程瑜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：目前，光伏儲能電站已經(jīng)成為電力能源可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，這是因為光伏儲能電站大量采用太陽能光伏發(fā)電技術，對于可再生能源——太陽能的規(guī)劃應用非常合理。但是，光伏輸出功率本身在隨機性、波動性方面表現(xiàn)較強，容易制約電站接入和輸送光伏電力能源，所以光伏儲能電站就應用到了儲能技術，使用儲能技術，降低棄光對于資源的浪費，大量建造配套儲能項目，對于電力系統(tǒng)削峰填谷有著重要作用。文章解讀了電化學光伏儲能電站的內(nèi)部組成與運行功能內(nèi)容，重點研究了光伏儲能電站的運維思路與運維流程，深入探索了解光伏儲能電站運維可行性。

關鍵詞：電化學光伏儲能電站；運行功能內(nèi)容；運維思路；運維流程；儲能技術

0、前言

儲能技術在削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓、電能質(zhì)量治理以及負荷跟蹤等功能應用上表現(xiàn)出色，其可以將光伏電站發(fā)電生產(chǎn)過程中的多余電能存儲到系統(tǒng)設備電池中。另外，利用儲能系統(tǒng)中削峰填谷后的峰谷電價差還能為電站創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益，全面提高系統(tǒng)自身的調(diào)節(jié)能力。所以說，儲能技術已經(jīng)成為光伏儲能電站中的核心技術，其儲能系統(tǒng)為配置電力負荷儲能分別建立了電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)以及電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)。

1、光伏儲能電站中儲能系統(tǒng)的內(nèi)部組成與運行功能

光伏儲能電站中儲能系統(tǒng)包含兩大分支系統(tǒng)，分別是電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)以及電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)，其運行功能各不相同。

（1）電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)。主要安裝于光伏儲能電站中的直流系統(tǒng)中，其中設計了儲能蓄電池組和光伏發(fā)電陣列，這一發(fā)電陣列能夠在逆變器直流段直接參與調(diào)控操作。實際上，電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)與蓄電池是共享一個逆變器的，充分利用了逆變器的充放電特性，而通過這一逆變器也能建立大功率跟蹤系統(tǒng)MPPT，專門用于配合光伏輸出操作，滿足儲能蓄電池的輸出特性曲線變化要求。電源直流側(cè)儲能系統(tǒng)的前端直接與逆變器前端相連，能夠保證蓄電池自動直流平衡調(diào)整到位，再配合光伏儲能電站的內(nèi)部調(diào)度，還可以實現(xiàn)對輸出電能質(zhì)量的有效優(yōu)化，大限度控制輸出波動增大情況，對提高光伏發(fā)電輸出的平滑性與穩(wěn)定性都有好處[1]。

（2）電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)，被稱之為單元型交流側(cè)儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)所采用的是單獨充放電控制器與變流器（PCS），滿足了蓄電池的充放電逆變技術應用要求，為電站內(nèi)部提供站內(nèi)儲能系統(tǒng)技術支持。該系統(tǒng)主要能夠結(jié)合電網(wǎng)需要建設獨立運行的子光伏儲能電站，脫離直流側(cè)儲能系統(tǒng)單獨存在，擁有自主的電力調(diào)度能力，也可接受電網(wǎng)調(diào)度，在電源交流側(cè)儲能系統(tǒng)中，系統(tǒng)充放電全部交由智能化控制系統(tǒng)自動控制，可以不受到光伏儲能電站總站調(diào)度控制影響。因為該系統(tǒng)擁有快速充電能力，在調(diào)度站外電網(wǎng)廉價低谷多余電力方面能力更強，通過調(diào)度多余電力滿足系統(tǒng)運行基本要求。大體來講，直流側(cè)接入儲能系統(tǒng)與交流側(cè)接入儲能系統(tǒng)二者在接入點上有所不同，前者是將系統(tǒng)儲能部分直接接入到電站交流低壓側(cè)，與總站共享一個逆變器與變壓器，而后者則能夠形成一套獨立完整的儲能電站系統(tǒng)模式，將電流直接接入到高壓電網(wǎng)中。目前，電化學光伏儲能電站希望研究出一套能夠?qū)崿F(xiàn)直流側(cè)與交流側(cè)儲能系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、相互控制的智能化控制調(diào)度系統(tǒng)。該調(diào)度系統(tǒng)在配置負荷側(cè)儲能方面能力較強，能夠為電站中生產(chǎn)設備提供應急電源，甚至應用于某些特殊場合中，確保光伏儲能電站設備系統(tǒng)生產(chǎn)運行高效率[2]。

2、電化學光伏儲能電站的運維思路分析

根據(jù)電化學光伏儲能電站的實際運維管理需求，需要明確運維管理思路，為全面開展光伏儲能電站日常運維工作、通過各項技術考核奠定良好基礎，使電站設備利用、效益達到大化。

2.1確定運維模式

電化學光伏儲能電站需要首先確定自身運維模式，根據(jù)電站中不同的運行管理要求來提出運維模式及內(nèi)容。在這一模式中會安排專業(yè)化的光伏儲能電站運維管理人員、技術安全管理人員以及營銷人員定期展開培訓工作，學習光伏儲能電站的運維管理知識內(nèi)容，然后參與到對光伏儲能電站設備的定期檢修維護管理工作中，例如儲能蓄電池定期測試、變流器定期維護等。

2.2提出運維管理內(nèi)容

電化學光伏儲能電站的運維管理內(nèi)容相當豐富，其核心管理內(nèi)容是圍繞電站設備展開的。要為光伏儲能設備設計運行參數(shù)、發(fā)電量、電網(wǎng)調(diào)度指令計算分析與統(tǒng)計方案，同時在日常做好對設備狀態(tài)的巡視檢查工作，深入檢查電池組件以及支架，了解設備的完好程度以及污染程度，再者就是檢查所有儲能設備的實際運行情況。簡言之，就是要根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令以及檢修工作要求來分析儲能設備充放電控制。

2.2.1對電化學光伏儲能電站的日常運行監(jiān)視管理

電化學光伏儲能電站的日常運行監(jiān)視管理工作非常重要，需要監(jiān)管人員能夠按時收聽、記錄地方氣象數(shù)據(jù)，進行功率預測，為光伏儲能電站提出安全運行事故預想以及對策方案。具體來講，就是要在每天定時利用計算機系統(tǒng)監(jiān)控儲能設備各項參數(shù)指標變化情況，保證做到儲能設備連續(xù)監(jiān)視，根據(jù)設備生產(chǎn)變化情況做出合理分析，同時在運行日志上寫明原因，實現(xiàn)故障記錄與統(tǒng)計到位。當然，光伏儲能電站還會對儲能設備進行周期性巡查以及異常狀況巡查。周期性巡查即定期巡視，要求運維人員對儲能設備如升壓變、變流器PCS、儲能電池箱、電池簇、電池組等展開巡回檢查，在發(fā)現(xiàn)缺陷后及時處理，并將處理數(shù)據(jù)結(jié)果全部記錄在缺陷記錄簿上。而在異常狀況巡查工作中，則要求運維人員對電站外部異常氣象情況進行觀察分析，同時兼顧了解儲能設備的運行狀態(tài)。一般來說，在針對某些剛投入運行的新設備須適當增加巡回檢查次數(shù)，豐富巡回檢查內(nèi)容。

2.2.2對光伏儲能電站的檢查維護

針對光伏儲能電站的檢查維護工作即儲能設備巡檢，這一巡檢管理工作內(nèi)容包括了對變壓器、斷路器、匯流箱、逆變器、變流器PCS、互感器、母線、保護裝置、計算機監(jiān)控系統(tǒng)以及直流、交流系統(tǒng)、儲能電池的巡視檢查。一般情況下，其巡視檢查周期擁有多個標準，如果是全新投入試運行的儲能設備需要做到每相隔2h檢查一次；當儲能設備轉(zhuǎn)入常規(guī)生產(chǎn)運行狀態(tài)后，需要在交接班班中檢查一次；而如果儲能設備發(fā)生可燃氣體超標事故后，需要每相隔30min檢查一次并做好故障數(shù)據(jù)記錄，必要時將儲能系統(tǒng)停機；另外，如果發(fā)生開關跳閘事故也要進行故障檢查維護。就年檢制度而言，須保證每年展開一次“年度常規(guī)檢修維護”活動，且同時也要做到每5a停電徹底檢修維護一次。

（1）對斷路器的檢查維護。在巡視檢查儲能設備過程中要明確多點注意事項，例如須在不停電狀態(tài)下做好日常巡檢工作，提高巡檢工作力度。而如果出現(xiàn)了高壓斷路器合閘送電問題還須做好提前檢查，對各個設備進行例行檢查，確保萬無一失。像避雷器、互感器、電力電纜這樣的損耗元件須做到每2~3個月巡查一次。再者就是要控制斷路器壓力，因為壓力降低是斷路器的一大問題，所以要定期對斷路器的報警回路進行檢查，一方面是為了規(guī)避SF6氣體短期的壓力補充未達到額定值問題，同時避免報警回路出現(xiàn)報警不正常情況，另一方面也是為了及早發(fā)現(xiàn)斷路器易漏位置。例如，壓力表連接管、充氣嘴、法蘭連接面、密封底座等都要設置報警回路裝置通常情況下要將斷路器的年漏氣率控制在1%以內(nèi)，如果設備本身出現(xiàn)密封損壞故障問題，除做好常規(guī)補救措施外，還要調(diào)節(jié)斷路器的額定工作壓力，保證其閉鎖工作壓力在0.45±0.015MPa范圍以內(nèi)。就是控制濕度，SF6氣體雖然擁有絕緣性，但會受到濕度影響，所以斷路器中SF6氣體濕度增加甚至超標時，可能會導致其瓷瓶內(nèi)表面的閃絡現(xiàn)象發(fā)生，增加斷路器事故發(fā)生可能性。另外，空氣中的水分也會與SF6氣體產(chǎn)生化學反應，降低其絕緣強度，同時形成氫氟酸的高腐蝕性化學物質(zhì)，腐蝕設備外殼。為解決這一問題，可以為斷路器安裝加熱式驅(qū)潮器，提高溫度的同時也降低濕度，保證斷路器始終處于正常運行狀態(tài)。另外就是檢查觸頭電磨損量，觀察超行程指示器，檢查其超行程狀態(tài)是否正常，大致判斷觸頭電磨損量情況，如果不符合要求需要重新調(diào)整觸頭，確保觸頭接觸壓力穩(wěn)定，避免其壽命縮短。

（2）對儲能交、直流箱外部區(qū)域的維護。在光伏儲能電站中，針對儲能系統(tǒng)中儲能交、直流箱體的檢查維護工作須執(zhí)行到位。要確保電池艙中的空調(diào)進出口通風狀態(tài)保持良好，建立無雜物堵塞機制，有效消除火災隱患問題。當然，在分析儲能電池艙裸露在外的安全性時，需要結(jié)合氣候、環(huán)境影響等因素，確保艙內(nèi)設備有效優(yōu)化，滿足光伏儲能電站安全穩(wěn)定運行要求。另外，也要定期檢查箱體內(nèi)外部的銹蝕變形狀況，分析基礎、接地狀態(tài)是否良好。比如，如果在沙塵環(huán)境較大的地區(qū)，就須視情況清潔運行設備艙進出風口，確保設備內(nèi)部冷卻空氣進入到位。與此同時，為保持設備穩(wěn)定運行，對過濾網(wǎng)的定期清潔必要時進行更換。在設備運行過程中，需要對檢測系統(tǒng)上各個裝置如高頻開關電源模塊、微機控制單元、絕緣檢測裝置、電池循環(huán)檢測裝置等顯示參數(shù)進行分析，確保系統(tǒng)交直流電壓、電流以及對接地電阻有效調(diào)整。在這一過程中，還要建立定期檢查系統(tǒng)，分析裝置中的參數(shù)定值變化是否正常，同時要檢測不同饋出開關的正常位置，觀察熔斷器是否處于正常工作狀態(tài)中。在儲能點出充、放電過程中，需要巡視變流器、直流輸出開關位置是否處于正常狀態(tài)，定期檢查各儲電池組電充、放電流值。與此同時，也要定期檢查儲能電池組端的電壓與艙內(nèi)環(huán)境溫度，重點檢查每個電池插箱內(nèi)電芯的運行數(shù)據(jù)，如溫度、電壓、電流等。

（3）對箱式儲能裝置內(nèi)部區(qū)域的維護。在光伏儲能電站中，針對箱式儲能電池內(nèi)部的檢查維護工作須做到細致入微。要分析了解箱式儲能電池內(nèi)部的主要結(jié)構，對其與儲能變流器之間的連接完整性進行檢查分析。檢查維護工作中要充分觀察、了解箱式儲能裝置中是否存在任何異物、灰塵、污垢或冷凝水，主要是重點觀察電池插箱外觀是否存在腐蝕、漏液、虛接等現(xiàn)象。在儲能設備長時間投運過程中，需要確保做到至少每3個月對電池進行充放電一次，始終保持儲能電池壽命處于較為良好的狀態(tài)中。另外針對艙內(nèi)的控制設備、電池管理系統(tǒng)BMS以及能量管理系統(tǒng)EMS分析過程中，須確保其設備運行安全可靠，同時確保線纜、光纖通信固定到位，始終保持UPS電源處于正常狀態(tài)，有效監(jiān)控電池的運行狀態(tài)。目前儲能消防多使用C3HF7作為滅火劑的消防系統(tǒng)，在定期對箱內(nèi)消防系統(tǒng)進行有效檢查過程中，需要保證儲能系統(tǒng)消防系統(tǒng)運行良好，溫度測點及復合型煙霧測試數(shù)據(jù)正常。另外就是要檢查儲罐的壓力是否正常運行范圍，打開閥門保險，系統(tǒng)有效連接，確保消防觸發(fā)時系統(tǒng)始終有效動作，同時設置好故障告警提示。

（4）對儲能變流器（PCS）裝置的維護。在討論儲能變流器的維護工作過程中，需要了解其充放電控制水平，了解變流器檢查維護機制，保證變流器能夠展開周期性檢查維護，確保設備處于安全可靠工作狀態(tài)中。在針對系統(tǒng)進行周期性維護過程中，須強化變流器的運行可靠性，通過檢查維護來進行深入觀察、充分了解變流器可能出現(xiàn)的銹蝕、積灰情況。要合理檢查儲能變流器的散熱環(huán)境情況，保證散熱條件始終良好。如果儲能設備中變流器散熱水平不佳，則需要結(jié)合運行過程振動分析明顯存在的異常噪聲問題，避免其嚴重影響儲能設備的正常運行狀態(tài)。再一點，還需要對變流器中的電抗器與功能模塊、散熱器等進行針對檢查，具體來講就是結(jié)合設備運行溫度、電氣數(shù)據(jù)來深度分析變流器可能出現(xiàn)的各種異常狀況，做好斷電檢查，定期維護。而針對變流器的定期檢查也是必不可少的，保證針對交流輸出側(cè)分析斷路器斷開后的變流器電網(wǎng)饋電情況，合理分析這一狀況，保證變流器中直流母線電容溫度不會過高。電容溫度過高可能會造成電感過溫，有時柜門不嚴密，導致進、出風量不足，也會造成變流器過溫運行。結(jié)合變流器電氣運行參數(shù)，故障信息，就能有效發(fā)現(xiàn)變流器的各類故障，并有效判斷儲能變流器PCS裝置的運行狀況，提升變流器的可靠性及穩(wěn)定性。

3、Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)概述

3.1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)以及充電樁的接入，全天候進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(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、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

3.2技術標準

本方案遵循的標準有：

本技術規(guī)范書提供的設備應滿足以下規(guī)定、法規(guī)和行業(yè)標準：

GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)通用規(guī)范1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統(tǒng)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(tǒng)通用規(guī)范5部分：場地安全要求

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

GB/T2887-2011計算機場地通用規(guī)范

GB/T20270-2006信息安全技術網(wǎng)絡基礎安全技術要求

GB50174-2018電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范

DL/T634.5101遠動設備及系統(tǒng)5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104遠動設備及系統(tǒng)5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡訪問101

GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定

GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術規(guī)范

GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設計標準

GB/T36270-2018微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范

DL/T1864-2018獨立型微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調(diào)度運行規(guī)范

T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術規(guī)范

T/CEC151-2018并網(wǎng)型交直流混合微電網(wǎng)運行與控制技術規(guī)范

T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應技術要求

T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負荷管理技術導則

T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調(diào)度運行規(guī)范

T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設計規(guī)范

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

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

3.3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。

3.4型號說明

3.5系統(tǒng)配置

3.5.1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：

3.6系統(tǒng)功能

3.6.1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。

3.6.1.1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。

3.6.1.2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，并展示當前電芯的大、小電壓、溫度值及所對應的位置。

3.6.1.3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。

3.6.1.4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。

3.6.1.5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。

3.6.2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

3.6.3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

3.6.4運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備指定時間的運行參數(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

3.6.5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

3.6.6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

3.6.7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、三相電壓不平衡度百分百和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度百分百和正序/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、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、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

3.6.8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

3.6.9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。

3.6.10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

3.6.11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；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。

3.6.12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。

3.6.13用戶權限管理

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）?？梢远x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。

3.6.14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。

3.6.15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，存儲事故前10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)點可由用戶指定和隨意修改。

圖29事故追憶

4、結(jié)語語

目前，各種新能源項目遍地開花，新能源項目配套儲能設備已成為主流。對于光伏儲能電站來說，各種儲能設備種類豐富，電化學儲能設備也已日益更新，因此在針對電站的電化學儲能設備運維管理方面須做到面面俱到，在深入了解設備基本功能特性基礎上展開針對性運維管理操作，避免造成鋰電池熱失控事故的發(fā)生。文章也希望借此深入研究了解電化學光伏儲能電站，建立其運維管理工作體系，為光伏電力事業(yè)良性可持續(xù)發(fā)展作出應有貢獻。

參考文獻

[1]朱寰，劉國靜，張興，等.天然氣發(fā)電與電池儲能調(diào)峰政策及經(jīng)濟性對比[J].儲能科學與技術，2021，10（6）：2392-2402.

[2]李晟，朱軍峰.光伏電站加權度電成本評價指標的分析及探討[J].太陽能，2021（1）：18-22.

[3]馬世新.光伏儲能電站運維研究[A].電力系統(tǒng)，2023（5）

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用設計,2022,05

審核編輯 黃宇