胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：隨著(zhù)全球對可再生能源的關(guān)注不斷增加，雙碳能源技術(shù)成為應對氣候變化和實(shí)現碳中和目標的重要方向之一。雙碳能源技術(shù)是一種綠色、可持續的能源發(fā)展方向，光儲充一體系統作為其中的重要組成部分，具有將光能轉化為電能并進(jìn)行儲存和供電的功能。文章對光儲充一體系統的設計與性能進(jìn)行分析，以期為雙碳能源技術(shù)的推廣和應用提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：雙碳能源技術(shù) ；光儲充一體系統 ；光伏發(fā)電 ；電能儲存

1、雙碳能源技術(shù)和光儲充一體系統分析

1.1雙碳能源技術(shù)

雙碳能源技術(shù)是一項綜合運用多種*進(jìn)技術(shù)的戰略性能源方案，旨在降低能源生產(chǎn)與利用過(guò)程中的 CO2和甲烷排放，實(shí)現能源系統的低碳與低甲烷化。該技術(shù)涵蓋清潔能源生產(chǎn)、能源儲存與調度、碳排放控制與碳利用、甲烷排放控制及能效提升等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)采用太陽(yáng)能光伏、風(fēng)力發(fā)電等清潔能源生產(chǎn)技術(shù)，以及電化學(xué)儲能、氫能儲存等能源儲存技術(shù)，實(shí)現了對可再生能源的*效利用。同時(shí)，通過(guò)碳捕獲與封存、碳利用技術(shù)，有效減少 CO2排放并實(shí)現其資源化利用。在甲烷排放方面，生物甲烷控制技術(shù)和監測技術(shù)有望降低甲烷排放水平。智能能源管理系統和*效用能技術(shù)的應用則有助于提高整體能源系統的效能。

1.2光儲充一體系統

光儲充一體系統是一種綜合利用太陽(yáng)能的技術(shù)，其包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電、能量存儲和電池充電等功能。該系統的核心在于將太陽(yáng)能轉化為電能，并將其儲存起來(lái)，以供電池充電或供電使用。光儲充一體系統是一種集成化的解決方案，有助于提高太陽(yáng)能利用效率，減少電能浪費，以及實(shí)現可持續能源的管理和利用。光儲充一體系統（圖1）包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件、能量存儲裝置（如鋰電池或電容器）及智能電池管理系統。太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件通過(guò)光電效應將太陽(yáng)輻射轉化為直流電能，然后，能量存儲裝置將電能存儲起來(lái)，以備不時(shí)之需，*后，智能電池管理系統監控和管理電池的充放電過(guò)程，確保系統的穩定性和可靠性 [1]。

2、光儲充一體系統設計

2.1 太陽(yáng)能光伏組件選擇與設計

在太陽(yáng)能光伏組件選擇與設計方面，采用*效的單晶硅太陽(yáng)能電池板，提高能量轉換效率，具備*越的適應性和耐候性。通過(guò)*密布局和傾斜角設置，*大程度地優(yōu)化電池板的日照接收，并通過(guò)詳盡的陰影分析，*小化陰影損失。選擇效率超過(guò)20% 的單晶硅太陽(yáng)能電池板，確保系統在有限空間內獲得*大能量收集。在電池和充電控制器選擇方面，采用高能量密度、輕量和長(cháng)壽命的鋰離子電池，搭配*進(jìn)的*大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）充電控制器，以*大化充電效率并對電池進(jìn)行保護。通過(guò)高度優(yōu)化的固定支架或雙軸追蹤系統，確保光伏組件在不同季節和天氣條件下*大程度地接收太陽(yáng)輻射[2]。引入多層次的實(shí)時(shí)監控系統及遠程監控和報警系統，監測電池狀態(tài)、光伏組件性能和充電控制器運行情況等，以保障實(shí)時(shí)性的數據記錄。*后，為確保光儲充一體系統的可持續運行，引入自動(dòng)清潔系統，并制訂了定期巡檢計劃，以定期檢查電纜連接和系統組件，以充分發(fā)揮光儲充一體系統在能源收集和利用方面的潛力。

2.2 儲能設備選擇與設計

在儲能設備選擇與設計方面，選擇鋰離子電池儲能系統作為*佳解決方案，考慮其高能量密度、長(cháng)壽命和輕量特性。通過(guò)進(jìn)行系統能量需求分析，確定額定容量和*大充放電功率，以適應周期性和突發(fā)性負載需求。優(yōu)化連接方案，將儲能系統與太陽(yáng)能光伏組件和充電控制器集成，*小化能量轉換損失?？紤]循環(huán)壽命，實(shí)施深度充放電管理、溫度控制和充電電流控制，以*大程 度延長(cháng)電池壽命。集成*家法規標準，采用安全措施，如溫度傳感器和電流限制，以預防安全風(fēng)險。進(jìn)行*面的經(jīng)濟性分析，考慮投資成本、運營(yíng)維護成本和電池壽命成本，以確保經(jīng)濟可行性。制訂定期的維護計劃，監測電池健康狀態(tài)、檢查連接線(xiàn)路和系統軟硬件，以確保儲能系統長(cháng)期穩定運行[3]。

2.3 電力轉換器設計

在電力轉換器設計中，選用*效的直流 – 交流逆變器，以*小化能量損耗，滿(mǎn)足系統直流電能向交流電能轉換的需求。通過(guò)功率容量匹配、電流和電壓穩定性控制，確保逆變器適應各種負載變化，同時(shí)優(yōu)化響應時(shí)間和效率。引入智能控制策略，實(shí)時(shí)監測電力需求和太陽(yáng)能光伏系統輸出，以*大化能量利用。配置過(guò)載和短路保護機制，保障系統安全運行。整合溫度管理系統，提高逆變器在高溫環(huán)境下的運行效率和壽命。通過(guò)遙測與監控系統，遠程監測逆變器性能，記錄關(guān)鍵參數，實(shí)現故障診斷和性能優(yōu)化。這一系列措施旨在提高電力轉換器的效能，為光儲充一體系統提供穩定、*效的電能轉換[4]。

2.4 控制系統設計

在控制系統設計方面，采用*進(jìn)的 MPPT 算法，提高光伏組件的能量利用效率。結合智能充放電控制，優(yōu)化儲能設備的運行，以適應動(dòng)態(tài)的電能需求。配置遠程監控系統，實(shí)現對系統狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測與遠程管理。這一*面的控制系統設計旨在*大程度地提高系統整體性能，確保光儲充一體系統在不同工況下實(shí)現*效穩定的運行。

3、光儲充一體系統性能分析

3.1 能量轉換效率分析

太陽(yáng)能光伏組件中的*效單晶硅電池板選擇和*密設計的布局使得系統在不同日照條件下能夠*大化吸收太陽(yáng)輻射，從而實(shí)現高能量轉換效率。采用的單晶硅太陽(yáng)能電池板具有超過(guò)20% 的效率，這使得系統在有限的空間內能夠獲得*大的能量收集。通過(guò)電池和充電控制器的*效設計，系統有效地將太陽(yáng)能轉化為直流電能，并通過(guò)儲能設備中的鋰離子電池實(shí)現能量的*效儲存。在電力轉換器方面，選用了*效的直流 – 交流逆變器，逆變器在將儲存的直流電能轉換為交流電能時(shí)，通過(guò)*進(jìn)的 MPPT 算法，光伏組件的能量輸出得到*大化。同時(shí)，系統實(shí)時(shí)監測電力需求、光伏發(fā)電和儲能狀態(tài)，通過(guò)智能控制策略?xún)?yōu)化能量的分配，使得系統在動(dòng)態(tài)電能需求變化中保持*效運行。某遙測與監控系統的實(shí)時(shí)數據記錄顯示，在不同天候和負載條件下，系統的總體能量轉換效率維持在85% 以上。

3.2 儲能效率分析

儲能效率直接關(guān)系到儲能系統對太陽(yáng)能的有效吸收和釋放。儲能效率的主要影響因素包括充電和放電的過(guò)程效率及電池的自放電損失。經(jīng)過(guò)深度充放電管理、溫度控制和適當的充電電流控制，系統成功降低了充電和放電階段的能量損失。根據 IEC 61683，充電階段的效率可達到95% 以上，而放電階段的效率維持在90% 以上。這一數據表明，系統在能量的儲存和釋放過(guò)程中表現*色，有效地優(yōu)化了能源管理并降低了損耗。在電池管理系統（BMS）的引導下，系統成功實(shí)現了對電池循環(huán)壽命的*大化控制。通過(guò)*密的電池監控系統，實(shí)時(shí)監測電池的狀態(tài)，包括電壓、電流和溫度等參數。此外，系統采用*進(jìn)的 BMS 算法對電池進(jìn)行均衡管理，進(jìn)一步確保電池組件的壽命得到有效延長(cháng)。根據 IEC 61683，在標準運行條件下，整個(gè)儲能系統的總體儲能效率維持在85% 以上。這一儲能效率的高水平表明系統在吸收太陽(yáng)能并將其轉化為電能，以及在需要時(shí)有效釋放電能方面取得了顯著(zhù)成功。

3.3 供電穩定性分析

光伏組件的*效能量轉換和電池的高能量密度確保了系統在太陽(yáng)能供應下能夠產(chǎn)生穩定的直流電源。具體而言，采用的單晶硅太陽(yáng)能電池板在典型日照條件下實(shí)現了超過(guò)20% 的轉換效率，有效提高了光伏組件的能量輸出。此外，系統通過(guò)高度優(yōu)化的固定支架或雙軸追蹤系統，確保光伏組件在不同季節和天氣條件下都能*大程度地接收太陽(yáng)輻射，從而提高了系統的穩定供電能力。通過(guò)深度充放電管理和溫度控制，系統成功維護了儲能設備的*效運行，確保了在非太陽(yáng)能供應時(shí)能夠提供穩定的電能輸出。在儲能系統的充電和放電過(guò)程中，根據IEC 61683可知，系統能夠保持95% 以上的能量轉換效率，從而提高了系統對電能的可靠利用。電力轉換器作為能量傳遞的關(guān)鍵環(huán)節，通過(guò)采用*效率的直流 – 交流逆變器，實(shí)現了直流電能向交流電能的穩定轉換。在標準操作條件下，這些逆變器的轉換效率可達到90% 以上，確保系統在交流電能輸出時(shí)*小化能量損耗，顯著(zhù)提高了供電的穩定性。這些性能指標來(lái)源于行業(yè)標準測試報告和逆變器制造商的技術(shù)規格，保證了數據的準確性和可靠性。

3.4 可靠性與壽命分析

采用的單晶硅太陽(yáng)能電池板具有較低的光衰減率，從而保證了系統在多年的運行中能夠保持較高的能量輸出。系統的陰影分析和組件布局設計有效減小了陰影損失，*大程度地提高了光伏組件的可靠性。儲能設備方面，鋰離子電池以其低自放電率和較長(cháng)的循環(huán)壽命為系統提供了可靠的儲能媒介。深度充放電管理和溫度控制有助于減緩電池的壽命衰減過(guò)程。實(shí)時(shí)電池監控系統對電池狀態(tài)進(jìn)行細致監測，可及時(shí)發(fā)現異常情況并采取措施，有效提升了電池的壽命。根據相關(guān)數據可知，電池組件在正常運行條件下能夠保持高達10 a 以上的壽命。根據 IEC 62040可知，這些逆變器的設計壽命在標準操作條件下能夠達到15 a 以上，體現了其*越的可靠性。這種持久的性能確保了系統整體的連續穩定性，為長(cháng)期的能源供應提供了可靠的技術(shù)保障。

4、Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統概述

4.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電樁的接入，*天候進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進(jìn)可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng)；有效實(shí)現用戶(hù)側的需求管理、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)能量管理系統應采用分層分布式結構，整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層：設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )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(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.2技術(shù)標準

本方案遵循的*家標準有：

本技術(shù)規范書(shū)提供的設備應滿(mǎn)足以下規定、法規和行業(yè)標準：

GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范*1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統工業(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)控制計算機系統通用規范*5部分：場(chǎng)地安全要求

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

GB/T2887-2011計算機場(chǎng)地通用規范

GB/T20270-2006信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò )基礎安全技術(shù)要求

GB50174-2018電子信息系統機房設計規范

DL/T634.5101遠動(dòng)設備及系統*5-101部分:傳輸規約基本遠動(dòng)任務(wù)配套標準

DL/T634.5104遠動(dòng)設備及系統*5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)101

GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統技術(shù)規定

GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統技術(shù)規范

GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設計標準

GB/T36270-2018微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范

DL/T1864-2018獨立型微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范

T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規范

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)調度運行規范

T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設計規范

NB/T10148-2019微電網(wǎng)*1部分：微電網(wǎng)規劃設計導則

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

4.3適用場(chǎng)合

系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

4.4型號說(shuō)明

4.5系統配置

4.5.1系統架構

本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統組網(wǎng)方式

4.6系統功能

4.6.1實(shí)時(shí)監測

微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統應可以對分布式電源、儲能系統進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)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。

系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)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、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。

圖2系統主界面

子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。

4.6.1.1光伏界面

圖3光伏系統界面

本界面用來(lái)展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

4.6.1.2儲能界面

圖4儲能系統界面

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

圖5儲能系統PCS參數設置界面

本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置，包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖6儲能系統BMS參數設置界面

本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)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7儲能系統PCS電網(wǎng)側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖8儲能系統PCS交流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS交流側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統PCS直流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖10儲能系統PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)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(lái)展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等，同時(shí)展示當前儲能電池的SOC信息。

圖12儲能電池簇運行數據界面

本界面用來(lái)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。

4.6.1.3風(fēng)電界面

圖13風(fēng)電系統界面

本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

4.6.1.4充電樁界面

圖14充電樁界面

本界面用來(lái)展示對充電樁系統信息，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(xiàn)、各個(gè)充電樁的運行數據等。

4.6.1.5視頻監控界面

圖15微電網(wǎng)視頻監控界面

本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。

4.6.2發(fā)電預測

系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據，對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃，便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。

圖16光伏預測界面

4.6.3策略配置

系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統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、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

圖17策略配置界面

4.6.4運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*定時(shí)間的運行參數，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、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

4.6.5實(shí)時(shí)報警

應具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警，應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖19實(shí)時(shí)告警

4.6.6歷史事件查詢(xún)

應能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

圖20歷史事件查詢(xún)

4.6.7電能質(zhì)量監測

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。

1）在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*分百和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*分百和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統應能實(shí)時(shí)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(dòng)與閃變：系統應能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(cháng)閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn)；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

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

5）電壓暫態(tài)監測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員；系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數據統計：系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據，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(chēng)、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖21微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

4.6.8遙控功能

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖22遙控功能

4.6.9曲線(xiàn)查詢(xún)

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

4.6.10統計報表

具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析；對系統運行的節能、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(shí)間、年停電次數等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖24統計報表

4.6.11網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖25微電網(wǎng)系統拓撲界面

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

4.6.12通信管理

可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.6.13用戶(hù)權限管理

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

4.6.14故障錄波

應可以在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)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(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)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(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

4.6.15事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數據，包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲事故*10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)*定和隨意修改。

圖29事故追憶

5、硬件及其配套產(chǎn)品

1. 結束語(yǔ)

隨著(zhù)“雙碳"目標推進(jìn)，我國光伏、儲能、新能源汽車(chē)發(fā)展不斷進(jìn)步，“光伏 + 儲能 + 充電"組合也被越來(lái)越多地應用到市場(chǎng)中。光儲充一體系統通過(guò)精心選擇與設計，在太陽(yáng)能光伏組件、儲能設備和電力轉換器方面取得了顯著(zhù)成果。優(yōu)化的太陽(yáng)能電池板、鋰離子電池和*效逆變器，使系統在能量轉換效率、儲能效率和供電穩定性方面表現*越。監測機制和管理策略確保了系統在長(cháng)期運行中的可靠性和壽命。電池組件10 a 以上的壽命和逆變器15 a以上的設計壽命突顯了系統的可靠性。這一綜合性能的提升為清潔能源的應用提供了可行的、可持續的解決方案，為可再生能源的推廣和發(fā)展作出巨大貢獻。

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