mu)，並(bing)應(ying)用於監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)*級(ji)應(ying)用控(kong)制(zhi)部分。

電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)的(de)削(xue)峰填(tian)谷功(gong)能(neng)可以(yi)分為(wei)兩(liang)步來(lai)完成。*壹步是日前優(you)化(hua)，在新(xin)的壹天開始前，根(gen)據預(yu)測(ce)出的日負荷曲(qu)線，優(you)化(hua)出24h的BESS*優(you)充放電(dian)策(ce)略(lve)，即每個(ge)時(shi)刻電池(chi)是否充放電(dian)，充放電(dian)的(de)功率(lv)大(da)小(xiao)為(wei)多(duo)少(shao)。*二步是實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)，根(gen)據日前優(you)化(hua)給(gei)出的充放電(dian)策(ce)略(lve)，以(yi)及(ji)當前時(shi)刻的負荷值(zhi)、電(dian)池(chi)狀態等數據，計(ji)算(suan)出充放電(dian)功(gong)率(lv)指(zhi)令(ling)並(bing)下(xia)發給(gei)每組電(dian)力電(dian)子(zi)變(bian)流(liu)器(qi)(powerconverstem，PCS)。

求(qiu)解(jie)電(dian)池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)削(xue)峰填(tian)谷策(ce)略(lve)的(de)算(suan)法(fa)主要(yao)包(bao)括梯度類(lei)算(suan)法(fa)、智能(neng)算(suan)法(fa)、動態(tai)規劃算法(fa)。文(wen)獻(xian)提(ti)出用序列二(er)次規(gui)劃(hua)方法(fa)求解(jie)BESS的(de)運行策略(lve)，使(shi)其(qi)在實(shi)時(shi)電價系(xi)統(tong)中(zhong)獲得*大(da)的(de)利潤(run)。梯(ti)度類(lei)算(suan)法(fa)要求(qiu)模型連(lian)續。文(wen)獻(xian)中(zhong)提(ti)出用智能(neng)算(suan)法(fa)來(lai)求解(jie)含(han)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)系(xi)統(tong)*優(you)策略(lve)問題(ti)，包(bao)括遺(yi)傳算法(fa)、模擬(ni)退火法(fa)、粒子(zi)群(qun)算(suan)法(fa)。智能(neng)算(suan)法(fa)的缺(que)點是無(wu)法(fa)保證(zheng)收斂(lian)到(dao)全局(ju)*優(you)解(jie)。提(ti)出用動態規劃(hua)方(fang)法(fa)求解(jie)BESS削(xue)峰填(tian)谷日前優(you)化(hua)問題(ti)，以電(dian)池剩余電量或(huo)荷電(dian)狀態(stateofcharge，SOC)為(wei)狀態變(bian)量。采(cai)用動態規劃(hua)算(suan)法(fa)的好(hao)處包(bao)括：可以(yi)在模(mo)型中(zhong)考(kao)慮(lv)電(dian)池(chi)的物(wu)理(li)約(yue)束，如(ru)充放電(dian)功(gong)率(lv)限(xian)制，電池中(zhong)與(yu)充放電(dian)過(guo)程有(you)關的(de)非(fei)線性內(nei)部(bu)損(sun)耗約(yue)束，電(dian)池電(dian)壓波動(dong)約(yue)束等；動(dong)態(tai)規(gui)劃算法(fa)不需(xu)要連(lian)續函數，且方便使(shi)用計算機(ji)求解(jie)。為(wei)了提(ti)高計(ji)算(suan)速(su)度(du)，文(wen)獻(xian)提(ti)出了多(duo)進程動(dong)態規(gui)劃(hua)算(suan)法(fa)。文(wen)獻(xian)針對(dui)微網(wang)中(zhong)的儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)，提(ti)出了基(ji)於短(duan)期(qi)負荷預(yu)測(ce)的(de)主(zhu)動控(kong)制(zhi)策略(lve)。

電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)采(cai)用恒功率(lv)的(de)充放電(dian)策(ce)略(lve)，既(ji)方便對電池控(kong)制(zhi)，又有利於(yu)削(xue)峰填(tian)谷實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)。尤其(qi)是當負荷高峰提(ti)前到(dao)來(lai)時，若(ruo)采用恒功率(lv)充放電(dian)策(ce)略(lve)，在(zai)實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)時可以(yi)根(gen)據實(shi)際(ji)負荷值(zhi)靈(ling)活地(di)控(kong)制(zhi)起始放電(dian)時(shi)間。本文(wen)針(zhen)對采用恒功率(lv)充放電(dian)策(ce)略(lve)運行的電池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)，提(ti)出恒功率(lv)充放電(dian)優(you)化(hua)模型。為(wei)便(bian)於(yu)實(shi)際(ji)應用，提(ti)出求解(jie)該模(mo)型的(de)實(shi)用簡化(hua)算法(fa)。通過(guo)對深(shen)圳(zhen)碧嶺(ling)站(zhan)的(de)2組(zu)預(yu)測(ce)負荷數據進行優(you)化(hua)，得到電(dian)池(chi)的充放電(dian)策(ce)略(lve)，驗證該實(shi)用簡化(hua)算法(fa)的實(shi)用性，並(bing)與(yu)序列二(er)次規(gui)劃(hua)算法(fa)的求(qiu)解(jie)結(jie)果進行比(bi)較(jiao)。

1.電池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)充放電(dian)優(you)化(hua)模型

1.1模(mo)型假(jia)設

本文(wen)提(ti)出2點假(jia)設(she)：

1. 忽略(lve)電(dian)池(chi)的(de)爬坡速(su)率(lv)約(yue)束；

2. 忽(hu)略(lve)電(dian)池(chi)組(zu)的內部(bu)損(sun)耗。

1.2優(you)化(hua)變(bian)量

模(mo)型中(zhong)的優(you)化(hua)變(bian)量為(wei)電(dian)池(chi)每次充放電(dian)的(de)功率(lv)p(j)以(yi)及(ji)電池每次充放電(dian)的(de)起始時間Tstart(j)和結(jie)束(shu)時間(jian)Tstop(j)，j=1,2,…,n，其(qi)中(zhong)n為(wei)1d中(zhong)電池(chi)充放電(dian)次數，根(gen)據負荷曲(qu)線及(ji)電池使(shi)用狀況來(lai)確定(ding)。考(kao)慮(lv)到(dao)充放電(dian)次數過(guo)多會(hui)影(ying)響(xiang)電池(chi)使(shi)用壽命，可使(shi)電池每天充放電(dian)各(ge)1次。如(ru)負荷曲(qu)線在上(shang)午(wu)和下(xia)午(wu)有(you)2個(ge)高峰，可令(ling)電池(chi)在(zai)1d中(zhong)充放電(dian)各(ge)2次。如(ru)考(kao)慮(lv)到(dao)晚間民(min)用負荷高峰，可讓(rang)電池(chi)充放電(dian)各(ge)3次。通過(guo)改變(bian)參(can)數可靈(ling)活控(kong)制(zhi)電池的充放電(dian)次數，利於(yu)延(yan)長電(dian)池的使(shi)用壽命。定義(yi)電(dian)池(chi)的(de)充電功(gong)率(lv)為(wei)正(zheng)，放電(dian)功(gong)率(lv)為(wei)負。

1.3目(mu)標(biao)函(han)數

儲能(neng)系(xi)統(tong)可在(zai)套(tao)利模(mo)式(shi)和負荷轉(zhuan)移(yi)模(mo)式(shi)2種模式(shi)下(xia)工(gong)作(zuo)。在(zai)套(tao)利模(mo)式(shi)下，目(mu)標(biao)函(han)數f(b)是使(shi)套(tao)利*大(da)化(hua)。根(gen)據給(gei)定(ding)的分時(shi)電(dian)價曲(qu)線，模型可給(gei)出電池充放電(dian)策(ce)略(lve)，帶來(lai)經濟效益(yi)。壹般來(lai)說，負荷高峰期(qi)電(dian)價高，負荷低(di)谷(gu)期(qi)電(dian)價低。電(dian)池(chi)在(zai)電價高時(shi)放電(dian)，在(zai)電價低時(shi)充電，起(qi)到了削(xue)峰填(tian)谷的(de)作(zuo)用。在負荷轉(zhuan)移(yi)模(mo)式(shi)下工(gong)作(zuo)時(shi)，目(mu)標(biao)函(han)數f(b)為(wei)*小(xiao)化(hua)負荷的(de)方(fang)差(cha)，因為(wei)在(zai)數學上(shang)，方(fang)差可反映(ying)隨機(ji)變(bian)量偏(pian)離(li)其(qi)均(jun)值(zhi)的(de)程(cheng)度(du)。本文(wen)中(zhong)采用*2種目(mu)標(biao)函(han)數。將(jiang)1d劃(hua)分成np個(ge)相等的(de)時(shi)間(jian)段，目(mu)標(biao)函(han)數為(wei)

minf(b)=D1(i)−D1(j)2(1)

式(shi)中(zhong)：D1(i)為(wei)經(jing)過(guo)電池(chi)削(xue)峰填(tian)谷後(hou)*i個(ge)時(shi)間(jian)段(duan)上(shang)的(de)負荷值(zhi)，i=1,2,…,np。

1.3約(yue)束條(tiao)件

1）負荷值(zhi)約(yue)束為(wei)

D1(i)=D0(i)−[(sign(i−Tstart(j))−1)],

i=1,2,…,np(2)

式(shi)中(zhong)：D0(i)(i=1,2,…,np)為(wei)已知的(de)*i個(ge)時(shi)間(jian)段(duan)上(shang)的(de)預(yu)測(ce)負荷數據；sign(x)為(wei)符(fu)號函(han)數，當x≥0時sign(x)=1，當x<0時sign(x)=−1。當(dang)i在(zai)Tstart(j)和Tstop(j)(j=1,2,…,n)之間(jian)時(shi)，D1是D0與(yu)p(j)之和；當(dang)i取(qu)其(qi)他(ta)值(zhi)時(shi)，D1與(yu)D0相等。

2）時(shi)序(xu)約(yue)束為(wei)

1≤Tstart(1)(3)

Tstart(j)<Tstop(j),j=1,2, n(4)

Tstop(i)<Tstart(i+1),i=1,2, n−1(5)

Tstop(n)≤np(6)

3）功(gong)率(lv)約(yue)束為(wei)

−Pmax≤p(i)≤Pmax,i=1,2, ,n(7)

式(shi)中(zhong)Pmax為(wei)已知的(de)*大(da)充放電(dian)功(gong)率(lv)限(xian)值(zhi)。

4）容量約(yue)束為(wei)

Slow<Sinitial+[(Tstop(i)−Tstart(i))p(i)]<Shigh,

k=1,2,…,n−1(8)

Sinitial+[(Tstop(i)−Tstart(i))p(i)]=Sfinal(9)

式(shi)中(zhong)：Slow和Shigh分別(bie)為(wei)已知的(de)電(dian)池(chi)電(dian)量的(de)下(xia)限(xian)和上(shang)限(xian)；Sinitial和Sfinal分別(bie)為(wei)已知的(de)電(dian)池(chi)電(dian)量的(de)初(chu)值(zhi)和希(xi)望的終值(zhi)。

另(ling)外(wai)，還(hai)可以(yi)考(kao)慮(lv)電(dian)池(chi)物(wu)理(li)約(yue)束等其(qi)他(ta)非(fei)線性約(yue)束。在(zai)上述(shu)模型中(zhong)，目(mu)標(biao)函(han)數、容量約(yue)束是非(fei)線性的(de)，負荷值(zhi)約(yue)束中(zhong)包(bao)含(han)的(de)符(fu)號函(han)數sign(x)是不連(lian)續的。因此(ci)模(mo)型求(qiu)解(jie)非(fei)常困(kun)難(nan)，可以(yi)通過(guo)選(xuan)取大(da)量不(bu)同(tong)的(de)初始點來(lai)尋找(zhao)近(jin)似*優(you)解(jie)，但這(zhe)會(hui)增(zeng)加(jia)計(ji)算量及(ji)計算時間(jian)。為(wei)方(fang)便(bian)實(shi)際(ji)應用，本文(wen)提(ti)出針對恒(heng)功(gong)率(lv)充放電(dian)模(mo)型的(de)實(shi)用簡化(hua)求解(jie)算(suan)法(fa)。

2.電池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)充放電(dian)模(mo)型的(de)實(shi)用簡化(hua)求解(jie)算(suan)法(fa)

由於(yu)上述優(you)化(hua)模型求(qiu)解(jie)困(kun)難(nan)，不利於(yu)實(shi)際(ji)應用，可以(yi)根(gen)據所(suo)要(yao)優(you)化(hua)的負荷特(te)性，采(cai)用簡化(hua)求解(jie)算(suan)法(fa)。以深(shen)圳(zhen)碧嶺(ling)站(zhan)為(wei)例(li)，1d的(de)典型負荷曲(qu)線如(ru)下(xia)圖所示：

在(zai)上(shang)午(wu)、下(xia)午(wu)和晚上各(ge)有1個(ge)負荷高峰時(shi)段；在(zai)淩晨、中(zhong)午(wu)和傍(bang)晚各(ge)有1個(ge)負荷低(di)谷(gu)時(shi)段(duan)。為(wei)了延(yan)長電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用壽命，讓電(dian)池(chi)在(zai)淩(ling)晨充電1次，在(zai)上(shang)午(wu)和下(xia)午(wu)的(de)負荷高峰時(shi)段各(ge)放電(dian)1次。由(you)於(yu)電池(chi)總功率(lv)與(yu)負荷功(gong)率(lv)相比(bi)非(fei)常小(xiao)，可以(yi)讓電(dian)池(chi)以*大(da)功(gong)率(lv)充放電(dian)。總放電(dian)時(shi)間和總充電時(shi)間都(dou)為(wei)T=S/Pmax。

放電(dian)時(shi)段的起始時(shi)刻和終(zhong)止(zhi)時刻的選(xuan)擇(ze)方(fang)法(fa)如(ru)下(xia)：將(jiang)壹條水平(ping)線從(cong)上到(dao)下以(yi)很小(xiao)的步長(chang)ΔP移(yi)動，水平(ping)線會(hui)與(yu)負荷曲(qu)線上午(wu)和下(xia)午(wu)的(de)2個(ge)高峰相交(jiao)。若相交(jiao)的2個(ge)時(shi)段(duan)的(de)時(shi)間(jian)之和為(wei)T，則(ze)找(zhao)到了電(dian)池的(de)2個(ge)放電(dian)區(qu)間(jian)；若相交(jiao)的2個(ge)時(shi)段(duan)的(de)時(shi)間(jian)之和小(xiao)於T，將(jiang)水(shui)平(ping)線以ΔP向下移動再(zai)進行比(bi)較(jiao)，直到(dao)相交(jiao)的2個(ge)時(shi)段(duan)的(de)時(shi)間(jian)之和等於(yu)T為(wei)止(zhi)。

同(tong)樣，將(jiang)水(shui)平(ping)線從(cong)下到(dao)上以(yi)壹個(ge)很小(xiao)的步長(chang)ΔP移(yi)動，求出淩晨的(de)充電時(shi)段。目(mu)前，實(shi)用簡化(hua)算法(fa)已經應用於深(shen)圳(zhen)寶(bao)清電池儲能(neng)站(zhan)中(zhong)。

3.電池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)削(xue)峰填(tian)谷實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)

在削(xue)峰填(tian)谷實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)階段(duan)，需(xu)綜合(he)考(kao)慮(lv)削(xue)峰填(tian)谷日前優(you)化(hua)結果、實(shi)時(shi)負荷曲(qu)線、電池(chi)SOC等信(xin)息，計(ji)算出充放電(dian)起(qi)止時間和充放電(dian)功(gong)率(lv)來(lai)進行控(kong)制(zhi)。

1）充放電(dian)起(qi)止時間的確(que)定(ding)。實(shi)際(ji)負荷曲(qu)線與(yu)預測(ce)負荷曲(qu)線之間(jian)不(bu)可避(bi)免地(di)存在誤(wu)差。研(yan)究表明(ming)，若(ruo)實(shi)際(ji)負荷曲(qu)線與(yu)預測(ce)負荷曲(qu)線形狀相同(tong)，只是在垂(chui)直方向進行移動，則*優(you)的電池充放電(dian)策(ce)略(lve)相同(tong)。若實(shi)際(ji)負荷曲(qu)線與(yu)預測(ce)負荷曲(qu)線的峰谷(gu)起止(zhi)時刻相同(tong)，峰谷(gu)的高低(di)有(you)所(suo)變(bian)化(hua)，當儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)的(de)功(gong)率(lv)遠(yuan)小(xiao)於負荷功(gong)率(lv)時(shi)，2者(zhe)的*優(you)充放電(dian)策(ce)略(lve)幾(ji)乎相同(tong)。因此(ci)，如(ru)果能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)預測負荷曲(qu)線的峰谷(gu)起止(zhi)時間準(zhun)確(que)，則直接(jie)采用日前優(you)化(hua)出的充放電(dian)起(qi)止時間作(zuo)為(wei)實(shi)際(ji)的充放電(dian)起(qi)止時間。若無(wu)法(fa)保證(zheng)預測負荷曲(qu)線的峰谷(gu)起止(zhi)時刻的準(zhun)確性，也(ye)就(jiu)是說，實(shi)時(shi)負荷曲(qu)線的峰谷(gu)可能(neng)提(ti)前或(huo)推遲到來(lai)，此(ci)時(shi)采用負荷閾(yu)值(zhi)來(lai)確定(ding)充放電(dian)開始時刻，當實(shi)時(shi)負荷達(da)到(dao)閾值(zhi)時(shi)開始充電或(huo)放電(dian)。充放電(dian)結(jie)束時刻采用日前優(you)化(hua)的結(jie)果。

2）充放電(dian)功(gong)率(lv)的(de)確定。若充放電(dian)起(qi)始時刻根(gen)據負荷閾(yu)值(zhi)判(pan)斷(duan)，不同(tong)於(yu)日前優(you)化(hua)出的起始(shi)時(shi)刻，此(ci)時(shi)的充放電(dian)功(gong)率(lv)需(xu)重新計算(suan)，用日前優(you)化(hua)得到的(de)充放電(dian)能(neng)量除以充放電(dian)時(shi)間，且保證滿足式(shi)(7)中(zhong)的功(gong)率(lv)限(xian)制。另外，電(dian)池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)除了執行削(xue)峰填(tian)谷功(gong)能(neng)外(wai)，還(hai)可能(neng)響(xiang)應(ying)調(tiao)峰調(tiao)頻等其(qi)他(ta)功(gong)能(neng)，使(shi)電池SOC突然(ran)發生變(bian)化(hua)，在實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)中(zhong)，計算(suan)充放電(dian)功(gong)率(lv)時(shi)還(hai)需(xu)考(kao)慮(lv)電(dian)池(chi)的剩余電量。

4.測(ce)試(shi)結(jie)果

4.1序列二(er)次規(gui)劃(hua)方法(fa)求解(jie)結(jie)果

假設(she)電池容量S=20MW·h，*大(da)充放電(dian)功(gong)率(lv)Pmax=5MW，Slow=0，Shig=S。零(ling)點時(shi)電(dian)池電(dian)量Sinitial=0，經(jing)1個(ge)周期(qi)後(hou)電(dian)量Sfinal=0。1d有(you)np=288個(ge)時(shi)間(jian)段(duan)，每個(ge)時(shi)間(jian)段(duan)為(wei)5min。為(wei)便(bian)於(yu)控(kong)制(zhi)，設定約(yue)束使(shi)電池在(zai)早(zao)上06:00處(chu)於充滿狀態，因此(ci)充電階段(duan)被(bei)限(xian)制在(zai)06:00以前。下(xia)面通過(guo)2組不(bu)同的(de)預測負荷數據來(lai)驗證該算(suan)法(fa)的有(you)效性。

首(shou)先(xian)隨機(ji)選(xuan)取大(da)量初(chu)始(shi)點，從(cong)每個(ge)初(chu)始(shi)點出發采(cai)用序列二(er)次規(gui)劃(hua)方法(fa)(successivequadraticprogramming，SQP)來(lai)求解(jie)電(dian)池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)充放電(dian)策(ce)略(lve)優(you)化(hua)模型，再(zai)比(bi)較(jiao)所有(you)求解(jie)結(jie)果，從(cong)中(zhong)選(xuan)出使(shi)目(mu)標(biao)函(han)數*優(you)的解(jie)。序(xu)列二(er)次規(gui)劃(hua)方法(fa)是壹類(lei)求(qiu)解(jie)含(han)非(fei)線性不(bu)等式(shi)約(yue)束優(you)化(hua)問題(ti)的很重要、很有效(xiao)的方(fang)法(fa)。算法(fa)中(zhong)采用變(bian)尺(chi)度方法(fa)構造(zao)海森矩陣(zhen)，所以該方(fang)法(fa)又稱(cheng)為(wei)約(yue)束變(bian)尺(chi)度法(fa)。這(zhe)種方法(fa)不僅利用了目(mu)標(biao)函(han)數和約(yue)束條(tiao)件的(de)1階導(dao)數信(xin)息，而(er)且利用了目(mu)標(biao)函(han)數的2階導(dao)數信(xin)息，收斂(lian)速(su)度快。

在測(ce)試中(zhong)，用於顯示優(you)化(hua)結果的圖(tu)形包(bao)含(han)2部(bu)分，上(shang)圖(tu)的(de)虛線為(wei)原(yuan)始負荷曲(qu)線，實(shi)線為(wei)經(jing)過(guo)儲能(neng)削(xue)峰填(tian)谷後(hou)的負荷曲(qu)線，下圖(tu)為(wei)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)出力曲(qu)線。

針對(dui)2組(zu)不同(tong)的預(yu)測負荷曲(qu)線，采用1d充電1次、放電(dian)2次的(de)策(ce)略(lve)，優(you)化(hua)出的電池(chi)出力曲(qu)線如(ru)圖(tu)2和圖(tu)3所(suo)示。

針(zhen)對(dui)2組不同(tong)的預測負荷曲(qu)線，采用1d充電2次、放電(dian)2次的(de)策(ce)略(lve)，優(you)化(hua)出的電池(chi)出力曲(qu)線如(ru)圖(tu)4和圖(tu)5所(suo)示。針(zhen)對(dui)兩(liang)組(zu)不(bu)同(tong)的(de)預測負荷曲(qu)線，采用1d充電1次、放電(dian)3次的(de)策(ce)略(lve)，優(you)化(hua)出的電池(chi)出力曲(qu)線如(ru)圖(tu)6和圖(tu)7所(suo)示。

由(you)於(yu)求解(jie)時(shi)隨機(ji)選(xuan)取了大(da)量初(chu)始(shi)點，再(zai)將(jiang)各(ge)初始(shi)點的(de)優(you)化(hua)結果進行比(bi)較(jiao)，因此(ci)解(jie)的(de)穩(wen)定性差(cha)，無(wu)法(fa)保證(zheng)每次優(you)化(hua)的計(ji)算結果都相同(tong)，且增(zeng)加(jia)了計(ji)算時(shi)間(jian)。優(you)點是可以(yi)用來(lai)求解(jie)任意(yi)次數充放電(dian)的(de)優(you)化(hua)模型。

4.2實(shi)用簡化(hua)算法(fa)求解(jie)結(jie)果

采用實(shi)用簡化(hua)算法(fa)，通過(guo)水平(ping)線與(yu)負荷曲(qu)線相交(jiao)的位(wei)置(zhi)確(que)定(ding)出充電區(qu)間(jian)和放電(dian)區(qu)間(jian)。針對2組不(bu)同(tong)的(de)曲(qu)線，優(you)化(hua)出的結果為(wei)電(dian)池(chi)在1d中(zhong)充電1次，放電(dian)2次，優(you)化(hua)結果如(ru)圖(tu)8和圖(tu)9所(suo)示。簡(jian)化(hua)算法(fa)求出的結果與(yu)采用序列二(er)次規(gui)劃(hua)法(fa)求出的結果類(lei)似。簡(jian)化(hua)算法(fa)的計(ji)算速度快，優(you)化(hua)結果穩定(ding)，適於實(shi)際(ji)應用，但不適用於兩(liang)充兩(liang)放的(de)情(qing)況。實(shi)用簡化(hua)算法(fa)已經應用於深(shen)圳(zhen)寶(bao)清電池儲能(neng)站(zhan)中(zhong)。圖10為(wei)儲(chu)能(neng)站(zhan)的(de)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)顯(xian)示的(de)削(xue)峰填(tian)谷優(you)化(hua)結果。圖中(zhong)：曲(qu)線1為(wei)碧(bi)嶺(ling)站(zhan)預(yu)測(ce)負荷曲(qu)線；曲(qu)線2為(wei)經(jing)過(guo)削(xue)峰填(tian)谷後(hou)的負荷曲(qu)線。

5.Acrel-2000MG微電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)概述

5.1概述

Acrel-2000MG微電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)，是我司根(gen)據新(xin)型電(dian)力系(xi)統(tong)下(xia)微(wei)電(dian)網(wang)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)與(yu)微電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)的(de)要(yao)求(qiu)，總結國(guo)內外的研(yan)究和生產的經驗，專門(men)研(yan)制(zhi)出的企(qi)業(ye)微(wei)電網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)。本系(xi)統(tong)滿足光(guang)伏(fu)系(xi)統(tong)、風(feng)力(li)發電(dian)、儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)以(yi)及(ji)充電樁(zhuang)的接(jie)入(ru)，全(quan)天(tian)候(hou)進行數據采(cai)集(ji)分析(xi)，直(zhi)接監(jian)視(shi)光(guang)伏(fu)、風(feng)能(neng)、儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)、充電樁(zhuang)運行狀態及(ji)健(jian)康狀況，是壹個(ge)集(ji)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)、能(neng)量管(guan)理(li)為(wei)壹體的管理(li)系(xi)統(tong)。該系(xi)統(tong)在(zai)安全穩定(ding)的基礎上以經濟優(you)化(hua)運行為(wei)目(mu)標(biao)，促(cu)進可再(zai)生能(neng)源(yuan)應用，提(ti)高電(dian)網(wang)運行穩定性、補(bu)償(chang)負荷波動(dong)；有(you)效(xiao)實(shi)現(xian)用戶側的(de)需(xu)求管(guan)理、消(xiao)除晝夜(ye)峰谷(gu)差、平(ping)滑負荷，提(ti)高電(dian)力(li)設(she)備(bei)運行效率(lv)、降(jiang)低供電成本。為(wei)企(qi)業(ye)微(wei)電網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)提(ti)供(gong)安全、可靠(kao)、經濟運行提(ti)供(gong)了全(quan)新的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

微(wei)電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)應(ying)采(cai)用分層(ceng)分布(bu)式(shi)結(jie)構，整個(ge)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)在(zai)物(wu)理(li)上(shang)分為(wei)三(san)個(ge)層(ceng)：設(she)備(bei)層(ceng)、網(wang)絡通信(xin)層(ceng)和站(zhan)控(kong)層(ceng)。站(zhan)級(ji)通信(xin)網(wang)絡采用標(biao)準(zhun)以(yi)太網(wang)及(ji)TCP/IP通信(xin)協(xie)議，物(wu)理(li)媒介(jie)可以(yi)為(wei)光(guang)纖(xian)、網(wang)線、屏蔽(bi)雙(shuang)絞線等。系(xi)統(tong)支(zhi)持(chi)ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信(xin)規(gui)約(yue)。

5.2技術標(biao)準(zhun)

本方(fang)案(an)遵(zun)循(xun)的(de)標(biao)準(zhun)有(you)：

本技術規範書提(ti)供(gong)的(de)設(she)備(bei)應(ying)滿足以(yi)下規(gui)定(ding)、法(fa)規和行業標(biao)準(zhun)：

GB/T26802.1-2011工(gong)業控(kong)制(zhi)計算機(ji)系(xi)統(tong)通用規範*1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工(gong)業控(kong)制(zhi)計算機(ji)系(xi)統(tong)工(gong)業控(kong)制(zhi)計算機(ji)基本平(ping)臺(tai)*2部分：性能(neng)評(ping)定(ding)方(fang)法(fa)

GB/T26802.5-2011工(gong)業控(kong)制(zhi)計算機(ji)系(xi)統(tong)通用規範*5部分：場(chang)地安全要求(qiu)

GB/T26802.6-2011工(gong)業控(kong)制(zhi)計算機(ji)系(xi)統(tong)通用規範*6部分：驗收大(da)綱(gang)

GB/T2887-2011計(ji)算(suan)機(ji)場(chang)地通用規範

GB/T20270-2006信(xin)息安全技術網(wang)絡基礎安全技術要求(qiu)

GB50174-2018電子(zi)信(xin)息系(xi)統(tong)機(ji)房設(she)計(ji)規範

DL/T634.5101遠(yuan)動(dong)設備(bei)及(ji)系(xi)統(tong)*5-101部(bu)分:傳輸規(gui)約(yue)基本遠(yuan)動(dong)任務(wu)配套(tao)標(biao)準(zhun)

DL/T634.5104遠(yuan)動(dong)設備(bei)及(ji)系(xi)統(tong)*5-104部(bu)分:傳輸規(gui)約(yue)采用標(biao)準(zhun)傳輸協(xie)議子(zi)集(ji)的(de)IEC60870-5-網(wang)絡訪(fang)問101

GB/T33589-2017微(wei)電網(wang)接入(ru)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)技術規定(ding)

GB/T36274-2018微電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)技術規範

GB/T51341-2018微電(dian)網(wang)工(gong)程設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)

GB/T36270-2018微(wei)電(dian)網(wang)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)技術規範

DL/T1864-2018獨立(li)型微(wei)電網(wang)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)技術規範

T/CEC182-2018微電(dian)網(wang)並(bing)網(wang)調度(du)運行規範

T/CEC150-2018低壓(ya)微電(dian)網(wang)並(bing)網(wang)壹體化(hua)裝(zhuang)置(zhi)技術規範

T/CEC151-2018並(bing)網(wang)型交(jiao)直流混(hun)合(he)微(wei)電(dian)網(wang)運行與(yu)控(kong)制(zhi)技術規範

T/CEC152-2018並(bing)網(wang)型微(wei)電網(wang)需(xu)求響(xiang)應技術要求(qiu)

T/CEC153-2018並(bing)網(wang)型微(wei)電網(wang)負荷管(guan)理(li)技術導則(ze)

T/CEC182-2018微電(dian)網(wang)並(bing)網(wang)調度(du)運行規範

T/CEC5005-2018微電(dian)網(wang)工(gong)程設(she)計(ji)規(gui)範

NB/T10148-2019微電(dian)網(wang)*1部分：微(wei)電(dian)網(wang)規劃(hua)設(she)計(ji)導則

NB/T10149-2019微(wei)電網(wang)*2部分：微(wei)電(dian)網(wang)運行導則

5.3適用場(chang)合(he)

系(xi)統(tong)可應(ying)用於城市、高速(su)公路(lu)、工(gong)業園(yuan)區(qu)、工(gong)商業(ye)區(qu)、居(ju)民(min)區(qu)、智(zhi)能(neng)建(jian)築(zhu)、海島、無(wu)電地(di)區(qu)可再(zai)生能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)監(jian)控(kong)和能(neng)量管(guan)理(li)需(xu)求。

5.4型號(hao)說明

Acrel-2000

Acrel-2000系(xi)列監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)

MG

MG—微(wei)電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)。

5.5系(xi)統(tong)配置(zhi)

5.5.1系(xi)統(tong)架(jia)構

本平(ping)臺(tai)采用分層(ceng)分布(bu)式(shi)結(jie)構進行設計，即站(zhan)控(kong)層(ceng)、網(wang)絡層(ceng)和設(she)備(bei)層(ceng)，詳(xiang)細拓(tuo)撲(pu)結(jie)構如(ru)下(xia)：

圖1典型微(wei)電網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)組(zu)網(wang)方式(shi)

5.6系(xi)統(tong)功(gong)能(neng)

（1）實(shi)時(shi)監(jian)測

微電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)人(ren)機(ji)界面友(you)好(hao)，應能(neng)夠(gou)以(yi)系(xi)統(tong)壹次電(dian)氣(qi)圖(tu)的(de)形式(shi)直觀(guan)顯示各(ge)電氣(qi)回(hui)路的(de)運行狀態，實(shi)時(shi)監(jian)測各(ge)回(hui)路電(dian)壓(ya)、電(dian)流、功率(lv)、功(gong)率(lv)因數等電(dian)參(can)數信(xin)息，動(dong)態監(jian)視(shi)各(ge)回(hui)路斷(duan)路器(qi)、隔(ge)離(li)開關等合(he)、分閘(zha)狀態及(ji)有關故(gu)障(zhang)、告警等信(xin)號(hao)。其(qi)中(zhong)，各(ge)子(zi)系(xi)統(tong)回(hui)路電(dian)參(can)量主(zhu)要(yao)有(you)：三相電(dian)流、三(san)相電(dian)壓、總有功功率(lv)、總無(wu)功功(gong)率(lv)、總功率(lv)因數、頻率(lv)和正(zheng)向有功電能(neng)累(lei)計(ji)值(zhi)；狀態參(can)數主要有：開關狀態、斷(duan)路器(qi)故(gu)障(zhang)脫(tuo)扣告警等。

系(xi)統(tong)應(ying)可以(yi)對分布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)、儲能(neng)系(xi)統(tong)進行發電(dian)管(guan)理，使(shi)管理人(ren)員實(shi)時(shi)掌(zhang)握發電(dian)單(dan)元(yuan)的出力信(xin)息、收益(yi)信(xin)息、儲(chu)能(neng)荷電(dian)狀態及(ji)發電(dian)單(dan)元(yuan)與(yu)儲能(neng)單(dan)元(yuan)運行功率(lv)設(she)置(zhi)等。

系(xi)統(tong)應(ying)可以(yi)對儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)進行狀態管(guan)理(li)，能(neng)夠(gou)根(gen)據儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)的(de)荷電(dian)狀態進行及(ji)時告警，並(bing)支(zhi)持(chi)定期(qi)的(de)電(dian)池維護。

微(wei)電(dian)網(wang)能(neng)量管(guan)理(li)系(xi)統(tong)的(de)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)界面包(bao)括系(xi)統(tong)主(zhu)界面，包(bao)含(han)微(wei)電(dian)網(wang)光伏(fu)、風(feng)電(dian)、儲(chu)能(neng)、充電樁(zhuang)及(ji)總體負荷組(zu)成情(qing)況，包(bao)括收益(yi)信(xin)息、天(tian)氣(qi)信(xin)息、節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)信(xin)息、功(gong)率(lv)信(xin)息、電(dian)量信(xin)息、電(dian)壓電(dian)流情(qing)況等。根(gen)據不(bu)同(tong)的需(xu)求，也(ye)可將(jiang)充電，儲(chu)能(neng)及(ji)光伏(fu)系(xi)統(tong)信(xin)息進行顯示。

圖(tu)2系(xi)統(tong)主(zhu)界面

子(zi)界面主要包(bao)括系(xi)統(tong)主(zhu)接(jie)線圖、光(guang)伏(fu)信(xin)息、風(feng)電信(xin)息、儲(chu)能(neng)信(xin)息、充電樁(zhuang)信(xin)息、通訊狀況及(ji)壹些統計(ji)列表等。

（2）光(guang)伏(fu)界面

圖3光伏(fu)系(xi)統(tong)界面

本界面用來(lai)展示對(dui)光(guang)伏(fu)系(xi)統(tong)信(xin)息，主(zhu)要包(bao)括逆(ni)變(bian)器(qi)直(zhi)流側、交(jiao)流側運行狀態監(jian)測及(ji)報警、逆(ni)變(bian)器(qi)及(ji)電站(zhan)發電(dian)量統(tong)計(ji)及(ji)分析(xi)、並(bing)網(wang)櫃電力(li)監(jian)測及(ji)發電(dian)量統(tong)計(ji)、電(dian)站(zhan)發電(dian)量年有(you)效(xiao)利用小(xiao)時數統計、發電(dian)收益(yi)統(tong)計(ji)、碳減排(pai)統(tong)計(ji)、輻照度/風力/環境溫(wen)濕度(du)監(jian)測、發電(dian)功(gong)率(lv)模(mo)擬(ni)及(ji)效率(lv)分析(xi)；同(tong)時對(dui)系(xi)統(tong)的(de)總功率(lv)、電(dian)壓電流及(ji)各(ge)個(ge)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)運行數據進行展示。

（3）儲(chu)能(neng)界面

圖4儲能(neng)系(xi)統(tong)界面

本界面主要用來(lai)展示本系(xi)統(tong)的(de)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)機(ji)容量、儲(chu)能(neng)當(dang)前充放電(dian)量、收益(yi)、SOC變(bian)化(hua)曲(qu)線以及(ji)電量變(bian)化(hua)曲(qu)線。

圖5儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)PCS參(can)數設置(zhi)界面

本界面主要用來(lai)展示對(dui)PCS的(de)參(can)數進行設置(zhi)，包(bao)括開關機(ji)、運行模式、功率(lv)設(she)定以及(ji)電壓、電流(liu)的限(xian)值(zhi)。

圖(tu)6儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)BMS參(can)數設置(zhi)界面

本界面用來(lai)展示對(dui)BMS的(de)參(can)數進行設置(zhi)，主(zhu)要(yao)包(bao)括電芯電(dian)壓、溫(wen)度保(bao)護限(xian)值(zhi)、電(dian)池(chi)組(zu)電(dian)壓、電流、溫(wen)度限(xian)值(zhi)等。

圖(tu)7儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)PCS電(dian)網(wang)側數據界面

本界面用來(lai)展示對(dui)PCS電(dian)網(wang)側數據，主(zhu)要(yao)包(bao)括相電(dian)壓、電(dian)流(liu)、功(gong)率(lv)、頻(pin)率(lv)、功(gong)率(lv)因數等。

圖(tu)8儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)PCS交(jiao)流側數據界面

本界面用來(lai)展示對(dui)PCS交(jiao)流側數據，主(zhu)要(yao)包(bao)括相電(dian)壓、電(dian)流(liu)、功(gong)率(lv)、頻(pin)率(lv)、功(gong)率(lv)因數、溫(wen)度值(zhi)等。同(tong)時(shi)針(zhen)對交(jiao)流側的(de)異(yi)常信(xin)息進行告警。

圖9儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)PCS直(zhi)流(liu)側數據界面

本界面用來(lai)展示對(dui)PCS直(zhi)流側數據，主(zhu)要(yao)包(bao)括電壓、電(dian)流(liu)、功率(lv)、電(dian)量等。同(tong)時(shi)針(zhen)對直流(liu)側的(de)異(yi)常信(xin)息進行告警。

圖10儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)PCS狀態界面

本界面用來(lai)展示對(dui)PCS狀態信(xin)息，主(zhu)要包(bao)括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及(ji)STS故(gu)障(zhang)告警等。

圖(tu)11儲(chu)能(neng)電(dian)池(chi)狀態界面

本界面用來(lai)展示對(dui)BMS狀態信(xin)息，主(zhu)要包(bao)括儲能(neng)電(dian)池(chi)的(de)運行狀態、系(xi)統(tong)信(xin)息、數據信(xin)息以(yi)及(ji)告警信(xin)息等，同(tong)時(shi)展(zhan)示當(dang)前儲(chu)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)SOC信(xin)息。

圖(tu)12儲能(neng)電(dian)池(chi)簇(cu)運行數據界面

本界面用來(lai)展示對(dui)電(dian)池簇(cu)信(xin)息，主(zhu)要包(bao)括儲能(neng)各(ge)模組(zu)的電芯電(dian)壓與(yu)溫(wen)度，並(bing)展(zhan)示當(dang)前電(dian)芯的(de)*大(da)、*小(xiao)電壓(ya)、溫(wen)度值(zhi)及(ji)所對應的(de)位(wei)置(zhi)。

(4）風(feng)電(dian)界面

圖13風電(dian)系(xi)統(tong)界面

本界面用來(lai)展示對(dui)風(feng)電系(xi)統(tong)信(xin)息，主(zhu)要包(bao)括逆(ni)變(bian)控(kong)制(zhi)壹體機(ji)直流(liu)側、交(jiao)流側運行狀態監(jian)測及(ji)報警、逆(ni)變(bian)器(qi)及(ji)電站(zhan)發電(dian)量統(tong)計(ji)及(ji)分析(xi)、電(dian)站(zhan)發電(dian)量年有(you)效(xiao)利用小(xiao)時數統計、發電(dian)收益(yi)統(tong)計(ji)、碳減排(pai)統(tong)計(ji)、風(feng)速(su)/風(feng)力/環境溫(wen)濕度(du)監(jian)測、發電(dian)功(gong)率(lv)模(mo)擬(ni)及(ji)效率(lv)分析(xi)；同(tong)時對(dui)系(xi)統(tong)的(de)總功率(lv)、電(dian)壓電流及(ji)各(ge)個(ge)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)運行數據進行展示。

（5）充電樁(zhuang)界面

圖14充電樁(zhuang)界面

本界面用來(lai)展示對(dui)充電樁(zhuang)系(xi)統(tong)信(xin)息，主(zhu)要包(bao)括充電樁(zhuang)用電總功率(lv)、交(jiao)直流充電樁(zhuang)的功(gong)率(lv)、電(dian)量、電(dian)量費用，變(bian)化(hua)曲(qu)線、各(ge)個(ge)充電樁(zhuang)的運行數據等。

（6）視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)界面

圖15微電(dian)網(wang)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)界面

本界面主要展(zhan)示系(xi)統(tong)所(suo)接(jie)入(ru)的視(shi)頻(pin)畫面，且通過(guo)不同(tong)的配置(zhi)，實(shi)現(xian)預覽、回(hui)放、管(guan)理(li)與(yu)控(kong)制(zhi)等。

（7）發電(dian)預(yu)測

系(xi)統(tong)應(ying)可以(yi)通過(guo)歷史(shi)發電(dian)數據、實(shi)測(ce)數據、未(wei)來(lai)天氣(qi)預(yu)測(ce)數據，對(dui)分布(bu)式(shi)發電(dian)進行短(duan)期(qi)、超短(duan)期(qi)發電(dian)功(gong)率(lv)預(yu)測，並(bing)展(zhan)示合(he)格率(lv)及(ji)誤差分析(xi)。根(gen)據功(gong)率(lv)預(yu)測可進行人工(gong)輸入(ru)或者(zhe)自動生成發電(dian)計(ji)劃，便(bian)於(yu)用戶對該系(xi)統(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)的(de)集中(zhong)管控(kong)。

圖(tu)16光伏(fu)預(yu)測(ce)界面

（8）策略(lve)配置(zhi)

系(xi)統(tong)應(ying)可以(yi)根(gen)據發電(dian)數據、儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)容量、負荷需(xu)求及(ji)分時(shi)電(dian)價信(xin)息，進行系(xi)統(tong)運行模式的設(she)置(zhi)及(ji)不同控(kong)制(zhi)策略(lve)配置(zhi)。如(ru)削(xue)峰填(tian)谷、周期(qi)計(ji)劃(hua)、需(xu)量控(kong)制(zhi)、有序充電、動(dong)態擴(kuo)容等。

圖(tu)17策(ce)略(lve)配置(zhi)界面

(9)運行報表

應(ying)能(neng)查(zha)詢各(ge)子(zi)系(xi)統(tong)、回(hui)路或(huo)設(she)備(bei)時(shi)間(jian)的(de)運行參(can)數，報表中(zhong)顯示電(dian)參(can)量信(xin)息應(ying)包(bao)括：各(ge)相電(dian)流、三(san)相電(dian)壓、總功率(lv)因數、總有功功率(lv)、總無(wu)功功(gong)率(lv)、正(zheng)向有功電能(neng)等。

圖(tu)18運行報表

(10)實(shi)時(shi)報警

應具有實(shi)時(shi)報警功能(neng)，系(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)對(dui)各(ge)子(zi)系(xi)統(tong)中(zhong)的逆(ni)變(bian)器(qi)、雙(shuang)向變(bian)流(liu)器(qi)的(de)啟動(dong)和關(guan)閉等遙(yao)信(xin)變(bian)位(wei)，及(ji)設備(bei)內(nei)部(bu)的(de)保(bao)護動(dong)作(zuo)或(huo)事故(gu)跳閘(zha)時(shi)應能(neng)發出告警，應能(neng)實(shi)時(shi)顯示告警事件(jian)或跳閘(zha)事(shi)件，包(bao)括保護事(shi)件(jian)名(ming)稱(cheng)、保護動(dong)作(zuo)時(shi)刻；並(bing)應(ying)能(neng)以(yi)彈窗、聲(sheng)音、短(duan)信(xin)和電(dian)話(hua)等形式(shi)通知相關(guan)人員。

圖19實(shi)時(shi)告警

(11)歷史(shi)事件(jian)查(zha)詢

應能(neng)夠(gou)對(dui)遙(yao)信(xin)變(bian)位(wei)，保護動(dong)作(zuo)、事(shi)故(gu)跳閘(zha)，以(yi)及(ji)電壓、電流(liu)、功率(lv)、功(gong)率(lv)因數、電芯溫(wen)度（鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)）、壓(ya)力(li)（液流電(dian)池(chi)）、光(guang)照、風速、氣(qi)壓(ya)越(yue)限(xian)等事(shi)件(jian)記(ji)錄(lu)進行存儲和管(guan)理(li)，方便(bian)用戶對系(xi)統(tong)事(shi)件(jian)和報(bao)警進行歷史追溯(su)，查(zha)詢統計(ji)、事(shi)故(gu)分析(xi)。

圖(tu)20歷史(shi)事件(jian)查(zha)詢

(12)電能(neng)質(zhi)量監(jian)測

應可以(yi)對整個(ge)微(wei)電(dian)網(wang)系(xi)統(tong)的(de)電(dian)能(neng)質(zhi)量包(bao)括穩態狀態和暫(zan)態(tai)狀態進行持續監(jian)測，使(shi)管理人(ren)員實(shi)時(shi)掌(zhang)握供(gong)電(dian)系(xi)統(tong)電(dian)能(neng)質(zhi)量情(qing)況，以(yi)便及(ji)時發現(xian)和消(xiao)除供電(dian)不穩(wen)定(ding)因素(su)。

1）在(zai)供電(dian)系(xi)統(tong)主(zhu)界面上應能(neng)實(shi)時(shi)顯示各(ge)電能(neng)質(zhi)量監(jian)測點的(de)監(jian)測裝(zhuang)置(zhi)通信(xin)狀態、各(ge)監(jian)測點的(de)A/B/C相電(dian)壓總畸變(bian)率(lv)、三(san)相電(dian)壓不(bu)平(ping)衡(heng)度(du)和正(zheng)序(xu)/負序(xu)/零(ling)序電(dian)壓(ya)值(zhi)、三(san)相電(dian)流不(bu)平(ping)衡(heng)度(du)和正(zheng)序(xu)/負序(xu)/零(ling)序電(dian)流(liu)值(zhi)；

2）諧(xie)波分析(xi)功(gong)能(neng)：系(xi)統(tong)應(ying)能(neng)實(shi)時(shi)顯示A/B/C三(san)相電(dian)壓總諧波畸(ji)變(bian)率(lv)、A/B/C三(san)相電(dian)流總諧波畸(ji)變(bian)率(lv)、奇(qi)次諧(xie)波電(dian)壓(ya)總畸變(bian)率(lv)、奇(qi)次諧(xie)波電(dian)流(liu)總畸變(bian)率(lv)、偶次諧(xie)波電(dian)壓(ya)總畸變(bian)率(lv)、偶次諧(xie)波電(dian)流(liu)總畸變(bian)率(lv)；應(ying)能(neng)以(yi)柱(zhu)狀圖展(zhan)示2-63次諧(xie)波電(dian)壓(ya)含(han)有(you)率(lv)、2-63次諧(xie)波電(dian)壓(ya)含(han)有(you)率(lv)、0.5～63.5次間(jian)諧(xie)波電(dian)壓(ya)含(han)有(you)率(lv)、0.5～63.5次間(jian)諧(xie)波電(dian)流(liu)含(han)有(you)率(lv)；

3）電(dian)壓波動(dong)與(yu)閃變(bian)：系(xi)統(tong)應(ying)能(neng)顯(xian)示A/B/C三(san)相電(dian)壓波動(dong)值(zhi)、A/B/C三(san)相電(dian)壓短(duan)閃變(bian)值(zhi)、A/B/C三(san)相電(dian)壓長(chang)閃變(bian)值(zhi)；應(ying)能(neng)提(ti)供(gong)A/B/C三(san)相電(dian)壓波動(dong)曲(qu)線、短(duan)閃變(bian)曲(qu)線和長(chang)閃變(bian)曲(qu)線；應能(neng)顯(xian)示電(dian)壓(ya)偏差與(yu)頻率(lv)偏(pian)差；

4）功率(lv)與(yu)電能(neng)計(ji)量：系(xi)統(tong)應(ying)能(neng)顯(xian)示A/B/C三(san)相有(you)功功(gong)率(lv)、無(wu)功功(gong)率(lv)和視(shi)在(zai)功(gong)率(lv)；應(ying)能(neng)顯(xian)示三(san)相總有功功率(lv)、總無(wu)功功(gong)率(lv)、總視(shi)在(zai)功(gong)率(lv)和總功率(lv)因素(su)；應(ying)能(neng)提(ti)供(gong)有(you)功(gong)負荷曲(qu)線，包(bao)括日有(you)功(gong)負荷曲(qu)線（折線型）和年有(you)功(gong)負荷曲(qu)線（折線型）；

5）電(dian)壓暫(zan)態(tai)監(jian)測：在電(dian)能(neng)質(zhi)量暫(zan)態(tai)事(shi)件如(ru)電(dian)壓暫(zan)升(sheng)、電壓暫(zan)降(jiang)、短(duan)時(shi)中(zhong)斷(duan)發生時，系(xi)統(tong)應(ying)能(neng)產(chan)生告警，事件(jian)能(neng)以(yi)彈窗、閃爍、聲(sheng)音、短(duan)信(xin)、電(dian)話(hua)等形式(shi)通知相關(guan)人員；系(xi)統(tong)應(ying)能(neng)查(zha)看相應(ying)暫(zan)態(tai)事(shi)件發生前後(hou)的波形。

6）電(dian)能(neng)質(zhi)量數據統(tong)計(ji)：系(xi)統(tong)應(ying)能(neng)顯(xian)示1min統(tong)計(ji)整2h存儲的(de)統計(ji)數據，包(bao)括均(jun)值(zhi)、*大(da)值(zhi)、*小(xiao)值(zhi)、95%概率(lv)值(zhi)、方(fang)均(jun)根(gen)值(zhi)。

7）事(shi)件(jian)記(ji)錄(lu)查(zha)看功能(neng)：事(shi)件(jian)記(ji)錄(lu)應(ying)包(bao)含(han)事(shi)件(jian)名稱(cheng)、狀態（動(dong)作(zuo)或(huo)返回(hui)）、波形號(hao)、越限值(zhi)、故(gu)障(zhang)持續(xu)時間(jian)、事件發生的時間。

圖(tu)21微(wei)電(dian)網(wang)系(xi)統(tong)電(dian)能(neng)質(zhi)量界面

(13)遙控(kong)功(gong)能(neng)

應(ying)可以(yi)對整個(ge)微(wei)電(dian)網(wang)系(xi)統(tong)範圍(wei)內的(de)設備(bei)進行遠(yuan)程(cheng)遙控(kong)操(cao)作(zuo)。系(xi)統(tong)維護人(ren)員可以(yi)通過(guo)管理(li)系(xi)統(tong)的(de)主(zhu)界面完成遙控(kong)操(cao)作(zuo)，並(bing)遵(zun)循(xun)遙(yao)控(kong)預(yu)置(zhi)、遙(yao)控(kong)返校(xiao)、遙(yao)控(kong)執行的操(cao)作(zuo)順(shun)序(xu)，可以(yi)及(ji)時執行調度系(xi)統(tong)或(huo)站(zhan)內(nei)相應(ying)的操(cao)作(zuo)命令(ling)。

圖22遙(yao)控(kong)功(gong)能(neng)

(14)曲(qu)線查(zha)詢

應可在(zai)曲(qu)線查(zha)詢界面，可以(yi)直接(jie)查(zha)看各(ge)電參(can)量曲(qu)線，包(bao)括三相電(dian)流、三(san)相電(dian)壓、有(you)功(gong)功(gong)率(lv)、無(wu)功功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)因數、SOC、SOH、充放電(dian)量變(bian)化(hua)等曲(qu)線。

圖23曲(qu)線查(zha)詢

(15)統計(ji)報(bao)表

具備(bei)定(ding)時(shi)抄表匯(hui)總統計功能(neng)，用戶可以(yi)自由(you)查(zha)詢自系(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運行以來(lai)任意(yi)時間(jian)段內(nei)各(ge)配電(dian)節點的(de)用電情(qing)況，即該節(jie)點進線用電量與(yu)各(ge)分支(zhi)回(hui)路消(xiao)耗電量的(de)統(tong)計(ji)分析(xi)報(bao)表。對(dui)微(wei)電(dian)網(wang)與(yu)外部(bu)系(xi)統(tong)間(jian)電(dian)能(neng)量交(jiao)換進行統計分析(xi)；對(dui)系(xi)統(tong)運行的節能(neng)、收益(yi)等分析(xi)；具備(bei)對(dui)微(wei)電(dian)網(wang)供電(dian)可靠(kao)性分析(xi)，包(bao)括年停(ting)電(dian)時間(jian)、年停(ting)電(dian)次數等分析(xi)；具備(bei)對(dui)並(bing)網(wang)型微(wei)電網(wang)的並(bing)網(wang)點進行電能(neng)質(zhi)量分析(xi)。

圖(tu)24統計(ji)報表

(16)網(wang)絡拓(tuo)撲(pu)圖(tu)

系(xi)統(tong)支(zhi)持(chi)實(shi)時(shi)監(jian)視(shi)接(jie)入(ru)系(xi)統(tong)的(de)各(ge)設備(bei)的(de)通信(xin)狀態，能(neng)夠(gou)完(wan)整的顯(xian)示整個(ge)系(xi)統(tong)網(wang)絡結構；可在(zai)線診(zhen)斷(duan)設備(bei)通信(xin)狀態，發生網(wang)絡異常(chang)時能(neng)自(zi)動(dong)在(zai)界面上顯示故(gu)障(zhang)設備(bei)或(huo)元(yuan)件及(ji)其(qi)故(gu)障(zhang)部位(wei)。

圖25微(wei)電網(wang)系(xi)統(tong)拓(tuo)撲(pu)界面

本界面主要展(zhan)示微(wei)電(dian)網(wang)系(xi)統(tong)拓(tuo)撲(pu)，包(bao)括系(xi)統(tong)的(de)組(zu)成內容、電(dian)網(wang)連接(jie)方(fang)式(shi)、斷(duan)路器(qi)、表計(ji)等信(xin)息。

(17)通信(xin)管(guan)理

可以(yi)對整個(ge)微(wei)電(dian)網(wang)系(xi)統(tong)範圍(wei)內的(de)設備(bei)通信(xin)情(qing)況進行管理、控(kong)制(zhi)、數據的(de)實(shi)時(shi)監(jian)測。系(xi)統(tong)維護人(ren)員可以(yi)通過(guo)管理(li)系(xi)統(tong)的(de)主(zhu)程(cheng)序右鍵打(da)開通信(xin)管(guan)理程(cheng)序，然(ran)後選(xuan)擇(ze)通信(xin)控(kong)制(zhi)啟動(dong)所(suo)有端口或(huo)某(mou)個(ge)端口，快速查(zha)看某(mou)設備(bei)的(de)通信(xin)和數據情(qing)況。通信(xin)應(ying)支持(chi)ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信(xin)規(gui)約(yue)。

圖26通信(xin)管(guan)理

(18)用戶權限管(guan)理(li)

應(ying)具備(bei)設(she)置(zhi)用戶權限管(guan)理(li)功(gong)能(neng)。通過(guo)用戶權限管(guan)理(li)能(neng)夠(gou)防(fang)止(zhi)未經授(shou)權(quan)的(de)操(cao)作(zuo)（如(ru)遙(yao)控(kong)操(cao)作(zuo)，運行參(can)數修(xiu)改等）。可以(yi)定義(yi)不(bu)同級(ji)別用戶的登錄(lu)名、密(mi)碼及(ji)操(cao)作(zuo)權(quan)限，為(wei)系(xi)統(tong)運行、維護、管(guan)理(li)提(ti)供(gong)可靠(kao)的安全保障(zhang)。

圖27用戶權限

(19)故(gu)障(zhang)錄波

應(ying)可以(yi)在系(xi)統(tong)發生故(gu)障(zhang)時，自(zi)動準(zhun)確地記(ji)錄(lu)故(gu)障(zhang)前、後(hou)過(guo)程的(de)各(ge)相關(guan)電氣(qi)量的(de)變(bian)化(hua)情(qing)況，通過(guo)對這(zhe)些電氣(qi)量的(de)分析(xi)、比(bi)較(jiao)，對分析(xi)處(chu)理事(shi)故(gu)、判斷(duan)保護是否正確(que)動作(zuo)、提(ti)高電(dian)力(li)系(xi)統(tong)安全運行水平(ping)有著重要作(zuo)用。其(qi)中(zhong)故(gu)障(zhang)錄波共可記(ji)錄(lu)16條(tiao)，每條錄(lu)波可觸發6段(duan)錄(lu)波，每次錄(lu)波可記(ji)錄(lu)故(gu)障(zhang)前8個(ge)周波、故(gu)障(zhang)後4個(ge)周波波形，總錄波時(shi)間(jian)共計46s。每個(ge)采(cai)樣點錄(lu)波至(zhi)少(shao)包(bao)含(han)12個(ge)模(mo)擬(ni)量、10個(ge)開關量波形。

圖(tu)28故(gu)障(zhang)錄波

(20)事(shi)故(gu)追憶(yi)

可以(yi)自動(dong)記(ji)錄(lu)事(shi)故(gu)時刻前後(hou)壹段時間的(de)所(suo)有(you)實(shi)時(shi)掃描數據，包(bao)括開關位(wei)置(zhi)、保(bao)護動(dong)作(zuo)狀態、遙(yao)測(ce)量等，形成事故(gu)分析(xi)的(de)數據基(ji)礎。

用戶可自(zi)定義(yi)事(shi)故(gu)追憶(yi)的(de)啟動(dong)事(shi)件，當(dang)每個(ge)事(shi)件(jian)發生時，存儲事(shi)故(gu)掃描周期(qi)及(ji)事故(gu)後10個(ge)掃描周期(qi)的(de)有(you)關點數據。啟動(dong)事(shi)件和監(jian)視(shi)的(de)數據點可由(you)用戶和隨意(yi)修(xiu)改。

圖(tu)29事故(gu)追憶(yi)

6.結(jie)束(shu)語

1）本文(wen)提(ti)出了電(dian)池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)削(xue)峰填(tian)谷優(you)化(hua)模型及(ji)求解(jie)該模(mo)型的(de)實(shi)用簡化(hua)算法(fa)，可快速進行日前優(you)化(hua)，配合(he)實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)可實(shi)現(xian)電池(chi)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)削(xue)峰填(tian)谷功(gong)能(neng)。

2）采(cai)用恒功率(lv)充放電(dian)模(mo)型，有(you)利於(yu)在(zai)實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)階段(duan)對電(dian)池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)進行控(kong)制(zhi)。通過(guo)改變(bian)模(mo)型參(can)數可靈(ling)活控(kong)制(zhi)電池的充放電(dian)次數，延長電池的(de)使(shi)用壽命。

3）本文(wen)提(ti)出的實(shi)用簡化(hua)算法(fa)計算(suan)速度快，結果穩定(ding)，可以(yi)用於求解(jie)電(dian)池(chi)儲能(neng)系(xi)統(tong)1d充電1次，放電(dian)多(duo)次情(qing)況下(xia)的優(you)化(hua)策略(lve)，但不適用於1d當中(zhong)充電、放電(dian)交(jiao)叉進行的情(qing)況。

4）本文(wen)提(ti)出了削(xue)峰填(tian)谷實(shi)時(shi)控(kong)制(zhi)策略(lve)，配合(he)削(xue)峰填(tian)谷日前優(you)化(hua)進行控(kong)制(zhi)。本文(wen)提(ti)出的模型和算(suan)法(fa)已成功應(ying)用於深(shen)圳(zhen)寶(bao)清電池儲能(neng)站(zhan)中(zhong)，現場(chang)實(shi)測(ce)結果證明(ming)了該算(suan)法(fa)的有(you)效性。

參(can)考(kao)文(wen)獻(xian)：

[1]陳滿，陸(lu)誌剛(gang)，劉怡，丁(ding)澤俊(jun)，饒宏(hong)，鮑冠南(nan)，陸(lu)超.電(dian)池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)恒(heng)功(gong)率(lv)削(xue)峰填(tian)谷優(you)化(hua)策略(lve)研(yan)究．南(nan)方(fang)電(dian)網(wang)調峰調(tiao)頻發電(dian)公司

[2]唐(tang)捷，任震，高誌(zhi)華(hua)，等．峰谷(gu)分時(shi)電(dian)價的成本效(xiao)益(yi)分析(xi)模(mo)型及(ji)其(qi)應用[J]．電網(wang)技術，2007，31(6)：61-66.

[3]汪衛(wei)華(hua)，張(zhang)慧(hui)敏，陳(chen)方(fang)．用削(xue)峰填(tian)谷方(fang)法(fa)提(ti)高供(gong)電(dian)企(qi)業(ye)效(xiao)益(yi)的(de)分析(xi)[J]．電(dian)網(wang)技術，2004，28(18)：79-81.

[3]安科(ke)瑞企(qi)業(ye)微(wei)電網(wang)設計(ji)與(yu)應用手冊2022.5版.

[3]張(zhang)文(wen)亮(liang)，丘明，來(lai)小(xiao)康．儲(chu)能(neng)技術在電(dian)力系(xi)統(tong)中(zhong)的應(ying)用[J]．電網(wang)技術，2008，32(7)：1-9.