摘要:隨著風光系統(tǒng)的裝機容量不斷提升,由于其資源特性導致的出力曲線對于電網(wǎng)調(diào)度和電量消納問題也逐漸明顯,而對于這一問題的解決,儲能不失為一個重要的調(diào)節(jié)因素。 通過引入光伏系統(tǒng)容配比分析優(yōu)化計算時采用的平準化度電成本概念,對比不同儲能配置下光儲系統(tǒng)折算的平準化度電成本,進而在已有負荷功率及光伏系統(tǒng)下進行優(yōu)化計算,得出適合儲能系統(tǒng)配置,并用項目收益率對該方法進行驗證,明確該方法對于用戶側(cè)儲能系統(tǒng)配置工作具有指導意義。

關鍵詞:儲能;平準化度電成本;優(yōu)化設計

0引言

隨著新能源的不斷發(fā)展,尤其是光伏風電行業(yè)的大快速進步,其技術與投資建設已逐漸趨于成熟化、規(guī)?；?截至10月21日,國家能源局發(fā)布1—9月全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。截至9月底,全國發(fā)電裝機容量22.9億 kW,同比增長9.4%。其中,風電裝機容量約3.0億kW,同比增長32.8%。太陽能發(fā)電裝機容量約2.8億 kW,同比增長24.6%,風電光伏發(fā)電裝機容量已達到總裝機容量的 25%。 隨著風光系統(tǒng)的裝機容量不斷提升,由于其資源特性導致的出力曲線對于電網(wǎng)調(diào)度和電量消納問題也逐漸明顯,而對于這一問題的解決,儲能不失為一個重要的調(diào)節(jié)因素。從目前的大型集中式新能源基地、特高壓外送項目對于電化學儲能配置要求、國家發(fā)改委對于推動用戶側(cè)儲能發(fā)展完善分時電價等一系列舉措也可以看出,其對于平滑出力曲線、減少棄風棄光現(xiàn)象、匹配負荷需求等具有一定的作用,也是目前較為成熟可靠的方式之一。

1儲能簡介

科技的進步和社會的發(fā)展,推動著電力系統(tǒng)向高比例可再生能源、高比例電力電子裝備、多能互補的綜合能源以及信息物理融合的智能電力系統(tǒng)發(fā)展,有效低成本的太陽能/風能發(fā)電技術、高可靠性低損耗電力電子技術、有效低成本長壽命儲能技術以及高強687環(huán)境工程2022 年第 40 卷增刊度絕緣技術和超導輸電技術的突破將對新一代電力系統(tǒng)產(chǎn)生全局性影響。其中,儲能技術是智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微網(wǎng)系統(tǒng)等發(fā)展的支撐技術之一。

不同的儲能技術有其特點不同,在電力系統(tǒng)中也取得了不同程度的應用。 在電力系統(tǒng)中,習慣依據(jù)電能轉(zhuǎn)化后的各種不同形態(tài),將儲能分為 3 大類,即機械、電化學、電磁儲能,另外還有儲熱、儲冷及儲氫等形式。 其中機械儲能包含抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等形式;電化學儲能主要為電池儲能,包含鋰離子電池、液流電池、鉛酸電池和鈉硫電池等類型;電磁儲能包含超級電容儲能和超導儲能 2 種形式。

抽水蓄能作為穩(wěn)定成熟電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)工具,隨著新能源裝機容量占比不斷上升,其裝機容量也會不斷提高,但受限于自然條件特點,在部分地區(qū)無法大規(guī)模開發(fā),因此壓縮空氣儲能、電化學儲能也成為熱點之一,尤其是電化學儲能,會逐漸趨于普遍化、大眾化。

《儲能產(chǎn)業(yè)研究 2021》對中國儲能市場發(fā)展展望:基于保守場景,化學儲能累計規(guī)模 2021—2025 年復合增長率為 57. 4%,市場將呈穩(wěn)步、快速增長的趨勢?；诶硐雸鼍?2021 年市場累計規(guī)模將達到 661. 48 萬 kW;隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設,如果未來 2 年能有穩(wěn)定的盈利模式保駕護航,2024,2025 年將再形成一輪高增長,累計規(guī)模分別達到 32. 7,55. 9 GW。

而大規(guī)模的儲能發(fā)展,勢必會帶來對設計、建設和運維能力要求的不斷提高,在平價時代下,為實現(xiàn)良性循環(huán),不通過試錯來增長設計經(jīng)驗,作為光儲系統(tǒng)的從業(yè)人員,也亟須提高儲能系統(tǒng)設計能力,尤其是沒有明確配比要求的用戶側(cè)儲能,優(yōu)化儲能系統(tǒng)設計,滿足項目要求的前提下提高項目收益率,從而進一步推動儲能行業(yè)的發(fā)展進步。

2工程項目概述

本文通過分析 1 個工程實例的儲能配置過程,體現(xiàn)分布式光伏系統(tǒng)儲能優(yōu)化設計的過程及特點,為實際項目的光儲系統(tǒng)設計提供理論和實際依據(jù),從而推動小型用戶側(cè)儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置。

本項目位于中東部地區(qū),輻照量在C類的中值左右,資源水平豐富,光伏系統(tǒng)固定式合適傾角為24°,影子倍率為 1.9,考慮到項目的電價水平較高,因此對于一般的分布式光伏系統(tǒng)項目,可達到平價上網(wǎng)基準。

本項目為溫室蔬菜種植園項目,在其屋頂上方進行屋頂光伏系統(tǒng)布置,補充一部分負荷用電。此外,為減少光伏發(fā)電系統(tǒng)的棄光現(xiàn)象,因此,考慮配置一部分儲能系統(tǒng),進行削峰填谷,提高項目收益。

為簡化計算,在進行項目造價核算時采用匡算,即通過單價乘以容量的形式進行造價匡算。

3工程項目系統(tǒng)分析

3.1項目負荷分析

本項目為溫室蔬菜種植園項目,主要負荷為冷熱及光照負荷,包含植物燈及空調(diào)負荷,用于夜間加熱及光照較多,負荷主要存在于夜間,考慮到項目所在地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電存在分時電價,在 22:00—6:00 電價較低,與大負荷時段正好匹配。 因此,對于項目運營存在一定好處,可提高項目整體收益。

通過分析項目特點,描繪各月典型日負荷曲線如圖 1 所示。

由圖 1 可知,由于項目主要目的為溫室蔬菜種植,其負荷主要為調(diào)溫、調(diào)光,且項目所在地為東部沿海城市,全年溫差不大,所以全年負荷較為穩(wěn)定。 因此各月典型日負荷變化趨勢基本一致,其主要區(qū)別在于負荷值大小的各月不同,且主要用電大負荷在晚上23:00—早上 8:00,正好絕大多數(shù)用電負荷匹配低谷用電電價。

3. 2　 項目光伏系統(tǒng)分析

對項目所在地的屋頂上方進行屋頂光伏系統(tǒng)布置,采用目前屋頂項目主流設備及方案,考慮最終光伏系統(tǒng)采用升壓接入場區(qū)配電室,因此選取主流有效單晶 硅 540Wp 組 件, 最 終 布 置 容 量 為 直 流 端4. 998 MWp,下文中取整為 5. 0 MWp,對光伏系統(tǒng)布置建立 PV 模型,利用 PVsyst 軟件模擬全年 8760 h光伏系統(tǒng)出力,整理成全年 12 個月的系統(tǒng)出力與用電負荷關系如圖 2 所示,可看出各月出力曲線稍有不同,但整體出力最大值均在中午時段。

4　 儲能系統(tǒng)優(yōu)化分析

4.1項目儲能系統(tǒng)分析

由圖 2 可看出:光伏系統(tǒng)出力高值區(qū)間為負荷低值時間段,因此會造成較多的光伏系統(tǒng)發(fā)電量被舍棄,因此,對此系統(tǒng)需要運用儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)出力、匹配負荷,減少棄光現(xiàn)象,加大項目收益。

4.2儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置

在設計沒有明確配比要求的用戶側(cè)儲能時,需考787環(huán)境工程2022 年第 40 卷增刊　 　 　

887環(huán)境工程2022 年第 40 卷增刊慮經(jīng)濟性進行儲能系統(tǒng)設計,滿足項目要求的前提下提

高項目收益率,也進一步推動儲能行業(yè)的發(fā)展進步。

考慮到項目需要配置一定的儲能系統(tǒng),為實現(xiàn)項目投資優(yōu)化,從光伏系統(tǒng)引入平準化度電成本的概念,對儲能系統(tǒng)進行優(yōu)化配置。

通過 PV 模擬光伏系統(tǒng) 25 年的發(fā)電量,結(jié)合不同儲能系統(tǒng)配置下光儲系統(tǒng)投資與項目收益,通過當?shù)仄絻r上網(wǎng)下折算出的光儲系統(tǒng)節(jié)約電量,可計算項目全壽命周期的度電成本[12,13]。

式中:i 為折現(xiàn)率,%;n 為系統(tǒng)運行年數(shù)(n=1,2,…,N);N 為光儲發(fā)電系統(tǒng)評價周期,年;I0為靜態(tài)初始投資,元;It為項目增值稅抵扣,元;VR為光儲系統(tǒng)殘值,元;Mn為第 n 年運營成本;Yn為折算年上網(wǎng)電量,kW·h。光儲發(fā)電系統(tǒng)配置優(yōu)化計算需考慮光伏系統(tǒng)出力、光伏系統(tǒng)建設成本、儲能系統(tǒng)建設成本、項目運行模式及運維成本等因素,經(jīng)過技術性和經(jīng)濟性比選后確定。 儲能配置優(yōu)化分析宜使用試算法進行計算,宜對已確定光伏系統(tǒng)從低到高選取不同儲能配置進行多點計算,得出配置,其優(yōu)化計算流程見圖3。

4.3計算過程及結(jié)果分析

1)總投資費用。

考慮本項單體容量在分布式屋頂中適中,且屋頂較為集中,屋面情況較好且都可用夾具施工,造價較為可控,其單位造價可控制在較低水平。由表1可知:組件價格按1.9元/Wp計算,屋頂租賃費用按6元/年/m2計算,將25年屋頂租賃費用折現(xiàn)到首年,綜合考慮后光伏系統(tǒng)單價按3.7元/Wp,儲能系統(tǒng)按1.7元/W,儲能充放電時長按照目前新能源項目較為常見的2 h配置。

項目運維費用包含材料費、其他費用、土地租賃費用、人員工資及福利、修理費、保險費用等,其取費標準如表2所示。

經(jīng)計算后的各部分運維費用如表3所示,此外,儲能電池考慮 4500次左右更換1次電池,電池部分造價按照儲能系統(tǒng)的65%考慮。

經(jīng)計算后項目總成本現(xiàn)值如表 4 所示?！?/span>

通過對全年 8760 h 的光伏系統(tǒng)出力及全年各小時負荷進行匹配,可以把負荷端用電量分為 3 部分:第 1 部分為光伏系統(tǒng)出力低于負荷側(cè)或高于負荷側(cè)功率時(不超過負荷側(cè)功率部分) 直接由負荷端使用;第2部分為光伏系統(tǒng)出力部分瞬時超出負荷側(cè)功率,在早晨9:00—10:00 開始向儲能系統(tǒng)儲存多余發(fā)電量,待儲能系統(tǒng)儲滿后,待下午16:00—17:00左右輻照量減小后,開始由儲能系統(tǒng)開始向負荷側(cè)供電;第3部分為光儲系統(tǒng)不工作時,負荷側(cè)由電網(wǎng)系統(tǒng)取電。 本項目光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時段對應用電電價較高時段,包括儲能部分儲存后釋放電量電價也處在電價高值時段,但計算時需考慮儲能系統(tǒng)效率,通過計算可以得出光儲系統(tǒng)運行后節(jié)約的電費,在其基礎上折算為上網(wǎng)電價下的電量,進而計算度電成本,對比結(jié)果如表 5 和圖 4 所示。表5光伏儲能系統(tǒng)度電成本

由圖 4 和表 2 可知:本項目光伏系統(tǒng)在負荷功率下配置 2 MW·h 的儲能系統(tǒng),其度電成本較低,但 1~3 MW·h 儲能系統(tǒng)配置下,光儲系統(tǒng)的度電成本均較低,在項目實施階段可根據(jù)情況進行調(diào)整。

考慮本項目高電價時段在 6:00—22:00,在6:00—9:00 期間光伏系統(tǒng)出力較低,因此可進一步考慮儲能系統(tǒng)采用兩充兩放模式。其中,一次沖放在光伏系統(tǒng)出力高于負荷功率時,儲存光伏系統(tǒng)多余出力部分;另一次沖放可利用分時電價價差。在夜間谷電時充電,在早晨 6:00 后放電[14,15],在充放電量計算時,考慮儲能系統(tǒng)效率,通過電量及對應電價,可計算出 1 次沖放電收益,進而折算成當?shù)厣暇W(wǎng)電價下的電量,從而通過兩充兩放下儲能系統(tǒng)增加的投資與電量,計算兩充兩放光儲系統(tǒng)下的度電成本,結(jié)果如表6所示。

由表6可知:本項目光伏系統(tǒng)在負荷功率下配2 MW·h 的儲能系統(tǒng),其度電成本較低,但 2~3 MW·h儲能系統(tǒng)配置下,光儲系統(tǒng)的度電成本均較低,在項目實施階段可根據(jù)情況進行調(diào)整,且兩充兩放下的光儲系統(tǒng)度電成本更低。

對于上述結(jié)果運用其運維邊界條件及造價水平,通過專業(yè)財務評價工具木聯(lián)能軟件進行收益率測算,初始投資可通過單位造價進行估算,項目收益即為光儲系統(tǒng)實施后節(jié)約的電費,通過建模計算一沖一放下2 MWh的光儲系統(tǒng)、兩充兩放下1,2,3 MW·h 的光儲系統(tǒng)項目收益率(由于電費為實際支出費用,因此計算收益時不考慮稅收影響),如表 7 所示。

5安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)解決方案

5.1概述

安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能，涵蓋了儲能系統(tǒng)設備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細信息，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能。在應用上支持能量調(diào)度，具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統(tǒng)對電池組性能進行實時監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控制，優(yōu)化了電池性能，提高電池壽命。系統(tǒng)支持Windows操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer。本系統(tǒng)既可以用于儲能一體柜，也可以用于儲能集裝箱，是專門用于儲能設備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺。

5.2適用場合

3.2.1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。

3.2.2工商業(yè)儲能四大應用場景

1）工廠與商場：工廠與商場用電習慣明顯，安裝儲能以進行削峰填谷、需量管理，能夠降低用電成本，并充當后備電源應急；

2）光儲充電站：光伏自發(fā)自用、供給電動車充電站能源，儲能平抑大功率充電站對于電網(wǎng)的沖擊；

3）微電網(wǎng)：微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運行的靈活性，以工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)、海島微網(wǎng)、偏遠地區(qū)微網(wǎng)為主，儲能起到平衡發(fā)電供應與用電負荷的作用；

4）新型應用場景：工商業(yè)儲能進行探索融合發(fā)展新場景，已出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心、5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應用場景。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1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。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、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、充電樁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2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、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

光伏界面

圖3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。

儲能界面

圖4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5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6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7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8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9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10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11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12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，并展示當前電芯的最大、最小電壓、溫度值及所對應的位置。

風電界面

圖13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。

充電樁界面

圖14充電樁界面

本界面用來展示對充電樁系統(tǒng)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、各個充電樁的運行數(shù)據(jù)等。

視頻監(jiān)控界面

圖15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。

5.4.2發(fā)電預測

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)電的集中管控。

圖16光伏預測界面

5.4.3策略配置

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、有序充電、動態(tài)擴容等。

圖17策略配置界面

5.4.5運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備時間的運行參數(shù)，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(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

5.4.6實時報警

應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、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19實時告警

5.4.7歷史事件查詢

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20歷史事件查詢

5.4.8電能質(zhì)量監(jiān)測

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、0.5～63.5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）；

5）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、短時中斷發(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、最大值、最小值、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、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21微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

5.4.9遙控功能

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22遙控功能

5.4.10曲線查詢

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23曲線查詢

5.4.11統(tǒng)計報表

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)點的用電情況，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24統(tǒng)計報表

5.4.12網(wǎng)絡拓撲圖

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(gòu)；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25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。

5.4.13通信管理

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、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

圖26通信管理

5.4.14用戶權(quán)限管理

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

圖27用戶權(quán)限

5.4.15故障錄波

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28故障錄波

5.4.16事故追憶

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qian10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)點可由用戶和隨意修改。

圖29事故追憶

5.5系統(tǒng)硬件配置清單

6總結(jié)

隨著風光系統(tǒng)的裝機容量不斷提升,由于其資源特性導致的出力曲線對于電網(wǎng)調(diào)度和電量消納問題097環(huán)境工程2022 年第 40 卷增刊也逐漸明顯,而對于這一問題的解決,儲能不失為 1個重要的調(diào)節(jié)因素,從目前的大型集中式新能源基地、特高壓外送項目對于電化學儲能配置要求、國家發(fā)改委對于推動用戶側(cè)儲能發(fā)展完善分時電價等一系列舉措也可以看出,其對于平滑出力曲線、減少棄風棄光現(xiàn)象、匹配負荷需求等具有一定的作用,也是目前較為成熟可靠的方式之一。

本文通過引入光伏系統(tǒng)容配比分析優(yōu)化計算時采用的平準化度電成本概念,通過對比不同儲能配置下光儲系統(tǒng)折算的平準化度電成本,進而在已有負荷功率及光伏系統(tǒng)下進行儲能系統(tǒng)配置優(yōu)化計算,得出儲能系統(tǒng)配置,指導用戶側(cè)儲能系統(tǒng)配置工作。