分(fen)布式(shi)新能源發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統能(neng)量(liang)管(guan)理

淺談(tan)分(fen)布式(shi)新能源發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統能(neng)量(liang)管(guan)理分(fen)析(xi)

安科(ke)瑞電氣股份有限(xian)公(gong)司 上(shang)海(hai)嘉(jia)定201801

【摘要】：能(neng)源是(shi)維持(chi)社(she)會(hui)穩(wen)定發展的關(guan)鍵(jian)助力，其可以(yi)在實際生(sheng)產發展階段(duan)中合(he)理轉(zhuan)化為(wei)社(she)會(hui)公(gong)眾(zhong)必需的動(dong)力、光(guang)能(neng)、熱能(neng)及(ji)其他自然資(zi)源。結合(he)各(ge)類條(tiao)件(jian)及(ji)劃分(fen)標(biao)準來看(kan)，可以(yi)將能(neng)源展開(kai)多(duo)樣(yang)化分(fen)類定位(wei)，主要包(bao)括常規(gui)能源與新能源，前者(zhe)通常(chang)涵蓋(gai)了石(shi)油、水(shui)能(neng)、天(tian)然氣、煤(mei)炭等普及(ji)使(shi)用的(de)能(neng)源類型(xing)，而(er)後者(zhe)是(shi)新時(shi)代社(she)會(hui)還(hai)沒有普遍開(kai)發及(ji)利用(yong)的資(zi)源，主要涉(she)及(ji)海(hai)洋能(neng)、太(tai)陽(yang)能、風(feng)能(neng)及(ji)地熱能(neng)等等。在此(ci)期(qi)間，風(feng)能(neng)主要是(shi)因(yin)地表(biao)結構在高溫度條(tiao)件(jian)下(xia)產生(sheng)的(de)水(shui)蒸(zheng)氣與(yu)氣溫差(cha)造(zao)成的(de)氣壓差(cha)異，進而(er)在空氣由(you)高壓區域(yu)朝向(xiang)低(di)壓區域(yu)不(bu)斷流動(dong)所產生(sheng)的(de)風(feng)，此(ci)過(guo)程中(zhong)所形成的(de)動(dong)能便被稱為(wei)風(feng)能(neng)。太(tai)陽(yang)能指(zhi)的是(shi)陽(yang)光照射(she)於(yu)地球(qiu)表(biao)層展開(kai)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)與利(li)用。分(fen)布式(shi)發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統為(wei)了有(you)效降(jiang)低(di)功率波(bo)動(dong)所帶(dai)來的(de)影響(xiang)，就(jiu)需要在(zai)外部電網(wang)展開(kai)新能源輸(shu)出(chu)，從而(er)促(cu)使(shi)系統(tong)時(shi)刻維持自帶(dai)負(fu)載(zai)輸(shu)出(chu)狀態(tai)。

【關(guan)鍵(jian)詞(ci)】：分(fen)布式(shi)新能源；發電；儲(chu)能(neng)系統；能(neng)量(liang)管(guan)理；分(fen)析(xi)

1緒(xu)論(lun)

在新能源的概(gai)念(nian)下(xia)，可以(yi)將其定義為(wei)：新能源是(shi)指具(ju)有壹定能(neng)量(liang)的(de)清(qing)潔的(de)可再(zai)生(sheng)能(neng)源，它是(shi)壹種(zhong)新型的(de)可持(chi)續(xu)發展的資(zi)源和(he)能源。生(sheng)物(wu)質(zhi)能是(shi)借(jie)助各(ge)類綠色(se)植物(wu)的(de)光合作用實現能量(liang)轉(zhuan)換(huan)。地熱能(neng)主要來源於地球(qiu)熔(rong)巖(yan)內部(bu)存在(zai)的天(tian)然熱能(neng)，海(hai)洋能(neng)通常(chang)涵蓋(gai)了波(bo)浪(lang)能(neng)、潮(chao)汐能(neng)等(deng)等(deng)。成本(ben)是(shi)對資(zi)源消(xiao)耗(hao)展開(kai)化運(yun)算(suan)的計(ji)量(liang)方(fang)法，不(bu)但涉(she)及(ji)資(zi)金(jin)費(fei)用(yong)的(de)消(xiao)耗(hao)，還(hai)包(bao)括人力(li)資(zi)源與物(wu)力(li)資(zi)源的成本(ben)。成本(ben)作為產品價(jia)格(ge)的定價(jia)條(tiao)件(jian)，其承(cheng)擔著彰(zhang)顯(xian)企(qi)業管(guan)理水準(zhun)、經(jing)營業績(ji)和(he)競(jing)爭實力的關(guan)鍵(jian)角色。各(ge)項(xiang)產品的(de)材料(liao)消(xiao)耗(hao)、生(sheng)產力及(ji)能源消(xiao)耗(hao)量(liang)等(deng)均(jun)貫(guan)穿於企(qi)業經(jing)營管理的全過(guo)程當(dang)中(zhong)，並(bing)利(li)用成本(ben)指(zhi)標(biao)體現(xian)在大(da)眾(zhong)視界中(zhong)。在(zai)社(she)會(hui)發展的過(guo)程中(zhong)，能源是(shi)人類生(sheng)存(cun)和(he)活動(dong)的(de)物(wu)質(zhi)基礎，是(shi)經濟(ji)增(zeng)長(chang)的重要動(dong)力。在過(guo)去的(de)幾(ji)十(shi)年(nian)裏，化石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)大量(liang)消(xiao)耗(hao)和(he)環境(jing)汙(wu)染(ran)的(de)問(wen)題壹直(zhi)沒有得到解(jie)決(jue)，人(ren)們開(kai)始尋(xun)求新的清(qing)潔可再(zai)生(sheng)能(neng)源來代替傳(chuan)統的(de)石(shi)油、煤(mei)炭等的(de)能源資(zi)源。近(jin)年(nian)來，風(feng)能(neng)、太(tai)陽(yang)能等(deng)新型可再(zai)生(sheng)能(neng)源的開(kai)發利用越來越受(shou)到(dao)重(zhong)視，我(wo)國已(yi)經把風(feng)電作為未(wei)來電力(li)系(xi)統建(jian)設的重點(dian)項(xiang)目。

2分(fen)析(xi)新能源的概(gai)述(shu)

2.1分(fen)析(xi)新能源的含(han)義

我(wo)國的(de)傳統(tong)化石(shi)能(neng)源主要是(shi)有煤(mei)炭、石(shi)油和(he)天(tian)然氣，其中煤(mei)的儲(chu)量(liang)占(zhan)據(ju)總儲(chu)量(liang)的(de)百分(fen)之(zhi)七十左右，然而(er)這(zhe)些(xie)礦(kuang)物(wu)都(dou)是(shi)的，而(er)可再(zai)生(sheng)的(de)煤(mei)量(liang)約占總產量(liang)的(de)百分(fen)之(zhi)六十以(yi)上(shang)，大(da)約占據全國(guo)總產煤量(liang)的(de)百分(fen)之(zhi)五(wu)到百分(fen)之(zhi)十。由(you)於(yu)燃燒(shao)時(shi)產生(sheng)了大(da)量(liang)的(de)汙(wu)染(ran)物(wu)（如(ru)二(er)氧(yang)化硫(liu)，NOx,CH4)，導(dao)致(zhi)環境(jing)汙(wu)染(ran)嚴(yan)重。因(yin)此，開(kai)發新型的(de)潔凈(jing)高效的可替(ti)代的清(qing)潔環(huan)保的電力(li)系(xi)統，減(jian)少對常規(gui)電源的依(yi)賴(lai)性，實現節(jie)能(neng)減(jian)排，提(ti)高電力(li)系(xi)統的(de)安全穩(wen)定運(yun)行(xing)，是(shi)電網(wang)公(gong)司的(de)重要任務。在(zai)傳統(tong)的電力(li)系(xi)統中(zhong)，主要使(shi)用的(de)都(dou)是(shi)風(feng)能(neng)、太(tai)陽(yang)能、水(shui)能等(deng)。而(er)這(zhe)些(xie)都是(shi)電能(neng)，它(ta)們都(dou)不(bu)能被替代，所以(yi)人們(men)把目光(guang)轉(zhuan)向了其他的(de)領(ling)域(yu)壹(yi)光伏(fu)發電。風(feng)能(neng)作為目前(qian)世界上(shang)豐富(fu)的可用(yong)能(neng)源，它也(ye)是(shi)取之(zhi)不(bu)盡(jin)、用之(zhi)不(bu)竭的重(zhong)要來源。但是(shi)，由(you)於(yu)其自身(shen)存(cun)在(zai)的局限(xian)性，導致(zhi)了它(ta)的開(kai)發利用受(shou)到(dao)很(hen)大(da)限(xian)制(zhi)。因(yin)此，要想(xiang)使(shi)風(feng)力(li)發電的(de)技(ji)術(shu)得到更(geng)好(hao)的(de)應(ying)用，就(jiu)需要對(dui)其進行(xing)更(geng)深(shen)入的研(yan)究與探索。

2.2分(fen)析(xi)新能源發電的(de)現(xian)狀

對(dui)於我(wo)國而(er)言，是(shi)存在(zai)著比(bi)較(jiao)豐富(fu)的風(feng)能(neng)儲(chu)量(liang)，其中太(tai)陽(yang)能的(de)開(kai)發和(he)應用(yong)是(shi)大的(de)優勢之(zhi)壹，在以(yi)往(wang)的(de)二(er)十(shi)年(nian)中，光伏(fu)產業的(de)發展速(su)度是(shi)快(kuai)的(de)。在(zai)二(er)零(ling)壹(yi)壹年(nian)，光伏(fu)發電的(de)總(zong)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)達到了三(san)萬(wan)千(qian)瓦，占(zhan)全國(guo)總發電量(liang)的(de)百分(fen)之(zhi)零點(dian)五(wu)。但是(shi)由(you)於(yu)技(ji)術(shu)的落(luo)後和(he)成本(ben)的(de)高低(di)等因(yin)素，導(dao)致(zhi)目前(qian)的(de)風(feng)力(li)發電的(de)規(gui)模(mo)壹直(zhi)不(bu)能滿(man)足(zu)市場(chang)的需求量(liang)。我(wo)國的(de)新能源發電的(de)開(kai)發與應用(yong)起步較(jiao)晚，在計(ji)劃(hua)經(jing)濟體(ti)制下(xia)，對(dui)傳(chuan)統(tong)的(de)火力發電的(de)依(yi)賴性很(hen)強，而(er)且由(you)於(yu)新能源資(zi)源分(fen)布不(bu)均勻，導(dao)致(zhi)了新能源的利(li)用(yong)率較(jiao)低(di)，這(zhe)也(ye)限(xian)制(zhi)了其使(shi)用範(fan)圍。

3分(fen)析(xi)分(fen)布式(shi)新能源發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統工(gong)作模(mo)式(shi)

系(xi)統(tong)能(neng)源管理的過(guo)程中(zhong)，關(guan)鍵(jian)的參(can)數主(zhu)要包(bao)括以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)面(mian)內容(rong)：壹是(shi)電池(chi)的(de)超(chao)前(qian)狀態(tai)；二(er)是(shi)超(chao)級(ji)電容(rong)器。在(zai)物(wu)理算法(fa)中(zhong)，超(chao)電容(rong)器和(he)單電壓的平方(fang)形成正比(bi)例(li)的關(guan)系(xi)，因(yin)此可以(yi)推(tui)出(chu)能夠(gou)通過(guo)測量(liang)超(chao)電容(rong)器的(de)單(dan)電壓獲取剩余(yu)容(rong)量(liang)。但需要特(te)別註(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，電池(chi)在(zai)工(gong)作過(guo)程中(zhong)，剩余(yu)容量(liang)和(he)單電壓兩者(zhe)之(zhi)間並(bing)不(bu)存在明(ming)確(que)的(de)函(han)數關(guan)系(xi)，在此(ci)情(qing)況(kuang)下(xia)就(jiu)需要采取(qu)間(jian)接(jie)測量(liang)法(fa)。分(fen)布式(shi)新能源發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統使(shi)用的(de)是(shi)系統(tong)系數積(ji)分(fen)法與(yu)卡(ka)門(men)過(guo)濾器，從(cong)而(er)實現在電池(chi)的(de)線上(shang)能(neng)夠(gou)計(ji)算出(chu)SOC。對此(ci)進行(xing)簡要的(de)分(fen)析(xi)與討論(lun)，根據(ju)相關(guan)預(yu)測，如(ru)果將電力(li)容(rong)量(liang)的(de)SOC正常狀(zhuang)態(tai)設定為(wei)百分(fen)之(zhi)二(er)十(shi)到(dao)百分(fen)之(zhi)九十之(zhi)間，那(na)麽(me)低(di)容量(liang)可能(neng)為(wei)百分(fen)之(zhi)二(er)十(shi)以(yi)下(xia)，高容量(liang)則(ze)為(wei)百分(fen)之(zhi)九十以(yi)上(shang)。可以(yi)得出(chu)在實際應用過(guo)程中(zhong)會(hui)存(cun)在(zai)諸如(ru)SOC的百分(fen)之(zhi)三(san)十(shi)到百分(fen)之(zhi)九十、電池(chi)、低(di)容量(liang)以(yi)及(ji)高容量(liang)等(deng)多(duo)種(zhong)模(mo)式(shi)。當(dang)采用(yong)同壹種(zhong)控制策略應對(dui)所有模(mo)式(shi)時(shi)，檢查電池(chi)的(de)SOC、超(chao)級(ji)電容(rong)器以(yi)及(ji)系統(tong)運行(xing)時(shi)間之(zhi)外的電網(wang)，就(jiu)可以(yi)明(ming)確(que)分(fen)布式(shi)新能源中儲(chu)存(cun)能量(liang)所需的控制策略。如(ru)圖1所示(shi)，AC/DC總線混合(he)發電系(xi)統(tong)，主要借(jie)助太(tai)陽(yang)能和(he)風(feng)力(li)發電，通常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，在(zai)實際運行過(guo)程中(zhong)，高的跟(gen)蹤(zong)狀態(tai)則(ze)為(wei)太(tai)陽(yang)能與(yu)風(feng)力(li)發電輸(shu)出(chu)處於(yu)快(kuai)速(su)的變(bian)化因(yin)素。例(li)如(ru)，在天(tian)氣情(qing)況(kuang)良好(hao)的狀態(tai)下(xia)，采用(yong)超(chao)級(ji)電容(rong)器作為能(neng)源儲(chu)存(cun)設備。在(zai)此(ci)之(zhi)外分(fen)布式(shi)的(de)新能源發電中(zhong)，儲(chu)能(neng)系統為(wei)了可以(yi)促(cu)進其在孤(gu)島狀(zhuang)態(tai)下(xia)處於(yu)長(chang)期和(he)穩(wen)定的(de)運(yun)行(xing)模(mo)式(shi)，則(ze)是(shi)需要采用(yong)長(chang)期能量(liang)儲(chu)存(cun)的裝(zhuang)置，通過(guo)合理的應(ying)用(yong)大容量(liang)的(de)電池(chi)，例(li)如(ru)612V/65Hz。應明(ming)確(que)的(de)是(shi)，根據(ju)兩種(zhong)不(bu)同的能(neng)源儲(chu)存(cun)單元的自身(shen)特(te)點(dian)、外部電網(wang)實際狀況(kuang)以(yi)及(ji)剩余(yu)容量(liang)情(qing)況(kuang)等(deng)，分(fen)別采用(yong)針(zhen)對(dui)性的控制策略。

圖1交流混(hun)合母線分(fen)布式(shi)發電系(xi)統(tong)

4分(fen)析(xi)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)工(gong)作模(mo)式(shi)下(xia)的(de)電能(neng)管(guan)理策略

4.1分(fen)析(xi)儲(chu)能(neng)系統處於(yu)正常模(mo)式(shi)的(de)情(qing)況(kuang)

對(dui)於(yu)這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)而(er)言，是(shi)為常(chang)見的工(gong)作模(mo)式(shi)，此(ci)時(shi)電池(chi)的(de)剩余(yu)容量(liang)和(he)超(chao)級(ji)電容(rong)都(dou)是(shi)維持(chi)在正常狀(zhuang)態(tai)中，但是(shi)因(yin)為新能源發電系(xi)統(tong)采用(yong)的(de)太(tai)陽(yang)能和(he)風(feng)能(neng)發電模(mo)式(shi)都(dou)是(shi)具有(you)著間歇(xie)性的特(te)點(dian)，所以(yi)實際運行時(shi)容易(yi)出(chu)現本(ben)地載(zai)荷(he)驟然降(jiang)低(di)或增(zeng)加(jia)的突(tu)發情(qing)況(kuang)。當(dang)出(chu)現此(ci)種(zhong)情(qing)況(kuang)時(shi)，勢必會(hui)導(dao)致(zhi)發電系(xi)統(tong)輸(shu)出(chu)功率發生(sheng)高頻波(bo)動(dong)。並(bing)且(qie)同時(shi)又因(yin)為蓄電池(chi)裝(zhuang)置需要比(bi)較(jiao)長(chang)的時(shi)間來完(wan)成充(chong)電或是(shi)放點(dian)過(guo)程，就(jiu)難(nan)以(yi)及(ji)時(shi)有效的控制此種(zhong)高頻波(bo)動(dong)。所以(yi)，就(jiu)應當(dang)充(chong)分(fen)利用(yong)超(chao)級(ji)電容(rong)控制這(zhe)部分(fen)波(bo)動(dong)功率。除(chu)此之(zhi)外，在分(fen)布式(shi)新能源發電儲(chu)能(neng)系統處在(zai)孤島(dao)條(tiao)件(jian)或並(bing)網(wang)狀態(tai)下(xia)運(yun)行(xing)時(shi)，同樣可以(yi)對儲(chu)能(neng)系統中(zhong)的(de)功率采取(qu)上(shang)述(shu)能(neng)量(liang)管(guan)理策略進行(xing)合理的配置，根據(ju)實際運行情(qing)況(kuang)產生(sheng)出(chu)實際所需功率。同時(shi)能夠(gou)通過(guo)合理調(tiao)節(jie)增(zeng)益(yi)K的(de)方(fang)式(shi)，實現有效分(fen)配超(chao)級(ji)電容(rong)與(yu)蓄電池(chi)兩種(zhong)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置所輸(shu)出(chu)的功率。例(li)如(ru)，當(dang)超(chao)級(ji)電容(rong)剩(sheng)余較(jiao)大的容量(liang)時(shi)，可以(yi)將增(zeng)益(yi)K相(xiang)應(ying)的(de)提(ti)高，從而(er)促(cu)使(shi)超(chao)級(ji)電容(rong)能(neng)夠承(cheng)擔較(jiao)多(duo)的(de)功率輸(shu)出(chu)。

4.2分(fen)析(xi)蓄電池(chi)的(de)異常(chang)模(mo)式(shi)

蓄電池(chi)異(yi)常模(mo)式(shi)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)情(qing)況(kuang)主(zhu)要表(biao)現為(wei)蓄電池(chi)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置所剩余(yu)的容(rong)量(liang)處於(yu)比(bi)較(jiao)低(di)或比(bi)較(jiao)高的狀(zhuang)態(tai)，然而(er)超(chao)級(ji)電容(rong)裝(zhuang)置中的(de)剩余(yu)容(rong)量(liang)卻(que)壹(yi)直處於(yu)正常狀(zhuang)態(tai)。在這(zhe)個(ge)情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)會(hui)使(shi)其整體(ti)電網(wang)系(xi)統運(yun)行的安全性和(he)穩(wen)定性大幅(fu)度的降(jiang)低(di)。所以(yi)為了確(que)保系統(tong)的正常運(yun)行，在(zai)極短的時(shi)間內使(shi)系統(tong)恢(hui)復(fu)到(dao)正常工(gong)作模(mo)式(shi)。同時(shi)，當(dang)分(fen)布式(shi)發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統處於(yu)並(bing)網(wang)狀態(tai)的情(qing)況(kuang)下(xia)，其實際的運行(xing)狀(zhuang)態(tai)就(jiu)會(hui)與(yu)蓄電池(chi)電容(rong)異(yi)常模(mo)式(shi)比(bi)較(jiao)接近(jin)，此時(shi)，為了盡(jin)快(kuai)恢(hui)復(fu)蓄電池(chi)裝(zhuang)置自身(shen)的(de)剩(sheng)余容量(liang)，就(jiu)采用(yong)內外電網(wang)能(neng)量(liang)交(jiao)換(huan)的方(fang)法，從而(er)真正確(que)保系統(tong)的正常運(yun)行。在(zai)此(ci)過(guo)程中(zhong)，可能(neng)會(hui)產生(sheng)壹(yi)定的(de)功率沖(chong)擊，但其對系(xi)統造(zao)成的(de)實際影響(xiang)並(bing)不(bu)明(ming)顯(xian)。除(chu)此之(zhi)外，在孤島(dao)狀(zhuang)態(tai)下(xia)儲(chu)能(neng)系統實際運行過(guo)程中(zhong)，由(you)於(yu)超(chao)級(ji)電容(rong)裝(zhuang)置自身(shen)能(neng)量(liang)存(cun)儲(chu)狀(zhuang)態(tai)有壹(yi)定的(de)限(xian)制(zhi)，因(yin)此難(nan)以(yi)促(cu)使(shi)蓄電池(chi)裝(zhuang)置在短(duan)時(shi)間內借(jie)助能量(liang)傳(chuan)遞的(de)方(fang)式(shi)恢(hui)復(fu)到(dao)正常工(gong)作狀態(tai)。針對(dui)此種(zhong)情(qing)況(kuang)，就(jiu)只能(neng)借(jie)助超(chao)級(ji)電容(rong)來確(que)保能量(liang)的(de)有(you)效傳遞，直(zhi)到並(bing)網(wang)成功之(zhi)後，才能夠(gou)再(zai)將(jiang)蓄電池(chi)裝(zhuang)置充(chong)電，從(cong)而(er)確(que)保其能夠(gou)恢復(fu)到(dao)正常的(de)運行(xing)狀(zhuang)態(tai)。

4.3分(fen)析(xi)超(chao)級(ji)電容(rong)異(yi)常模(mo)式(shi)

對(dui)於(yu)超(chao)級(ji)電容(rong)異(yi)常模(mo)式(shi)而(er)言，其所表(biao)現出(chu)的異(yi)常情(qing)況(kuang)主(zhu)要是(shi)為在(zai)蓄電池(chi)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置自身(shen)剩(sheng)余(yu)容量(liang)處於(yu)正常情(qing)況(kuang)下(xia)，而(er)超(chao)級(ji)電容(rong)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置中的(de)剩余(yu)容(rong)量(liang)卻(que)會(hui)出(chu)現較(jiao)高或者(zhe)是(shi)比(bi)較(jiao)低(di)的異(yi)常(chang)情(qing)況(kuang)。在(zai)這(zhe)個(ge)情(qing)況(kuang)下(xia)，分(fen)布式(shi)發電儲(chu)能(neng)系統自身(shen)的(de)性能會(hui)降(jiang)低(di)，例(li)如(ru)其吸收(shou)和(he)釋(shi)放(fang)高頻功率性能，嚴(yan)重時(shi)還(hai)會(hui)給(gei)整(zheng)體系(xi)統相應(ying)功能帶(dai)來嚴(yan)重(zhong)的(de)負(fu)面(mian)影響(xiang)。及(ji)時(shi)使(shi)系統(tong)恢(hui)復(fu)到(dao)正常的(de)工(gong)作模(mo)式(shi)。與(yu)此(ci)同時(shi)，當(dang)分(fen)布式(shi)新能源發電中(zhong)儲(chu)能(neng)系統處於(yu)並(bing)網(wang)狀態(tai)當(dang)中(zhong)時(shi)，可以(yi)將外部電網(wang)視為壹個(ge)不(bu)設上(shang)限(xian)的(de)電網(wang)連(lian)接，在(zai)此情(qing)況(kuang)下(xia)，超(chao)級(ji)電容(rong)就(jiu)可以(yi)借(jie)助能量(liang)傳(chuan)遞的(de)方(fang)式(shi)，來將(jiang)超(chao)出(chu)自身(shen)的(de)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞到(dao)外部電網(wang)當(dang)中(zhong)，從(cong)而(er)能夠(gou)促(cu)使(shi)自身(shen)在(zai)短(duan)時(shi)間內恢(hui)復(fu)到(dao)正常的(de)運行(xing)狀(zhuang)態(tai)。此外，在孤島(dao)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，儲(chu)能(neng)系統運(yun)行(xing)過(guo)程當(dang)中(zhong)，由(you)於(yu)會(hui)缺(que)乏外部電網(wang)提(ti)供(gong)的(de)相應輔(fu)助支持，因(yin)此就(jiu)應當(dang)充(chong)分(fen)確(que)保儲(chu)能(neng)系統壹(yi)直(zhi)維持(chi)在(zai)功率平衡的(de)

穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)，通過(guo)超(chao)級(ji)電容(rong)來切實提(ti)升(sheng)系統自身(shen)的(de)反(fan)應(ying)力(li)。與此同時(shi)，為了確(que)保分(fen)布式(shi)新能源發電輸(shu)出(chu)功率穩(wen)定性的有(you)效提(ti)升(sheng)，還(hai)強化超(chao)級(ji)電容(rong)與(yu)蓄電池(chi)二(er)者(zhe)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置之(zhi)間的能量(liang)傳(chuan)遞，從(cong)而(er)切實達到能量(liang)有(you)效管理的目的(de)。

4.4分(fen)析(xi)全部(bu)異常模(mo)式(shi)

針(zhen)對(dui)於(yu)全部(bu)異常模(mo)式(shi)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)儲(chu)能(neng)管理策略而(er)言，是(shi)需要綜(zong)合上(shang)述(shu)幾(ji)種(zhong)異常(chang)情(qing)況(kuang)，通過(guo)直流母(mu)線之(zhi)間的相互均衡，使(shi)其促(cu)進異(yi)常模(mo)式(shi)可以(yi)合理的轉(zhuan)變(bian)為上(shang)述(shu)的(de)其中壹(yi)個(ge)模(mo)式(shi)，之(zhi)後采用(yong)相(xiang)對(dui)應的管(guan)理策略進行(xing)控制。針對都處於(yu)異常(chang)模(mo)式(shi)下(xia)的(de)能(neng)量(liang)管(guan)理策略來講(jiang)，可以(yi)分(fen)為下(xia)面(mian)兩種(zhong)情(qing)況(kuang)：壹(yi)是(shi)蓄電池(chi)剩(sheng)余容(rong)量(liang)與(yu)超(chao)級(ji)電容(rong)都(dou)處於(yu)過(guo)高的情(qing)況(kuang)，此(ci)時(shi)就(jiu)需要在(zai)孤島運(yun)行過(guo)程中(zhong)，控制其自身(shen)輸(shu)出(chu)功率；二(er)是(shi)對於(yu)蓄電池(chi)剩(sheng)余容(rong)量(liang)與(yu)超(chao)級(ji)電容(rong)兩者(zhe)都處在(zai)過(guo)低(di)的狀(zhuang)態(tai)下(xia)來講(jiang)，為(wei)了有(you)效維持(chi)敏(min)感(gan)負(fu)荷(he)始終(zhong)處於(yu)正常狀(zhuang)態(tai)下(xia)，就(jiu)剔除(chu)壹些(xie)不(bu)必要的(de)負(fu)載(zai)，從(cong)而(er)充(chong)分(fen)確(que)保分(fen)布式(shi)新能源發電系(xi)統(tong)處於(yu)穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)。

5 Acrel-2000ES儲(chu)能(neng)能量(liang)管(guan)理系統(tong)

5.1平(ping)臺(tai)概(gai)述(shu)

安(an)科(ke)瑞Acrel-2000ES儲(chu)能(neng)能量(liang)管(guan)理系統(tong)具(ju)有完善的儲(chu)能(neng)監(jian)控與管理功能,涵蓋了儲(chu)能(neng)系統設(she)備(bei)(PCS、BMS、電表(biao)、消(xiao)防(fang)、空調(tiao)等)的(de)詳細(xi)信(xin)息,實現了數據(ju)采集(ji)、數據(ju)處理、數據(ju)存儲(chu)、數據(ju)查詢(xun)與(yu)分(fen)析(xi)、可視化監(jian)控、報(bao)警(jing)管(guan)理、統計(ji)報(bao)表(biao)等功能。在高級(ji)應用(yong)上(shang)支(zhi)持(chi)能(neng)量(liang)調(tiao)度,具備(bei)計(ji)劃(hua)曲(qu)線、削(xue)峰(feng)填谷(gu)、需量(liang)控制、備用電源等控制功能。既(ji)可以(yi)用於(yu)儲(chu)能(neng)壹體櫃,也(ye)可以(yi)用於(yu)儲(chu)能(neng)集(ji)裝(zhuang)箱,是(shi)專(zhuan)門(men)用於設(she)備(bei)管理的壹(yi)套軟(ruan)件(jian)系統平臺(tai)。

5.2系(xi)統(tong)結(jie)構圖

5.3系統(tong)功能

5.3.1實時(shi)監(jian)測

系統人機界面(mian)友(you)好，能(neng)夠顯(xian)示(shi)儲(chu)能(neng)櫃的(de)運(yun)行狀態(tai)，實時(shi)監(jian)測PCS、BMS以(yi)及(ji)環境(jing)參(can)數信(xin)息，如(ru)電參(can)量(liang)、溫度、濕度等。實時(shi)顯(xian)示(shi)有關(guan)故(gu)障、告(gao)警、收(shou)益(yi)等(deng)信(xin)息。

5.3.2設備監(jian)控

系統能夠實時(shi)監(jian)測PCS、BMS、電表(biao)、空調(tiao)、消(xiao)防(fang)、除(chu)濕機等設備的(de)運(yun)行狀(zhuang)態(tai)及(ji)運行(xing)模(mo)式(shi)。

PCS監(jian)控：滿(man)足(zu)儲(chu)能(neng)變(bian)流器的(de)參(can)數與(yu)限(xian)值(zhi)設(she)置；運行(xing)模(mo)式(shi)設(she)置；實現儲(chu)能(neng)變(bian)流器交(jiao)直(zhi)流側(ce)電壓、電流、功率及(ji)充(chong)放電量(liang)參(can)數的(de)采集(ji)與展示(shi)；實現PCS通訊(xun)狀(zhuang)態(tai)、啟(qi)停狀態(tai)、開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)、異常(chang)告警等狀態(tai)監(jian)測。

BMS監(jian)控：滿(man)足(zu)電池(chi)管(guan)理系統(tong)的(de)參數與(yu)限(xian)值(zhi)設(she)置；實現儲(chu)能(neng)電池(chi)的(de)電芯、電池(chi)簇(cu)的溫度、電壓、電流的(de)監(jian)測；實現電池(chi)充(chong)放電狀(zhuang)態(tai)、電壓、電流及(ji)溫度異常(chang)狀(zhuang)態(tai)的告(gao)警。

空調(tiao)監(jian)控：滿(man)足(zu)環境(jing)溫度的監(jian)測，可根(gen)據(ju)設置的閾(yu)值進行(xing)空調(tiao)溫度的聯動調(tiao)節(jie)，並(bing)實時(shi)監(jian)測空調(tiao)的運(yun)行狀態(tai)及(ji)溫濕度數據(ju)，以(yi)曲(qu)線形式(shi)進行(xing)展示(shi)。

UPS監(jian)控：滿(man)足(zu)UPS的運行(xing)狀(zhuang)態(tai)及(ji)相關(guan)電參(can)量(liang)監(jian)測。

5.3.3曲(qu)線報(bao)表(biao)

系統(tong)能夠(gou)對PCS充(chong)放電功率曲(qu)線、SOC變(bian)換(huan)曲(qu)線、及(ji)電壓、電流、溫度等歷史曲(qu)線的查詢(xun)與(yu)展示(shi)。

5.3.4策略配置

滿(man)足(zu)儲(chu)能(neng)系統設(she)備(bei)參數的(de)配置、電價(jia)參(can)數與(yu)時(shi)段(duan)的設(she)置、控制策略的選(xuan)擇。目前(qian)支(zhi)持的(de)控制策略包含(han)計劃曲(qu)線、削(xue)峰(feng)填谷(gu)、需量(liang)控制等。

5.3.5實時(shi)報(bao)警(jing)

儲(chu)能(neng)能量(liang)管(guan)理系統(tong)具(ju)有實時(shi)告警(jing)功能，系統能夠對儲(chu)能(neng)充(chong)放電越限(xian)、溫度越限(xian)、設(she)備(bei)故(gu)障或通信(xin)故(gu)障等(deng)事件(jian)發出(chu)告警(jing)。

5.3.6事件(jian)查詢(xun)統(tong)計

儲(chu)能(neng)能量(liang)管(guan)理系統(tong)能(neng)夠對遙信(xin)變(bian)位(wei)，溫濕度、電壓越限(xian)等(deng)事件(jian)記錄進行(xing)存儲(chu)和(he)管理，方(fang)便用(yong)戶(hu)對系統事件(jian)和(he)報(bao)警(jing)進行(xing)歷史追(zhui)溯(su)，查詢(xun)統(tong)計、事故(gu)分(fen)析(xi)。

5.3.7遙控操作

可以(yi)通過(guo)每個(ge)設備(bei)下(xia)面(mian)的紅(hong)色按鈕對PCS、風(feng)機(ji)、除(chu)濕機、空調(tiao)控制器、照明(ming)等(deng)設(she)備(bei)進行(xing)相應的(de)控制，但是(shi)當(dang)設(she)備(bei)未(wei)通信(xin)上(shang)時(shi)，控制按鈕會(hui)顯(xian)示(shi)無效狀態(tai)。

5.3.8用戶(hu)權限(xian)管(guan)理

儲(chu)能(neng)能量(liang)管(guan)理系統(tong)為(wei)保障系(xi)統安(an)全穩(wen)定運(yun)行(xing)，設(she)置了用(yong)戶權限(xian)管(guan)理功能。通過(guo)用戶(hu)權限(xian)管(guan)理能夠(gou)防(fang)止未(wei)經授權的操作（如(ru)遙控的操作，數據(ju)庫修(xiu)改(gai)等）。可以(yi)定義不(bu)同級(ji)別用(yong)戶的(de)登錄名(ming)、密(mi)碼(ma)及(ji)操作權限(xian)，為(wei)系(xi)統(tong)運(yun)行、維護、管(guan)理提(ti)供(gong)可靠(kao)的(de)安全保障。

6相(xiang)關(guan)平(ping)臺(tai)部(bu)署(shu)硬(ying)件(jian)選型清單

參(can)考(kao)文獻(xian)

1. 史明(ming)亮(liang).探析(xi)新能源發電與(yu)分(fen)布式(shi)發電及(ji)其對電力(li)系(xi)統的(de)影響(xiang)[J].現代制造(zao)技(ji)術(shu)與裝(zhuang)備(bei)

2. 陳(chen)浩(hao)龍.適應分(fen)布式(shi)新能源發電系(xi)統(tong)負(fu)荷(he)調(tiao)峰(feng)策略研(yan)究[J].節(jie)能(neng)與(yu)環(huan)保

3. 黃(huang)北(bei)軍(jun).共直(zhi)流母(mu)線型的(de)分(fen)布式(shi)新能源發電系(xi)統(tong)協調(tiao)控制技(ji)術(shu)研(yan)究[J].電氣開(kai)關(guan)

4. 安(an)科(ke)瑞企(qi)業微(wei)電網(wang)設(she)計與(yu)應用手冊.2022.05版(ban)

5. 董暢(chang).分(fen)布式(shi)新能源發電中(zhong)的(de)儲(chu)能(neng)系統能(neng)量(liang)管(guan)理分(fen)析(xi)