摘 要：用戶側(cè)儲能項(xiàng)目是指在用戶端（如家庭、商業(yè)建筑或工業(yè)設(shè)施）部署儲能系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)能量的高效管理和利用。隨著可再生能源的快速發(fā)展，尤其是太陽能和風(fēng)能的普及，用戶側(cè)儲能項(xiàng)目越來越受到關(guān)注，其主要目的是通過儲存多余的清潔能源，降低用戶的電費(fèi)支出，提高能源利用效率，并增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在保障電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的過程中，引入一套電力監(jiān)控系統(tǒng)很有必要，本文介紹了安科瑞在浙江某7MW/14MWh用戶側(cè)儲能項(xiàng)目中提供的整體方案，包括二次分散裝置、二次設(shè)備預(yù)制艙內(nèi)部分屏柜、調(diào)度自動化設(shè)備以及一套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：用戶側(cè)儲能；方案配置；電力監(jiān)控

安科瑞汪洋/汪小姐/汪女士（銷售專員）聯(lián)系方式：18702106706

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)

該用戶側(cè)儲能項(xiàng)目分為兩期，共建設(shè)兩套3.5MW/7MWh儲能系統(tǒng)，其中第一套儲能系統(tǒng)接入用戶專線一，第二套儲能系統(tǒng)接入用戶專線二。以一期為例，新建儲能站包括10kv計(jì)量柜、PT柜、開關(guān)柜、出線柜等，裝機(jī)容量為3.5MW/7MWh，一次設(shè)備共有1臺3450kW干式升壓變，2臺1725kW儲能變流器，2座3.58MWh儲能電池艙，1臺200kVA站用變，逆變交流電壓由690V升壓至10KV接入用戶10kv母線，二期建設(shè)同一期。另外儲能站信息通過中國電信虛擬專用網(wǎng)絡(luò)方式（VPN）接入新一代系統(tǒng)安全接入?yún)^(qū)，經(jīng)無線上傳寧波調(diào)度中心，同時將數(shù)據(jù)上傳給總包方云平臺。

圖1.1專線一儲能站電氣圖

圖1.21#開關(guān)站接線圖

圖1.3專線二儲能站電氣圖

圖1.42#開關(guān)站接線圖

2.技術(shù)方案

本項(xiàng)目系統(tǒng)配置了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對用戶側(cè)儲能電站的集中管理，包括設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測、故障報(bào)警、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置等。

二次設(shè)備配置方案為：在每回專線的進(jìn)線隔離柜上配置故障解列裝置1套、防孤島裝置1套；進(jìn)線開柜上配置線路三段式過流保護(hù)裝置1套；儲能出線開關(guān)柜上配置升壓變過流保護(hù)裝量1套；母設(shè)柜上配置測控裝置1套；站用變高壓側(cè)配置站用變過流保護(hù)裝置1套；兩回進(jìn)線配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置1套，并與公用測控及通信管理機(jī)共組1面屏。

2.1. 二次電氣設(shè)備

1）線路保護(hù)裝置

線路保護(hù)裝置主要功能是確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。裝置實(shí)時監(jiān)測電流、電壓等電氣參數(shù)，一旦檢測到異常，如過載、短路或接地故障，線路保護(hù)裝置會迅速切斷電源，從而防止設(shè)備損壞和火災(zāi)風(fēng)險。

2）防孤島裝置

在電網(wǎng)失電的情況下，分布式電源未能夠及時與電網(wǎng)斷開連接，會形成孤島狀態(tài)，這種狀態(tài)可能造成分布式電源不可控、電網(wǎng)恢復(fù)時的電壓和頻率不匹配等問題。防孤島裝置通過實(shí)時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)，一旦檢測到電網(wǎng)斷電，能夠在規(guī)定的時間內(nèi)迅速切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接，同時，防孤島裝置還具有多種保護(hù)功能，如高頻、低頻、過電壓、低電壓保護(hù)等，能全面保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3）故障解列裝置

裝置能夠監(jiān)測電網(wǎng)的實(shí)時狀態(tài)，一旦檢測到異常或故障信號，如短路、過載等，它會立即啟動，將故障儲能單元或設(shè)備與電網(wǎng)斷開。既能防止故障設(shè)備對電網(wǎng)造成進(jìn)一步損害，也確保其他正常運(yùn)行的儲能單元繼續(xù)供電，保障用戶的電力需求。

2.2.電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測儲能站接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量，包括電壓偏差、頻率偏差、諧波含量、三相不平衡度等關(guān)鍵指標(biāo)。通過高精度的測量與分析，它能夠及時發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，如電壓波動、諧波污染等，為運(yùn)維人員提供及時的告警信息，此外，電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)記錄功能還可為后續(xù)的故障排查和電能質(zhì)量治理提供有力支持。

2.3.調(diào)度自動化設(shè)備

1）縱向加密裝置

縱向加密裝置采用先進(jìn)的加密技術(shù)來確保信息在傳輸過程中的機(jī)密性和完整性。裝置具備高度的靈活性和安全性，可以根據(jù)不同需求定制加密算法和密鑰管理機(jī)制，有效應(yīng)對各種安全風(fēng)險。

2）遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)

遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)位于變電站的站控層，集成了變電站與主站系統(tǒng)之間的通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)的直采直送，提供數(shù)據(jù)、模型和圖形的采集、存儲、處理和傳輸服務(wù)。此外，遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)采用了先進(jìn)的安全技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)隔離、數(shù)字證書、防火墻和數(shù)據(jù)加密等，確保通信的機(jī)密性、完整性和可靠性，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備之一。

3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式架構(gòu)，旨在高效、穩(wěn)定地滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化的需求，為企業(yè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。系統(tǒng)主要分為三個核心部分：站控層、通信層和設(shè)備層。

站控層負(fù)責(zé)集中監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并允許操作員實(shí)時獲取系統(tǒng)信息，進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)分析和處理。

通信層是系統(tǒng)內(nèi)部信息傳遞與數(shù)據(jù)交換的橋梁，支持多樣化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景的需求和規(guī)模進(jìn)行靈活配置，確保所有設(shè)備和系統(tǒng)組件能夠無縫連接、協(xié)同作業(yè)。

設(shè)備層作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)執(zhí)行單元，包含了各種關(guān)鍵的硬件設(shè)備。這些設(shè)備不僅負(fù)責(zé)實(shí)時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，還能根據(jù)來自上級（站控層）的指令執(zhí)行精確的控制操作，是實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)流程的一環(huán)。

圖3.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

項(xiàng)目配置設(shè)備清單如下表所示：

表3.1 方案設(shè)備列表

安裝位置	產(chǎn)品圖片	型號	數(shù)量	功能
二次預(yù)制艙 監(jiān)控主機(jī)屏 （1套）		Acrel-2000 電力監(jiān)控主機(jī)	1	具有保護(hù)、控制、通信、測量等功能，可實(shí)現(xiàn)儲能站的全功能綜合自動化管理
二次預(yù)制艙 公用測控屏 （1面）		APView500 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置	1	采集監(jiān)測諧波、電壓暫升/暫降/中斷、閃變、電壓不平衡度，事件記錄、測量控制
		AM5SE-K 公共測控裝置	1	采集站內(nèi)二次設(shè)備的異常信號
		AM6-K 公共測控裝置	1	采集站內(nèi)二次設(shè)備的異常信號
		SF1224 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)	2	站內(nèi)通信組網(wǎng)
		ANet-2E4SM+Anet-M485 通訊管理機(jī)	2	站內(nèi)數(shù)據(jù)采集
		ANet-2E8S1 通訊管理機(jī)	1	站內(nèi)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)動上傳
二次分散安裝	AM5SE-F 線路保護(hù)裝置		8	三段式過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、失壓跳閘、過電壓保護(hù)
	AM5SE-T 配電變保護(hù)裝置		4	三段式過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、過負(fù)荷告警、PT斷線告警、非電量保護(hù)、零序過壓保護(hù)
	AM5SE-UB PT監(jiān)測并列裝置		4	PT自動并列解列、兩段母線過電壓、欠電壓、零序過壓告警，PT斷線告警等功能
	AM5SE-IS 防孤島保護(hù)裝置		2	當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時，可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn)，使本地與電網(wǎng)側(cè)快速脫離，保證電站和操作人員安全
	AM6-A1 故障解列裝置		2	適用于負(fù)荷側(cè)或小電源側(cè)的故障解列
調(diào)度自動化設(shè)備	ATS1200GB 對時裝置		1	獲取GPS與BD雙時鐘數(shù)據(jù)，為站內(nèi)設(shè)備、系統(tǒng)提供對時功能
	縱向加密認(rèn)證裝置		1	用于電力控制系統(tǒng)安全區(qū)I/II的廣域網(wǎng)邊界保護(hù)，為網(wǎng)關(guān)機(jī)之間的廣域網(wǎng)通信提供具有認(rèn)證、與加密功能的VPN，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性、完整性保護(hù)
	防火墻		1	基于預(yù)設(shè)的安全策略來允許或拒絕數(shù)據(jù)包的通過，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、惡意攻擊和威脅
	遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)		1	站內(nèi)數(shù)據(jù)匯總及上傳至調(diào)度主站

4. 現(xiàn)場圖片

5.系統(tǒng)功能

5.1.實(shí)時監(jiān)測

系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實(shí)時顯示各電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報(bào)警信號等。遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量，高低壓柜內(nèi)電氣節(jié)點(diǎn)溫度值等；遙信量包括中壓開關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、地刀開關(guān)的分合狀態(tài)。

圖5.1 實(shí)時監(jiān)測界面

5.2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

系統(tǒng)支持實(shí)時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖5.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣缑?/p>

5.3.權(quán)限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(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（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。

圖5.3 權(quán)限管理

6.結(jié)語

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，用戶側(cè)儲能項(xiàng)目在推動可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)中正扮演著愈發(fā)重要的角色。儲能系統(tǒng)的主要功能是幫助用戶平衡用電負(fù)荷，同時有效降低用戶電費(fèi)支出，在電價波動較大的市場環(huán)境中為用戶帶來顯著的經(jīng)濟(jì)利益。此外，用戶側(cè)儲能還可以根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和可再生能源發(fā)電情況，動態(tài)調(diào)整儲能設(shè)備的工作狀態(tài)，增強(qiáng)整體電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性。在新建用戶側(cè)儲能電站中，引入電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅提升了系統(tǒng)的管理水平，也為可再生能源的高效利用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。監(jiān)控系統(tǒng)可以及時識別潛在的故障風(fēng)險，并通過預(yù)警機(jī)制采取相應(yīng)的防范措施，此外，還可以優(yōu)化儲能電站的運(yùn)行策略，提高能量利用效率。

審核編輯 黃宇