崔怡蒙
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電逐步成為人們節(jié)約能源、保護環(huán)境的主要方式之一。相比傳統(tǒng)的火力發(fā)電，光伏發(fā)電的優(yōu)勢更大，其不僅可以推進電力電網(wǎng)、新能源、電動汽車等產(chǎn)業(yè)的進步，還可以助力我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。就目前來看，光伏發(fā)電系統(tǒng)逐步呈現(xiàn)出儲能、充電一體化的發(fā)展趨勢，為相關產(chǎn)業(yè)的技術應用提供了很大便利。然而，部分技術人員對光伏發(fā)電儲能充電一體化的理解不夠透徹，致使光伏發(fā)電儲能充電一體化技術難以在實踐*發(fā)揮應有的作用。基于此，文章以光伏發(fā)電儲能充電一體化技術為研究對象，針對其原理、特點、應用意義展開了探討，分析了其具體應用，以期提升光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用水平。
關鍵詞：光伏發(fā)電；儲能技術；充電技術；一體化技術
0引言
電力資源是現(xiàn)代化社會發(fā)展過程的資源，它的存在具有重要意義。傳統(tǒng)的發(fā)電方式以火力發(fā)電為主，這種方法雖然可以在一定程度上緩解電力資源需求量大的問題，但會對環(huán)境造成不利影響。在工業(yè)技術飛速進步、溫室效應越發(fā)顯著的今天，如何在電力能源的生產(chǎn)、利用方面實現(xiàn)綠色發(fā)展成為人們關注的問題。大量實踐表明，光伏發(fā)電技術可以起到良好的作用，通過光伏發(fā)電儲能充電一體化技術，能源需求問題可以得到更好的緩解。
1光伏發(fā)電儲能充電一體化技術概述
1.1光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的原理
我光伏發(fā)電儲能充電一體化技術是我國科研人員在經(jīng)過多年實踐、探索后形成的技術。光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的核心表現(xiàn)是光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光伏發(fā)電組件、儲能電池及充電樁等。其*，光伏組件可以通過太陽能電池板的光伏效應將光能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需要的電能，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)會將這些電能儲存至電池組*。在有需求的情況下，技術人員可以通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，從而滿足充電需求。由此可見，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)主要由三個環(huán)節(jié)構成，即光伏發(fā)電、儲能和充電。技術人員應當把控好三個環(huán)節(jié)的要點，以實現(xiàn)光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用。
1.2光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的特點
光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的特點可以被歸納為以下兩個方面：一方面，光伏發(fā)電儲能充電一體化技術具有可持續(xù)發(fā)展的特點。另一方面，相比傳統(tǒng)的
火力發(fā)電，光伏發(fā)電儲能充電一體化技術具有可再生的優(yōu)勢。同時，經(jīng)由光伏發(fā)電技術生產(chǎn)電力能源，不會對周邊的空氣環(huán)境造成破壞，也無須煤炭等資源的參與。
1.3光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用意義
（1）有利于推動光伏發(fā)電技術的發(fā)展。在電力能源需求量日益加大、環(huán)境保護局勢越來越迫切的今天，有必要加強對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的研究與利用，提升電能利用率，減輕電網(wǎng)壓力。
（2）有利于促進電動汽車的發(fā)展。電動汽車作為一種環(huán)保的交通工具，其可以為駕駛者帶來更加舒適的駕駛體驗，為乘客帶來更好的出行體驗，而光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用能為電動汽車的發(fā)展提供助力，主要表現(xiàn)為其可以很好地滿足電動汽車的充電需求。
（3）有利于推進新能源的智能化發(fā)展。光伏發(fā)電儲能充電一體化技術可以讓技術人員更好地控制光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲能電池，還可以為充電提供更多便利。由此可見，光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用意義較大。
2光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用
本在光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用*，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)十分重要。在對相關文獻資料進行查閱后，可以發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電儲能一體化的應用范圍較為廣闊，涵蓋多個領域，包括且不限于公共停車場、商業(yè)建筑、社區(qū)充電站及緊急救援等
2.1在公共停車場*的應用
近些年，我國社會經(jīng)濟呈現(xiàn)穩(wěn)步上升、人民群眾生活質(zhì)量顯著提升的狀態(tài)，公共停車場的建設成為剛需。由于公共停車場在運作期間會消耗大量的電能，因此我國技術人員及有關部門加強了對公共停車場的關注，并企圖通光伏發(fā)電儲能充電一體化技術解決其電力損耗過大、電力供給不穩(wěn)定等問題。一般情況下，技術人員會結(jié)合光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的應用要求，在公共停車場屋頂安裝光伏發(fā)電設備，再通過光伏發(fā)電設備收集太陽能，將太陽能轉(zhuǎn)化為公共停車場所需要的電力能源，以滿足公共停車場的運作要求。光伏發(fā)電儲能充電一體化技術不僅可以有效將電力能源供給公共停車場的通風與照明系統(tǒng)，還可以將剩余電力存儲起來，以備不時之需。比如，技術人員可以嘗試在公共停車場內(nèi)安裝充電樁。一旦電動汽車出現(xiàn)電力能源不足的情況，就可以在停車的同時實現(xiàn)電力能源的補充。總的來講，光伏發(fā)電儲能充電一體化在公共停車場*的應用十分必要，其可以在減少公共停車場建設、運營成本的同時，為人民群眾提供更多便利，創(chuàng)造更多環(huán)保效益與經(jīng)濟效益。
2.2在商業(yè)建筑*的應用
商業(yè)建筑是電力能源損耗的大戶，特別是在我國人民群眾越發(fā)偏重娛樂、休閑的情況下，商業(yè)建筑的數(shù)量日益攀升。從整體角度來看，商業(yè)建筑普遍具有屋頂面積大的特點，這為光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的應用創(chuàng)造了有利條件。技術人員只需要在商業(yè)建筑的屋頂安裝光伏發(fā)電設備，便可以實現(xiàn)對太陽能資源的采集與轉(zhuǎn)化。為進一步吸引客源，商業(yè)建筑的管理人往往會要求施工單位在周邊或商業(yè)建筑的地下停車場設置充電樁，從而為路過或在商業(yè)建筑進行消費的車主提供充電服務。同時，商業(yè)建筑的管理人還可以通過光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)減少電網(wǎng)負荷與電費支出。由此可見，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)可以有效減少商業(yè)建筑的運營成本。因此，有必要加強光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)在商業(yè)建筑*的應用。
2.3在社區(qū)充電站*的應用
社區(qū)是社會有機體基本的內(nèi)容，也是社會群體聚集在某一區(qū)域內(nèi)所形成的大集體。基于人民群眾的生活需求及社會的發(fā)展需要，在社區(qū)內(nèi)應用光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)、構建社區(qū)充電站已經(jīng)成為基本的方向。技術人員需要提前進行規(guī)劃，將日照充足的區(qū)域作為光伏發(fā)電設備安裝的備選區(qū)域。隨后，技術人員需要與業(yè)主或社區(qū)管理人展開溝通，協(xié)調(diào)多方，科學確定光伏發(fā)電設備的安裝區(qū)域，再實施相關作業(yè)。通過光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)，太陽能可以被轉(zhuǎn)化為充電所需要的電力能源，滿足社區(qū)成員的需求。在有條件的情況下，技術人員還可以在社區(qū)充電站*配備大容量電池儲能系統(tǒng)，這樣可以有效解決電網(wǎng)負荷波動的問題，增強電力能源輸送的穩(wěn)定性及安全性。實踐表明，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的運用可以有效減少社區(qū)的電力能源消耗，還可以為社區(qū)成員提供便捷的充電服務。因此，有必要增加對社區(qū)充電站的建設，切實發(fā)揮光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)的實際作用。
2.4在緊急救援中的應用
光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)可以獨立運行，不會受到外部電力網(wǎng)絡的影響，因而可以被應用于緊急救援*。就目前來看，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)在緊急救援中的應用主要可以被歸納為以下兩種：
（1）危險場所的電力供應。當出現(xiàn)無法預知的災難時，處于災難*心的人往往面臨電力供應受限或電力能源*斷的問題，而光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)可以在此刻發(fā)揮作用，為受災區(qū)域提供電力供給，保障緊急救援行動的順利進行。同時，光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)還可以為受災群眾提供充電服務，以便受災群眾與外界聯(lián)絡。
（2）當災難發(fā)生后，救援者可以通過光伏發(fā)電儲能充電一體化系統(tǒng)獲取的電力能源，保障日常生活及救援需求。
3光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用案例
為促進城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，我國在近些年逐步嘗試將光伏發(fā)電儲能充電一體化技術應用于實踐。就目前來看，光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用案例主要表現(xiàn)為光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設。傳統(tǒng)的充電站存在效率低、充電不便等缺陷，不利于城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。為改善這種情況，有關部門積極完善相關的基礎設施，以期將光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站建設于城鎮(zhèn)地區(qū)，為電動汽車的充電、新能源技術的發(fā)展提供便利。光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的設計與建設需要考慮三個方面的內(nèi)容，即光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)及充電站。其*，光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)的設計與建設為關鍵，二者會直接影響充電站的整體運作質(zhì)量。此外，技術人員還需要合理設計充電站。一般情況下，充電站由若干充電樁構成。因此，技術人員需要合理配備交流充電樁與直流充電樁，滿足電動汽車的充電需求。在城鎮(zhèn)地區(qū)建設光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站，難點在于選址。技術人員需要充分發(fā)揮自身的專業(yè)性，將光照資源、土地資源充足的區(qū)域列為區(qū)域，這樣可以有效降低光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設難度。同時，技術人員應結(jié)合當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境與氣候條件，靈活選擇建筑材料與建筑結(jié)構形式。
例如，某區(qū)域的光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站建設在氣候相對寒冷、光照充足且土地資源多的區(qū)域，技術人員可以將光伏板作為主要的建筑材料，打造光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站。由于該光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的主要作用在于為電動汽車提供電能，因此技術人員應從電動汽車對電力能源的需求視角出發(fā)，為電動汽車提供便利。具體來講，技術人員在設計光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站時，需要秉持科學性、合理的原則。一方面，技術人員需要有機結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)；另一方面，技術人員需要合理選擇儲能電池。儲能電池的選擇要兼顧多方面需求，包括但不限于電動汽車的充電需求、當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、市場前景等。綜合考慮上述因素后，技術人員可以得到相對可靠的確定標準，確保儲能電池選擇的實效性。
在此基礎上，技術人員需要對光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的各種設備進行科學、合理的配置。在選用充電站設備時，技術人員應深入市場，明確市面上常見的設備類型，從*選出運作安全、穩(wěn)定、性能突出的設備，將之投入實際應用，降低設備的故障概率，為光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的正常運作提供保障。在光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站建設完畢后，技術人員需要對其采取驗收、試運行等工作。在驗收時，技術人員主要判斷光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設成果是否滿足標準、行業(yè)標準、當?shù)卣咭蠹坝脩粢蟆Ｔ谠囘\行時，技術人員主要針對光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的各項技術參數(shù)進行檢查，判斷其是否符合電動汽車的充電標準及技術規(guī)
范要求。當驗收、試運行成效符合預期時，技術人員便可以將光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站投入實際應用，推進當?shù)氐慕?jīng)濟、新能源發(fā)展。由此可見，技術人員應想方設法加大光伏發(fā)電儲能充電一體化充電站的建設力度。
4 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
4.1平臺概述
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)以及充電站的接入，*進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(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，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設備層、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、IEC60870-4-101、IEC60870-4-103、IEC60870-4-104、MQTT等通信規(guī)約。
4.2平臺適用場合
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。
4.3系統(tǒng)架構
本平臺采用分層分布式結(jié)構進行設計，即站控層、網(wǎng)絡層和設備層，詳細拓撲結(jié)構如下：
圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式
5.1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)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、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、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其*，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關狀態(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、充電站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1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、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。
5.1.1光伏界面
圖2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。
5.1.2儲能界面
圖3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4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設置界面
本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設置，包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖4儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面
本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置，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6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7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8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9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10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11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，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。
5.1.3風電界面
圖12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。
5.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。
5.1.5視頻監(jiān)控界面
圖14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。
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*管控。
圖14光伏預測界面
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)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。
具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進行接口適配和策略調(diào)整，同時支持定制化需求。
圖16策略配置界面
應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數(shù)，報表*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、尖峰平谷時段電量等。
圖17運行報表
應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)*的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位，及設備內(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人員。
圖18實時告警
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19歷史事件查詢
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、0.4～63.4次間諧波電壓含有率、0.4～63.4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）；
4）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*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、*值、*值、94%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20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設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21遙控功能
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。
圖22曲線查詢
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)點的發(fā)電、用電、充放電情況，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23統(tǒng)計報表
系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
圖24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。
可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設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，快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-4-101、IEC60870-4-103、IEC60870-4-104、MQTT等通信規(guī)約。
圖24通信管理
應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶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(shù)修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權限
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*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個開關量波形。
圖27故障錄波
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。
用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時，存儲事故個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。
5.2硬件及其配套產(chǎn)品
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000MG |
| 內(nèi)部設備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關通信輔件組成。 數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務器及協(xié)同控制裝置 策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等 |
2 | 顯示器 | 24.1英寸液晶顯示器 |
| 系統(tǒng)軟件顯示載體 |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS |
| 為監(jiān)控主機提供后備電源 |
4 | 打印機 | HP108AA4 |
| 用以打印操作記錄，參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復限，系統(tǒng)事故，設備故障，保護運行等記錄，以召喚打印為主要方式 |
4 | 音箱 | R19U |
| 播放報警事件信息 |
6 | 工業(yè)網(wǎng)絡交換機 | D-LINKDES-1016A16 |
| 提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡交換機解決了通信實時性、網(wǎng)絡安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術等技術問題 |
7 | GPS時鐘 | ATS1200GB |
| 利用gps同步衛(wèi)星信號，接收1pps和串口時間信息，將本地的時鐘和gps衛(wèi)星上面的時間進行同步 |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC |
| 電力參數(shù)測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數(shù)等)、復費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS484/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)斷路器開關的"遜信“和“遙控"的功能 |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE |
| 可測量直流系統(tǒng)*的電壓、電流、功率、正向與反向電能。可帶RS484通訊接口、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關量輸入/輸出等功能 |
10 | 電能質(zhì)量監(jiān)測 | APView400 |
| 實時監(jiān)測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。 |
11 | 防孤島裝置 | AM4SE-IS |
| 防孤島保護裝置，當外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接 |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC |
| 置針對光伏、風能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護，測控，通訊一體化裝置，具備保護、通信管理機功能、環(huán)網(wǎng)交換機功能的測控裝置 |
13 | 通信管理機 | ANet-2E841 |
| 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數(shù)據(jù)果集匯總: 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能:實時多任務并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，可多路上送平臺據(jù): |
14 | 串口服務器 | Aport |
| 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù)，反饋到能量管理系統(tǒng)*。 1)空調(diào)的開關，調(diào)溫，及全斷電(二次開關實現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個空開信號 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設備 |
14 | 遙信模塊 | ARTU-K16 |
| 1)反饋各個設備狀態(tài)，將相關數(shù)據(jù)到串口服務器: 讀消防VO信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關機、事件上報等) 2)采集水浸傳感器信息，并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳感器信息，并轉(zhuǎn)發(fā) |
6結(jié)束語
在科學技術不斷發(fā)展的背景下，光伏發(fā)電儲能充電一體化技術逐步在我國得到普及。在新能源技術、電動汽車日益成為人們工作、生活的技術及出行方式的背景下，技術人員更應加大對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的研究與利用，把握技術要點，打造高水平的電力能源生產(chǎn)與供給模式。文章通過對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用展開探討，為相關領域提供了一定的參考。在未來，光伏發(fā)電儲能充電一體化技術將會實現(xiàn)進一步發(fā)展，并在相關領域發(fā)揮越來越大的作用，因此技術人員應秉持終身學習的意識，加強對光伏發(fā)電儲能充電一體化技術發(fā)展動向的關注，充分發(fā)揮光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用優(yōu)勢，促進相關產(chǎn)業(yè)的技術進步與整體發(fā)展。
【參考文獻】
【1】戴淼.光伏發(fā)電儲能充電一體化技術的應用分析
【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.04版.
【3】楊猛.光儲充一體化電動汽車充電站容量配置及綜合效益研究[D].北京:華北電力大學, 2020
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