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概述

隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，能源革命持續(xù)深入，儲(chǔ)能作為未來能源系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵支撐，日漸成為各方關(guān)注的重點(diǎn)。儲(chǔ)能將是影響未來能源格局的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)其接入能量系統(tǒng)的 安全穩(wěn)定高效運(yùn)行、提高能源綜合利用效率、促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的具有重要意義。儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中有著廣泛應(yīng)用，涵蓋發(fā)電、輸電、配電和終端用戶的所有方面。

儲(chǔ)能EMS是儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦，主要實(shí)現(xiàn)能量的安全優(yōu)化調(diào)度。武漢舜通智能有限公司研發(fā)的ST-835儲(chǔ)能EMS在多個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目上得到應(yīng)用。有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和特別的算法；對(duì)當(dāng)前棄風(fēng)棄 光、負(fù)荷不穩(wěn)和峰谷價(jià)差等問題，通過優(yōu)化儲(chǔ)能控制、分布式電源出力和負(fù)荷投退等，安全、經(jīng)濟(jì)、高效地實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用場(chǎng)景和不同運(yùn)行方式下的能量管理。

總體原則

（1）先進(jìn)性與前瞻性：系統(tǒng)建設(shè)采用符合未來發(fā)展趨勢(shì)的先進(jìn)設(shè)計(jì)方案。

（2）安全性：采用完整的安全架構(gòu)，避免出現(xiàn)安全真空。

（3）系統(tǒng)在系統(tǒng)容量、通信能力、處理能力等方面應(yīng)具有擴(kuò)充性，可以方便地進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)、換代及功能擴(kuò)充。系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)、方法和設(shè)備，為第三方應(yīng)用提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口。在 以后的升級(jí)中，能有效保護(hù)已有的投資，而且具有較高的綜合性能價(jià)格比。

（4）系統(tǒng)能每天正常工作24小時(shí)，每年運(yùn)轉(zhuǎn)365天，所有設(shè)備具有高度的可靠性和優(yōu)良的性能。

（5）系統(tǒng)具有高度的安全性和保密性，通過對(duì)系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)權(quán)限的控制，以及網(wǎng)絡(luò)安全隔離等手段，來防止各種形式的對(duì)系統(tǒng)的非法侵入。

（6）系統(tǒng)管理員能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理，并且在進(jìn)行維護(hù)維修的時(shí)候，不影響系統(tǒng)的整體業(yè)務(wù)運(yùn)行。同時(shí)記錄系統(tǒng)的各種文檔必須完整、準(zhǔn)確，前后一致，將物理連接的準(zhǔn)確性真實(shí)的記錄 在相應(yīng)的各種文檔中。各種文檔除本身記錄準(zhǔn)確外，還必須保證相互之間邏輯上一致。方便移交后用戶維護(hù)的工作。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

ST-835儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)包含信息采集、監(jiān)測(cè)以及控制，并實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)PCS及蓄電池組的系統(tǒng)級(jí)管理，協(xié)調(diào)PCS間、PCS與電池組間的工作。本系統(tǒng)也可通過與EMS或配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)接口，接受調(diào)度指令，完成削峰填谷、新能源輸出平滑、蓄電池充放電PQ控制、獨(dú)立離網(wǎng)支撐源V/F控制等智能電網(wǎng)應(yīng)用。

主要特點(diǎn)

（1）儲(chǔ)能EMS對(duì)儲(chǔ)能電池的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、報(bào)警信息進(jìn)行全面的監(jiān)視、并對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行多方面的統(tǒng)計(jì)和分析，通過可配置的接口，能夠?qū)?chǔ)能系統(tǒng)按照設(shè)定的曲線自動(dòng)控制，以及按照配置的參數(shù)自動(dòng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能的全方面掌控；

（2）高效的圖形組態(tài)、模板管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、算法配置等工具。簡(jiǎn)單易用，能大大縮短工程實(shí)施的周期；

（3）特別的儲(chǔ)能優(yōu)化算法，在電池狀態(tài)不好的情況也能夠保持系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)。

（4）系統(tǒng)具備跨平臺(tái)運(yùn)行特性，可運(yùn)行在windows、linux、國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)平臺(tái)；

功能

儲(chǔ)能EMS系統(tǒng)包含運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障告警、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線顯示以及能量管理等功能，主要監(jiān)測(cè)信息包含：儲(chǔ)能電池信息、電量信息、功率曲線、PCS 總充電量、PCS總放電量和負(fù)載有功功率。

主頁(yè)

該功能主要顯示系統(tǒng)的主要核心參數(shù)，主要包括五個(gè)模塊分別是儲(chǔ)能EMS的整體信息（系統(tǒng)安全運(yùn)行天數(shù)、總充電量、總放電量、電池總SOC）、系統(tǒng)基本情況、功率曲線（PCS 功率以及負(fù)載功率）、重要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示區(qū)，如下圖所示：

運(yùn)行監(jiān)視

該部分包含系統(tǒng)監(jiān)控圖、系統(tǒng) PCS 信息（包含運(yùn)行信息、狀態(tài)信息以及告警信息三部分）、系統(tǒng) BMS 信息（包含運(yùn)行信息、狀態(tài)信息以及告警信息三部分），如下圖所示：

故障告警

該部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)告警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控以及歷史信息的查詢，并可對(duì)數(shù)據(jù)篩選清除冗余信息。如下圖所示：

參數(shù)設(shè)置

該功能主要包含的遙控功能包括：

（1）啟動(dòng)控制:包含啟動(dòng)、停機(jī)操作；

（2）優(yōu)先方式：包含電網(wǎng)優(yōu)先和微網(wǎng)優(yōu)先；

（3）主被動(dòng)模式：包含主動(dòng)模式、被動(dòng)模式；

（4）無功調(diào)節(jié)方式：包含無功調(diào)節(jié)關(guān)閉、無功功率調(diào)節(jié)方式和功率因數(shù)調(diào)節(jié)方式三種；

（5）本地遠(yuǎn)程：包含遠(yuǎn)程本地、遠(yuǎn)程和本地三種；

（6）電壓控制：包含使能和禁止；

（7）SOC 控制：包含使能和禁止；

（8）并離網(wǎng)模式：包含并網(wǎng)模式、離網(wǎng)模式和并離網(wǎng)切換模式三種；

（9）時(shí)段選擇：包含禁止、按小時(shí)和按星期三種選擇；

（10）均衡控制：包含使能和禁止；

（11）兩充兩放：包含充電放電時(shí)段選擇；

數(shù)據(jù)報(bào)表

該部分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢功能。顯示區(qū)域主要包含四個(gè)部分分別為已選擇數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)類型、時(shí)間選擇以及報(bào)表數(shù)據(jù)顯示區(qū)域。

（1）數(shù)據(jù)類型：分為歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢兩種方式；

（2）時(shí)間選擇：起始、結(jié)束時(shí)間精確到秒，時(shí)間跨度以小時(shí)（h）為單位；

（3）數(shù)據(jù)選擇：以報(bào)表形式顯示，至少可以包含 10 個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)；

（4）報(bào)表編輯：報(bào)表的生成、導(dǎo)出（保存文件名包含時(shí)間、對(duì)象）；

曲線顯示

該部分實(shí)現(xiàn) EMS和 BMS 數(shù)據(jù)曲線查詢功能。顯示區(qū)域主要包含四個(gè)部分分別為已選擇數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)類型、時(shí)間選擇以及數(shù)據(jù)顯示區(qū)域。

（1）數(shù)據(jù)類型：分為歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢兩種方式；

（2）時(shí)間選擇：起始、結(jié)束時(shí)間精確到秒，時(shí)間跨度以小時(shí)（h）為單位；

（3）數(shù)據(jù)選擇：以曲線形式顯示，至少可以顯示 5 條曲線；

能量管理

儲(chǔ)能策略是能源管理系統(tǒng)的核心功能，通過有計(jì)劃充放電、負(fù)荷跟蹤、平滑輸出、防逆流，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)削峰填谷，達(dá)到優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理。

ST-835儲(chǔ)能EMS是以QTouch組態(tài)為核心，可為用戶提供可自行維護(hù)的策略管理工具：

（1）可增加、刪除、更改儲(chǔ)能側(cè)、負(fù)荷側(cè)的數(shù)據(jù)模型參數(shù)；

（2）可對(duì)PCS的安全SOC等參數(shù)進(jìn)行修改；

（3）可實(shí)現(xiàn)策略的啟用、停止操作；

（4）可調(diào)整兩充兩放時(shí)間段；

（5）可根據(jù)用戶提供的運(yùn)行要求制定策略流程，并實(shí)現(xiàn)流程的邏輯轉(zhuǎn)化；

案例

該項(xiàng)目是ST-835儲(chǔ)能EMS系統(tǒng)在柴發(fā)儲(chǔ)能項(xiàng)目的應(yīng)用。EMS系統(tǒng)包含監(jiān)控及能量?jī)?yōu)化管理主機(jī)，裝載綜合監(jiān)控軟件平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)與儲(chǔ)能變流器、BMS等進(jìn)行通訊，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)需求實(shí)行儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。

使用工況：目前生產(chǎn)的柴發(fā)在試機(jī)時(shí)發(fā)出的電全部浪費(fèi)了，現(xiàn)在計(jì)劃使用儲(chǔ)能系統(tǒng)，將棄電全部?jī)?chǔ)存到儲(chǔ)能里，發(fā)出的電是交流400V。儲(chǔ)能系統(tǒng)接入400V交流母線，然后通過生產(chǎn)車間內(nèi)的2000kVA變壓器送到10KV廠區(qū)大網(wǎng)內(nèi)消納使用。

儲(chǔ)能系統(tǒng)通過一臺(tái)雙路切換柜，分別接至內(nèi)部配電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組調(diào)試臺(tái)，兩路輸出通過機(jī)械和電氣控制方式實(shí)現(xiàn)互鎖，只能一路輸出。

（1）當(dāng)無發(fā)電機(jī)組測(cè)試任務(wù)時(shí)，將切換柜切至配電網(wǎng)一側(cè)，通過輔助觸點(diǎn)向EMS系統(tǒng)反饋干接點(diǎn)信號(hào)，EMS系統(tǒng)控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入并網(wǎng)運(yùn)行模式，根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)削峰填谷自動(dòng)運(yùn)行，賺取電力差價(jià)。

（2）當(dāng)有發(fā)電機(jī)組測(cè)試任務(wù)時(shí)，在并網(wǎng)運(yùn)行模式下提前將儲(chǔ)能系統(tǒng)電量放出，以滿足測(cè)試需要。測(cè)試時(shí)，將切換柜切至發(fā)電機(jī)組調(diào)試臺(tái)一側(cè)，通過輔助觸點(diǎn)向EMS系統(tǒng)反饋干接點(diǎn)信號(hào)，EMS系統(tǒng)控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入測(cè)試模式。測(cè)試模式下， 儲(chǔ)能系統(tǒng)相當(dāng)于一臺(tái)功率0~0.5MW可調(diào)的負(fù)載，用戶通過上位機(jī)可以根據(jù)發(fā)電機(jī)組測(cè)試要求設(shè)置測(cè)試工步（充電功率曲線），實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)測(cè)試運(yùn)行，同時(shí)將發(fā)電機(jī)組測(cè)試運(yùn)行過程中發(fā)出的電力存儲(chǔ)起來，避免浪費(fèi)；測(cè)試結(jié)束后，儲(chǔ)能系統(tǒng) 重新切回至并網(wǎng)運(yùn)行模式，將存儲(chǔ)的電力釋放出來，實(shí)現(xiàn)電費(fèi)節(jié)約。

總結(jié)

ST-835儲(chǔ)能EMS系統(tǒng)主要針對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量大、運(yùn)行方式多樣等特點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)，基于一體化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能一體化采集、一體化存儲(chǔ)、一體化監(jiān)控、一體化控制。具備可靠、易用、經(jīng)濟(jì)的特色；通過在多個(gè)工程項(xiàng)目的應(yīng)用，充分驗(yàn) 證其高可靠性、高穩(wěn)定性功能特點(diǎn)