安(ān)科(kē)瑞 陳聰

摘(zhāi)要：在“雙碳(tàn)”目(mù)標及電動車迅猛發展的背景(jǐng)下，為解決(jué)電動車充電問(wèn)題，同時進行能源優(yōu)化(huà)，以(yǐ)太(tài)陽能(néng)作為(wéi)基礎能(néng)源(yuán)，結(jié)合物聯網(wǎng)和人(rén)工智(zhì)能(néng)等新(xīn)興技術(shù)，構(gòu)建分布(bù)式智(zhì)慧光伏充電站
。基於(yú)安科瑞公(gōng)司分(fēn)布(bù)式智慧(huì)光伏(fú)充電站(zhàn)物聯(lián)網平(píng)台(tái)，結(jié)合(hé)雲服務(wù)和人工(gōng)智能(néng)技術實現(xiàn)分(fēn)布式(shì)集(jí)成(chéng)管(guǎn)理，平台可實時(shí)采(cǎi)集各(gè)種數(shù)據，並根據(jù)采(cǎi)集(jí)的數(shù)據(jù)堯光伏(fú)發電(diàn)預測(cè)數據及用戶(hù)用(yòng)電(diàn)預(yù)測數據進行係統層(céng)麵(miàn)的優化(huà)調(tiáo)度(dù)，實(shí)現蓄電池(chí)的充(chōng)放(fàng)電智(zhì)能動(dòng)態管理(lǐ)
。分布(bù)式智(zhì)慧光(guāng)伏充電(diàn)站(zhàn)可(kě)顯(xiǎn)著(zhù)提(tí)高係統的管(guǎn)理(lǐ)水平(píng)，充分利(lì)用光伏(fú)發電，降(jiàng)低運(yùn)行費用(yòng)，實現(xiàn)係統整(zhěng)體節能降耗
。

關鍵詞(cí)：新能(néng)源；光(guāng)儲一體(tǐ)化充(chōng)電站(zhàn)；雙(shuāng)碳(tàn)；分布式(shì)光(guāng)伏(fú)

1光儲一體(tǐ)化(huà)充電站發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國內發展(zhǎn)現狀(zhuàng)

自2020年9月(yuè)中國提出實現(xiàn)碳(tàn)達峰(fēng)堯(yáo)碳中和的宏(hóng)偉目(mù)標(biāo)以來，我國(guó)的(dí)能(néng)源發(fā)展(zhǎn)重心(xīn)已明確轉(zhuǎn)向(xiàng)構建清(qīng)潔(jié)低碳能(néng)源體(tǐ)係
。與(yǔ)此(cǐ)同時(shí)，物聯網(wǎng)技(jì)術的(dí)飛(fēi)速發展為(wéi)基礎設施建設提供(gōng)了(liǎo)強(qiáng)有(yǒu)力(lì)的支持
。電動(dòng)車作(zuò)為(wéi)清(qīng)潔能源交通的未來方(fāng)向，其(qí)發(fā)展(zhǎn)受(shòu)到了廣泛的關注
。然(rán)而(ér)，電動(dòng)車(chē)充電基礎設施的(dí)不(bù)足(zú)和充(chōng)電(diàn)基礎(chǔ)設(shè)施(shī)與新(xīn)能源及(jí)物聯(lián)網(wǎng)等(děng)的(dí)融合(hé)不(bù)足，成為(wéi)當(dāng)前(qián)電(diàn)動(dòng)車產(chǎn)業麵臨(lín)的主(zhǔ)要挑戰
。

國內研究(jiū)已明確指出(chū)，電(diàn)動(dòng)車(chē)充電基礎設施的不足已成為(wéi)製約電動車(chē)發展的一個重要(yào)因素(sù)
。近年來，中國在光(guāng)伏技(jì)術領域取(qǔ)得了(liǎo)顯著進步(bù)，已經展(zhǎn)開(kāi)了光伏係(xì)統在能源領域(yù)的應用研(yán)究(jiū)，但充(chōng)電(diàn)站的(dí)整(zhěng)合仍(réng)需進一(yī)步探索(suǒ)
。同時，國內學(xué)者也(yě)開始研(yán)究(jiū)如(rú)何(hé)將物(wù)聯(lián)網(wǎng)技(jì)術(shù)應用(yòng)於能(néng)源管(guǎn)理，以(yǐ)實現(xiàn)對能源係(xì)統(tǒng)的智(zhì)能(néng)監測和控製(zhì)
。

1.2國(guó)外發(fā)展(zhǎn)現(xiàn)狀(zhuàng)

在(zài)國(guó)際領(lǐng)域，一些光伏(fú)電動車(chē)充(chōng)電(diàn)站項目已經(jīng)湧現
。同(tóng)時，物(wù)聯網技術在能(néng)源(yuán)領(lǐng)域的(dí)應(yīng)用(yòng)已取得了顯著(zhù)成(chéng)果，例如(rú)實時監測(cè)能源係統並(bìng)進行管理(lǐ)以提(tí)高效(xiào)率(shuài)堯增強安全性
。

2係(xì)統框架

分(fēn)布式(shì)智慧光伏充(chōng)電(diàn)站位於(yú)山東(dōng)建築大(dà)學(xué)校內(nèi)，包括分(fēn)布式光(guāng)伏儲(chǔ)能係(xì)統和充(chōng)電樁(zhuāng)智能控製係(xì)統(tǒng)兩(liǎng)個子(zǐ)係(xì)統，其(qí)係統(tǒng)結(jié)構如(rú)圖1所示
。

2.1分布(bù)式(shì)光伏儲能(néng)係統(tǒng)

分(fēn)布式(shì)光伏儲能(néng)係統(tǒng)采用(yòng)了36塊(kuài)峰值(zhí)輸出功(gōng)率為430W的(dí)單(dān)晶矽PV光(guāng)伏板堯(yáo)3台功(gōng)率為(wéi)4KW的儲(chǔ)能逆變器堯3塊(kuài)48V100AH的(dí)磷酸(suān)鐵鋰蓄電(diàn)池以及其它(tā)配件設(shè)備組成
。在整(zhěng)個係統中，PV光伏板以兩兩串聯的(dí)方(fāng)式(shì)，形成了18個並(bìng)聯(lián)的PV光伏板(bǎn)單元，每6個單(dān)元淵12塊PV光伏(fú)板冤與(yǔ)一個儲能逆變器連接(jiē)形成(chéng)一個(gè)光伏板組(zǔ)，以(yǐ)分(fēn)布(bù)式(shì)方(fāng)式(shì)進(jìn)行(háng)布置(zhì)
。此外，係統中(zhōng)的蓄(xù)電池(chí)作為儲(chǔ)能(néng)單元被並聯到各(gè)儲(chǔ)能(néng)逆變(biàn)器(qì)的(dí)後(hòu)端
。同時(shí)，本實(shí)驗裝(zhuāng)置(zhì)選(xuǎn)用(yòng)的(dí)HFP48儲能逆變(biàn)器的(dí)太陽能光伏發(fā)電模塊(kuài)，使用了新優化(huà)的MPPT追(zhuī)蹤(zōng)技(jì)術，能(néng)快速定(dìng)位到(dào)光伏陣(zhèn)的大功率點(diǎn)，實時獲(huò)取PV光伏板的大能
。

2.2充(chōng)電(diàn)樁智(zhì)能控製係統(tǒng)

在(zài)分布式(shì)智慧光伏充(chōng)電站的架構中，充電(diàn)樁智能(néng)控(kòng)製(zhì)係(xì)統(tǒng)扮演了一個不能(néng)或缺(quē)的(dí)角色(sè)，其主(zhǔ)要職(zhí)責(zé)包括整合堯管理(lǐ)及指(zhǐ)導(dǎo)充(chōng)電(diàn)係統的(dí)運(yùn)作
。旨(zhǐ)在(zài)確保(bǎo)係(xì)統(tǒng)能夠(gòu)適(shì)應多變(biàn)的環(huán)境(jìng)條(tiáo)件(jiàn)與(yǔ)不(bù)同的(dí)用戶(hù)需(xū)求
。結(jié)合(hé)係統設(shè)定，每(měi)組(zǔ)儲能逆(nì)變器淵容(róng)量(liáng)為4KW冤連接12塊(kuài)峰值輸出功率(shuài)為(wéi)430W的(dí)單晶矽PV光伏板
。鑒(jiàn)於電(diàn)動自(zì)行車充電(diàn)器(qì)的功(gōng)率(shuài)大致在(zài)300W左(zuǒ)右，每(měi)組儲(chǔ)能(néng)逆變器配(pèi)備(bèi)7個充電終(zhōng)端(duān)節點(diǎn)，每個(gè)節點配置(zhì)2個(gè)充(chōng)電(diàn)插(chā)頭，以(yǐ)確保(bǎo)充足的充電能力
。采(cǎi)納(nà)將(jiāng)7個(gè)充電(diàn)終端設(shè)備分為一組的(dí)策(cè)略，不(bù)僅增強(qiáng)了係統的(dí)模(mó)塊化(huà)和靈活性，同時也(yě)為係(xì)統未(wèi)來(lái)的(dí)擴(kuò)展(zhǎn)或維(wéi)護提(tí)供了(liǎo)便(biàn)利(lì)
。這些(xiē)充(chōng)電終端通過RS484接口(kǒu)相(xiāng)互連(lián)接，確(què)保(bǎo)了數據傳輸(shū)的高(gāo)速與穩定(dìng)
。同時，每(měi)個充(chōng)電(diàn)終(zhōng)端都裝備了(liǎo)高精度的(dí)傳(chuán)感器，它們可(kě)以對充(chōng)電過程中(zhōng)的(dí)各種參數進(jìn)行實(shí)時監測(cè)，如(rú)充電(diàn)樁的(dí)溫度堯(yáo)電壓(yā)堯(yáo)電(diàn)流以(yǐ)及(jí)充電(diàn)狀態(tài)等
。這些關(guān)鍵(jiàn)參(cān)數(shù)數據不僅(jǐn)對於確保充電(diàn)效率(shuài)至(zhì)關重(zhòng)要，還有助(zhù)於(yú)預防(fáng)和(hé)及(jí)時(shí)處(chǔ)理可能出現(xiàn)的(dí)異(yì)常情況
。

3物(wù)聯(lián)網通信技術(shù)

物聯網作為(wéi)一種物物相(xiāng)聯的(dí)互聯(lián)網(wǎng)形式，擁有(yǒu)全麵感知堯可靠(kào)傳遞(dì)和智(zhì)能處(chǔ)理等(děng)顯著特征，能(néng)夠將傳感技(jì)術(shù)與(yǔ)智能(néng)技術(shù)相互(hù)融合，同(tóng)時(shí)充(chōng)分利用(yòng)雲計算堯數據挖(wā)掘(jué)堯神經網絡等智能技術，滿(mǎn)足多樣化的(dí)用(yòng)戶需求
。本文(wén)研(yán)究搭建(jiàn)的(dí)分(fēn)布式智慧光伏充電站(zhàn)係統，是一(yī)個采(cǎi)用(yòng)物(wù)聯網技術(shù)的(dí)3層結構智(zhì)能網(wǎng)絡(luò)
。物聯網網(wǎng)絡(luò)拓(tuò)撲結構如圖(tú)2所示
。

圖2

在(zài)該(gāi)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構中，主(zhǔ)要用(yòng)到Modbus有(yǒu)綫通信(xìn)技(jì)術,MQTT雲(yún)通信(xìn)技(jì)術和數據(jù)透(tòu)傳技(jì)術
。

3.1Modbus有綫(xiàn)通信

在(zài)感知(zhī)層的(dí)構(gòu)建(jiàn)中，係(xì)統采(cǎi)用了Modbus協議(yì)配合RS484接口來實現各傳感器(qì)和設備(bèi)間的有綫通(tōng)信
。Modbus協(xié)議因(yīn)其(qí)穩定性和高度的兼(jiān)容性，在(zài)工(gōng)業通(tōng)訊領域被(bèi)廣(guǎng)泛(fàn)認(rèn)可
。通過這(zhè)種方式,確(què)保(bǎo)了(liǎo)包括(kuò)儲能(néng)逆(nì)變(biàn)器，蓄(xù)電(diàn)池組(zǔ)，火(huǒ)災報(bào)警器，智能充電樁(zhuāng)等在內(nèi)的多(duō)種設備，能夠實現(xiàn)安全(quán)，準確的信息交(jiāo)換(huàn)
。

3.2MQTT雲通信(xìn)及(jí)數(shù)據(jù)透傳

由於(yú)管理平台(tái)距離(lí)充電樁較遠(yuǎn)，因此係統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層采(cǎi)用了(liǎo)MQTT協議(yì)以及(jí)4G數據(jù)幀透(tòu)傳
。MQTT是(shì)一種(zhǒng)輕(qīng)量(liáng)級(jí)的(dí)消息傳輸協議，適用於物聯(lián)網環(huán)境(jìng)中帶寬有限(xiàn)的(dí)設(shè)備
。在本(běn)係(xì)統中(zhōng)，MQTT用(yòng)於將儲(chǔ)能逆變器和小型(xíng)氣(qì)象(xiàng)站收(shōu)集的(dí)數據(jù)通(tōng)過(guò)無綫數據終(zhōng)端(duān)上傳(chuán)至(zhì)平台(tái)，這些數據(jù)包括光伏(fú)發電量，能源存儲(chǔ)水平，溫(wēn)度(dù)等
。此外(wài)，智能充電(diàn)樁的數據使(shǐ)用RS484總(zǒng)綫進行數據(jù)匯總，終通過(guò)遠(yuǎn)程終端單(dān)元進行數(shù)據幀透傳至(zhì)平台(tái)，以(yǐ)支(zhī)持實時的遠(yuǎn)程監控和(hé)控(kòng)製
。

4 Acrel-2000MG充電站微電網能量(liáng)管理(lǐ)係統

4.1平台(tái)概述

Acrel-2000MG微(wēi)電網能量管理係(xì)統(tǒng)，是我(wǒ)司(sī)根據新型電力(lì)係統(tǒng)下(xià)微(wēi)電網(wǎng)監(jiān)控(kòng)係(xì)統與(yǔ)微(wēi)電網(wǎng)能量管(guǎn)理(lǐ)係統的(dí)要求，總(zǒng)結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和(hé)生(shēng)產的(dí)經驗(yàn)，專門研(yán)製(zhì)出的企(qǐ)業微(wēi)電(diàn)網能(néng)量管(guǎn)理係(xì)統
。本係(xì)統滿足光(guāng)伏(fú)係統，風力(lì)發電(diàn)，儲能(néng)係統以(yǐ)及充(chōng)電(diàn)站的接入(rù)，*進行(háng)數據采集(jí)分(fēn)析，直(zhí)接(jiē)監視光伏，風(fēng)能，儲能係統，充(chōng)電站(zhàn)運(yùn)行狀(zhuàng)態及(jí)健康狀況(kuàng)，是一(yī)個集(jí)監控係(xì)統，能量管理為一(yī)體的管(guǎn)理(lǐ)係統
。該(gāi)係(xì)統在安全穩定的基(jī)礎(chǔ)上以(yǐ)經(jīng)濟優化運行(háng)為(wéi)目(mù)標，促進可再(zài)生能(néng)源(yuán)應用，提高電(diàn)網(wǎng)運行(háng)穩(wěn)定性(xìng)，補(bǔ)償(cháng)負荷(hé)波動(dòng)；有效(xiào)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)側(cè)的需(xū)求(qiú)管(guǎn)理(lǐ)，消除晝夜峰穀(gǔ)差，平(píng)滑負(fù)荷，提高(gāo)電力(lì)設(shè)備運行效率，降低(dī)供(gōng)電成(chéng)本
。為(wéi)企業微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能量(liáng)管理提(tí)供(gōng)安(ān)全(quán)，可(kě)靠，經濟運行提供(gōng)了全新的解決方案
。

微電網能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)應采用分(fēn)層分(fēn)布(bù)式(shì)結構，整個能(néng)量管理係(xì)統在(zài)物(wù)理上(shàng)分為三個層：設(shè)備層(céng)，網絡通(tōng)信(xìn)層(céng)和站控層(céng)
。站級通信網絡采用(yòng)標準以(yǐ)太網(wǎng)及(jí)TCP/IP通信(xìn)協議(yì)，物(wù)理媒(méi)介(jiè)可以(yǐ)為光纖，網綫，屏(píng)蔽雙(shuāng)絞綫(xiàn)等
。係統(tǒng)支持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-4-101，IEC60870-4-103，IEC60870-4-104，MQTT等通(tōng)信規約
。

4.2平(píng)台適用(yòng)場合(hé)

係統(tǒng)可應用(yòng)於城市(shì)，高速公路，工(gōng)業(yè)園(yuán)區，工商(shāng)業區(qū)，居(jū)民區(qū)，智能(néng)建(jiàn)築，海(hǎi)島，無(wú)電地(dì)區(qū)可(kě)再生(shēng)能源(yuán)係統監控(kòng)和能(néng)量(liáng)管理(lǐ)需求(qiú)
。

4.3係統架(jià)構

本(běn)平(píng)台采(cǎi)用分(fēn)層(céng)分布式結構進(jìn)行(háng)設計，即(jí)站(zhàn)控層(céng)，網(wǎng)絡層(céng)和設備層(céng)，詳細拓(tuò)撲結(jié)構(gòu)如(rú)下(xià)：

圖1典型(xíng)微(wēi)電網(wǎng)能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)組(zǔ)網(wǎng)方式

5充(chōng)電站(zhàn)微電網能量管理(lǐ)係統解(jiě)決(jué)方案(àn)

5.1實時監測(cè)

微電網能量管理係統人機界麵友(yǒu)好(hǎo)，應能夠以(yǐ)係(xì)統(tǒng)一次電氣圖的(dí)形式(shì)直觀顯示各(gè)電氣回(huí)路的運行狀(zhuàng)態(tài)，實時監(jiān)測(cè)光伏，風電(diàn)，儲能(néng)，充(chōng)電(diàn)站等(děng)各回(huí)路(lù)電壓，電流，功(gōng)率，功率(shuài)因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各(gè)回路斷(duàn)路器(qì)，隔離開(kāi)關(guān)等(děng)合，分(fēn)閘(zhá)狀(zhuàng)態(tài)及有關故(gù)障(zhàng)，告警等信(xìn)號
。其中，各(gè)子係統(tǒng)回路電參(cān)量主要有：相電(diàn)壓(yā)，綫電壓，三(sān)相電流，有功/無(wú)功(gōng)功率(shuài)，視在功率(shuài)，功率因數，頻率，有功/無功(gōng)電度(dù)，頻(pín)率和(hé)正(zhèng)向有(yǒu)功(gōng)電(diàn)能累計值；狀態參數主要(yào)有：開關狀(zhuàng)態，斷(duàn)路器(qì)故障(zhàng)脫扣告(gào)警等(děng)
。

係統(tǒng)應(yīng)可以(yǐ)對分布式電(diàn)源，儲能(néng)係(xì)統進行發電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)，使管理(lǐ)人員實(shí)時(shí)掌握(wò)發(fā)電(diàn)單(dān)元(yuán)的(dí)出力信息，收益信息，儲能荷電狀態(tài)及發電(diàn)單(dān)元與(yǔ)儲能(néng)單(dān)元(yuán)運行(háng)功率設置等
。

係統(tǒng)應(yīng)可以對儲(chǔ)能係(xì)統進行狀態管理，能(néng)夠(gòu)根據儲(chǔ)能(néng)係統的荷(hé)電狀態(tài)進(jìn)行(háng)及時(shí)告警，並支持定期(qī)的電(diàn)池(chí)維護(hù)
。

微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能(néng)量管(guǎn)理係(xì)統的監控係統(tǒng)界(jiè)麵(miàn)包括係統(tǒng)主界麵，包(bāo)含(hán)微電網(wǎng)光(guāng)伏，風(fēng)電，儲能(néng)，充電站及(jí)總體(tǐ)負(fù)荷組(zǔ)成(chéng)情況，包(bāo)括收益(yì)信息，天(tiān)氣信息(xī)，節能(néng)減排信息(xī)，功率(shuài)信(xìn)息(xī)，電量信息，電壓電流情況等
。根(gēn)據不同(tóng)的(dí)需求，也(yě)可(kě)將(jiāng)充電，儲能(néng)及(jí)光伏(fú)係(xì)統信(xìn)息(xī)進行顯示
。

圖(tú)1係(xì)統主界(jiè)麵

子界(jiè)麵(miàn)主要包括(kuò)係統(tǒng)主(zhǔ)接綫圖，光伏(fú)信息(xī)，風電(diàn)信(xìn)息，儲(chǔ)能(néng)信息，充電(diàn)站信(xìn)息(xī)，通訊(xùn)狀況及一(yī)些(xiē)統(tǒng)計列表(biǎo)等(děng)
。

5.1.1光(guāng)伏(fú)界(jiè)麵

圖3光伏係統界麵(miàn)

本界麵(miàn)用來展示對光(guāng)伏(fú)係統信息(xī)，主要包括(kuò)逆變(biàn)器直(zhí)流側，交(jiāo)流側(cè)運行(háng)狀態監測及報警(jǐng)，逆變器及電站(zhàn)發(fā)電量統計(jì)及分析(xī)，並網(wǎng)櫃電(diàn)力監測及(jí)發電(diàn)量(liáng)統計，電站發(fā)電量年有(yǒu)效(xiào)利(lì)用(yòng)小時(shí)數統(tǒng)計，發電收益(yì)統計，碳(tàn)減排統計(jì)，輻(fú)照度(dù)/風(fēng)力(lì)/環境(jìng)溫(wēn)濕(shī)度監(jiān)測，發電功率(shuài)模(mó)擬(nǐ)及效率(shuài)分析；同(tóng)時(shí)對(duì)係統的總(zǒng)功率，電(diàn)壓(yā)電流及(jí)各個(gè)逆變器(qì)的運(yùn)行數據進(jìn)行展示
。

5.1.2儲(chǔ)能(néng)界麵

圖(tú)4儲(chǔ)能(néng)係統界麵

本界麵(miàn)主(zhǔ)要(yào)用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)本係統的(dí)儲能(néng)裝(zhuāng)機(jī)容(róng)量(liáng)，儲能(néng)當(dāng)前充(chōng)放(fàng)電量(liáng)，收益(yì)，SOC變化曲(qū)綫(xiàn)以及電量變化曲綫
。

圖5儲(chǔ)能係(xì)統PCS參數設置界麵

本界麵(miàn)主要用(yòng)來展(zhǎn)示對(duì)PCS的參數進行設(shè)置，包括開關(guān)機，運(yùn)行(háng)模式(shì)，功率(shuài)設定以(yǐ)及(jí)電(diàn)壓，電流的限值(zhí)
。

圖(tú)6儲(chǔ)能係統BMS參數設(shè)置界(jiè)麵

本界麵(miàn)用來展示(shì)對BMS的參數進行(háng)設(shè)置，主要包括電芯電(diàn)壓(yā)，溫度保護限(xiàn)值，電(diàn)池組電壓，電流，溫(wēn)度限(xiàn)值(zhí)等(děng)
。

圖(tú)7儲能係統PCS電網(wǎng)側數據(jù)界麵(miàn)

本(běn)界麵用來(lái)展示對(duì)PCS電網側數(shù)據，主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括相電壓，電(diàn)流，功(gōng)率(shuài)，頻(pín)率(shuài)，功(gōng)率因數(shù)等
。

圖8儲能係統(tǒng)PCS交(jiāo)流側數據界(jiè)麵

本界(jiè)麵用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)對PCS交(jiāo)流側數據，主要包(bāo)括相電(diàn)壓，電流(liú)，功率，頻率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因數(shù)，溫度值等
。同時針對交(jiāo)流側(cè)的(dí)異常信(xìn)息(xī)進(jìn)行(háng)告警
。

圖9儲(chǔ)能係(xì)統PCS直流側(cè)數據界(jiè)麵(miàn)

本界(jiè)麵(miàn)用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓，電(diàn)流，功率(shuài)，電(diàn)量(liáng)等
。同時針對直流(liú)側(cè)的(dí)異(yì)常信息(xī)進(jìn)行(háng)告警
。

圖(tú)10儲能(néng)係統PCS狀(zhuàng)態界麵

本界麵用(yòng)來(lái)展示對(duì)PCS狀態(tài)信息(xī)，主要(yào)包括通訊(xùn)狀(zhuàng)態(tài)，運行狀態，STS運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)及STS故(gù)障(zhàng)告警(jǐng)等
。

圖(tú)11儲能(néng)電池狀態界麵(miàn)

本(běn)界麵(miàn)用來(lái)展示對BMS狀(zhuàng)態信息，主(zhǔ)要包(bāo)括儲能電池的(dí)運行狀態(tài)，係(xì)統信息，數(shù)據信息以及告警信息等，同時展示當(dāng)前儲能(néng)電池(chí)的SOC信(xìn)息(xī)
。

圖12儲(chǔ)能電池簇(cù)運行數據界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵用來展示對電池簇信息(xī)，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)儲(chǔ)能各模組(zǔ)的(dí)電(diàn)芯電壓與(yǔ)溫度，並展(zhǎn)示(shì)當(dāng)前(qián)電芯(xīn)的電(diàn)壓，溫(wēn)度值及(jí)所對(duì)應(yīng)的(dí)位置
。

5.1.3風(fēng)電界麵

圖(tú)13風電係(xì)統界麵(miàn)

本界麵(miàn)用來展(zhǎn)示對風電係統(tǒng)信(xìn)息(xī)，主(zhǔ)要包括逆(nì)變控(kòng)製(zhì)一體(tǐ)機(jī)直(zhí)流側，交流側(cè)運行(háng)狀態監測及報警，逆變器(qì)及電(diàn)站發電(diàn)量統(tǒng)計(jì)及分析，電(diàn)站發(fā)電量年有效利(lì)用小時數(shù)統(tǒng)計(jì)，發電收(shōu)益統計(jì)，碳減排統計，風速/風(fēng)力/環境溫(wēn)濕(shī)度(dù)監測，發電功率模擬及效率(shuài)分(fēn)析；同時對係(xì)統的(dí)總功率，電壓電流(liú)及各個(gè)逆(nì)變(biàn)器的(dí)運行(háng)數據進(jìn)行展示
。

5.1.4充電(diàn)站(zhàn)界(jiè)麵

圖(tú)14充電站界麵

本界(jiè)麵(miàn)用(yòng)來展(zhǎn)示對充電(diàn)站係統信(xìn)息(xī)，主要(yào)包(bāo)括(kuò)充(chōng)電站(zhàn)用(yòng)電(diàn)總(zǒng)功率(shuài)，交直流充電站(zhàn)的功率(shuài)，電(diàn)量，電量(liáng)費(fèi)用(yòng)，變(biàn)化曲(qū)綫，各個充電站的運行數(shù)據等
。

5.1.5視(shì)頻監(jiān)控界麵

圖15微電(diàn)網視頻(pín)監控界(jiè)麵(miàn)

本界(jiè)麵主要展(zhǎn)示(shì)係統(tǒng)所(suǒ)接(jiē)入的視頻畫麵，且(qiě)通過不同的配(pèi)置，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽，回(huí)放(fàng)，管(guǎn)理(lǐ)與控(kòng)製等(děng)
。

5.1.6發電預測(cè)

係統(tǒng)應可以(yǐ)通過歷(lì)史發電(diàn)數據，實測數(shù)據，未(wèi)來天氣預測數(shù)據，對(duì)分布式發電進行(háng)短期，超(chāo)短(duǎn)期發(fā)電功(gōng)率(shuài)預測，並(bìng)展示(shì)合格率及(jí)誤(wù)差(chà)分析
。根據功(gōng)率預(yù)測(cè)可進(jìn)行(háng)人工輸入(rù)或者(zhě)自(zì)動生成發(fā)電計劃(huá)，便於用(yòng)戶對該係統新能源(yuán)發電(diàn)的集中管控
。

圖(tú)16光伏(fú)預測界麵

5.1.7策(cè)略配置

係(xì)統(tǒng)應(yīng)可(kě)以根據(jù)發電數(shù)據，儲(chǔ)能係統容(róng)量，負荷需(xū)求及分時(shí)電價(jià)信息，進行係(xì)統運(yùn)行(háng)模(mó)式的(dí)設置及不(bù)同控製策略配(pèi)置
。如(rú)削(xiāo)峰(fēng)填穀，周(zhōu)期(qī)計(jì)劃，需量(liáng)控製，防(fáng)逆流，有序充電，動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等(děng)
。

具(jù)體(tǐ)策略根據(jù)項目實(shí)際情況（如儲能櫃數量(liáng)，負(fù)載功率，光伏係(xì)統(tǒng)能(néng)力等(děng)）進行接口適配和策略調整(zhěng)，同(tóng)時支持定製(zhì)化需求
。

圖(tú)17策略(lüè)配置界麵(miàn)

5.1.8運(yùn)行(háng)報表

應能查詢各子係統(tǒng)，回(huí)路或設(shè)備(bèi)*時間的運行(háng)參數，報表(biǎo)中顯(xiǎn)示(shì)電(diàn)參量信(xìn)息應(yīng)包括：各(gè)相電流(liú)，三相電壓，總功率(shuài)因(yīn)數，總(zǒng)有功(gōng)功(gōng)率，總無(wú)功(gōng)功率(shuài)，正(zhèng)向有功電能，尖(jiān)峰平穀(gǔ)時段電(diàn)量(liáng)等(děng)
。

圖18運行報(bào)表

5.1.9實時報(bào)警(jǐng)

應(yīng)具有實時報(bào)警(jǐng)功能，係統能夠對各(gè)子(zǐ)係(xì)統中的(dí)逆變器(qì)，雙向變(biàn)流器的(dí)啟動(dòng)和關(guān)閉等
。信(xìn)變(biàn)位(wèi)，及(jí)設備內部的保護動(dòng)作或(huò)事故(gù)跳閘時應能(néng)發(fā)出告警，應(yīng)能實時(shí)顯示(shì)告(gào)警事(shì)件或(huò)跳(tiào)閘事件，包括(kuò)保(bǎo)護事(shì)件(jiàn)名稱(chēng)，保(bǎo)護動作時刻(kè)；並應能以(yǐ)彈窗(chuāng)，聲音(yīn)，短信和電(diàn)話等形式通(tōng)知(zhī)相關(guān)人(rén)員
。

圖18實時告警

5.1.10歷史事件查(chá)詢

應能(néng)夠對(duì)
。信(xìn)變位(wèi)，保護動(dòng)作(zuò)，事故跳閘(zhá)，以及(jí)電壓(yā)，電(diàn)流，功(gōng)率，功(gōng)率因數，電(diàn)芯溫度（鋰(lǐ)離(lí)子電池(chí)），壓力（液流(liú)電(diàn)池），光(guāng)照，風(fēng)速，氣壓越(yuè)限(xiàn)等事(shì)件記(jì)錄(lù)進(jìn)行存(cún)儲(chǔ)和(hé)管(guǎn)理，方(fāng)便用(yòng)戶(hù)對係(xì)統事件和報警進行(háng)歷(lì)史追溯，查(chá)詢統計，事(shì)故(gù)分析
。

圖(tú)19歷(lì)史事(shì)件查(chá)詢

5.1.11電能(néng)質量監測

應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)係(xì)統的電能(néng)質(zhì)量(liáng)包(bāo)括(kuò)穩態狀(zhuàng)態(tài)和暫(zàn)態狀態進(jìn)行持續(xù)監測，使(shǐ)管理人(rén)員(yuán)實時掌(zhǎng)握供(gōng)電(diàn)係(xì)統電(diàn)能質量情(qíng)況，以便及時(shí)發現(xiàn)和消(xiāo)除(chú)供(gōng)電不穩(wěn)定(dìng)因素(sù)
。

1）在(zài)供電(diàn)係(xì)統(tǒng)主界麵上應能實(shí)時顯示各(gè)電(diàn)能(néng)質量監測(cè)點(diǎn)的監測裝置(zhì)通信狀態(tài)，各監(jiān)測點的A/B/C相電(diàn)壓總(zǒng)畸(jī)變(biàn)率，三(sān)相電壓不(bù)平衡度*和正(zhèng)序/負序(xù)/零(líng)序(xù)電壓值，三相(xiāng)電流(liú)不平衡(héng)度*和正序(xù)/負(fù)序/零序(xù)電(diàn)流值；

2）諧波(bō)分析(xī)功能：係(xì)統(tǒng)應能實(shí)時顯(xiǎn)示A/B/C三(sān)相電(diàn)壓總諧(xié)波畸變率，A/B/C三(sān)相電(diàn)流(liú)總(zǒng)諧波畸變(biàn)率，奇次(cì)諧波(bō)電(diàn)壓總(zǒng)畸變率(shuài)，奇次諧波(bō)電流總畸變率(shuài)，偶次諧波電壓總畸變率(shuài)，偶次諧波(bō)電流總畸(jī)變(biàn)率；應能以(yǐ)柱(zhù)狀(zhuàng)圖(tú)展(zhǎn)示2-63次諧波(bō)電壓含(hán)有率，2-63次(cì)諧(xié)波(bō)電(diàn)壓含有(yǒu)率，0.4～63.4次(cì)間(jiān)諧波電壓含(hán)有率，0.4～63.4次間諧波電流含(hán)有率；

3）電壓(yā)波動與(yǔ)閃變：係(xì)統應(yīng)能顯(xiǎn)示A/B/C三(sān)相電(diàn)壓波動值(zhí)，A/B/C三相電壓短(duǎn)閃變(biàn)值(zhí)，A/B/C三(sān)相電壓(yā)長(cháng)閃變值(zhí)；應(yīng)能(néng)提供A/B/C三(sān)相電(diàn)壓波動(dòng)曲綫(xiàn)，短閃變(biàn)曲(qū)綫(xiàn)和(hé)長閃(shǎn)變曲綫(xiàn)；應(yīng)能(néng)顯示電壓(yā)偏差與頻率(shuài)偏差；

4）功率(shuài)與電能計量(liáng)：係統(tǒng)應能(néng)顯示A/B/C三相有功(gōng)功率(shuài)，無功(gōng)功率(shuài)和視在(zài)功(gōng)率；應(yīng)能顯示(shì)三相(xiāng)總有功功率，總無功(gōng)功(gōng)率，總視(shì)在(zài)功(gōng)率和(hé)總功率(shuài)因(yīn)素；應(yīng)能(néng)提供有功負荷(hé)曲(qū)綫，包括日(rì)有功負荷(hé)曲綫（折(zhē)綫型）和年(nián)有功負(fù)荷曲綫（折綫型）；

4）電壓(yā)暫態監測：在電(diàn)能質量暫(zàn)態(tài)事件如電(diàn)壓(yā)暫升(shēng)，電(diàn)壓暫(zàn)降，短時中(zhōng)斷(duàn)發(fā)生(shēng)時(shí)，係(xì)統應(yīng)能(néng)產生(shēng)告警(jǐng)，事件(jiàn)能以(yǐ)彈窗(chuāng)，閃爍，聲(shēng)音(yīn)，短(duǎn)信(xìn)，電(diàn)話等形式(shì)通知相關人(rén)員(yuán)；係統應能查看相(xiāng)應暫態事件(jiàn)發生(shēng)前後的波形
。

6）電(diàn)能質(zhì)量(liáng)數(shù)據統計：係統應(yīng)能顯(xiǎn)示1min統計整2h存儲的統計數(shù)據，包(bāo)括均值，*值(zhí)，*值，94%概率值，方均(jūn)根值
。

7）事件記(jì)錄(lù)查(chá)看(kàn)功能(néng)：事件記錄應包含(hán)事(shì)件(jiàn)名(míng)稱，狀態（動作(zuò)或(huò)返(fǎn)回），波形(xíng)號(hào)，越限值(zhí)，故障持續(xù)時(shí)間，事件發生的(dí)時間
。

圖(tú)20微電網(wǎng)係(xì)統電能(néng)質(zhì)量界麵

5.1.12監控功(gōng)能(néng)

應可(kě)以(yǐ)對整個(gè)微電網(wǎng)係(xì)統範圍(wéi)內的(dí)設備進行遠程
。控操作
。係統(tǒng)維護人員(yuán)可(kě)以通過管(guǎn)理係(xì)統的(dí)主(zhǔ)界麵(miàn)完(wán)成
。控操作(zuò)，並遵循(xún)
。控預置，
。控返校，
。控執行的操(cāo)作順序(xù)，可(kě)以及時(shí)執行調(tiáo)度(dù)係統或站內(nèi)相應的操(cāo)作(zuò)命令
。

圖(tú)21監控功(gōng)能(néng)

5.1.13曲綫查詢

應(yīng)可在曲綫(xiàn)查詢界麵，可以直接(jiē)查(chá)看各(gè)電(diàn)參量曲綫(xiàn)，包(bāo)括三相(xiāng)電流，三(sān)相(xiāng)電壓(yā)，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無功(gōng)功(gōng)率，功率因數(shù)，SOC，SOH，充放(fàng)電量(liáng)變化(huà)等(děng)曲(qū)綫(xiàn)
。

圖(tú)22曲綫查(chá)詢

5.1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表

具(jù)備定時(shí)抄表匯總統計功能(néng)，用(yòng)戶可以(yǐ)自由查詢自(zì)係(xì)統正常運(yùn)行以來任意(yì)時間段內各(gè)配電節點(diǎn)的(dí)發電，用電，充(chōng)放電(diàn)情(qíng)況，即該(gāi)節點(diǎn)進綫用電量與各(gè)分支(zhī)回(huí)路消耗電量(liáng)的統計分析報表(biǎo)
。對微電網與(yǔ)外部係(xì)統間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計分(fēn)析；對(duì)係(xì)統運(yùn)行的節能(néng)，收(shōu)益等分析；具備對(duì)微電網供電可靠(kào)性分(fēn)析，包(bāo)括年停(tíng)電時(shí)間，年停電次(cì)數(shù)等分析；具(jù)備對(duì)並(bìng)網(wǎng)型微電(diàn)網的並網點(diǎn)進行(háng)電能質量(liáng)分析(xī)
。

圖23統計(jì)報(bào)表

5.1.15網絡拓撲圖

係(xì)統(tǒng)支(zhī)持實(shí)時(shí)監視接(jiē)入係統的各(gè)設備的(dí)通(tōng)信狀態(tài)，能(néng)夠(gòu)完整的顯(xiǎn)示整(zhěng)個係統網(wǎng)絡結構(gòu)；可在綫(xiàn)診斷設(shè)備通信狀態，發生(shēng)網絡(luò)異常時(shí)能(néng)自(zì)動在界(jiè)麵上(shàng)顯示(shì)故障設備(bèi)或元件及(jí)其故(gù)障部(bù)位(wèi)
。

圖24微(wēi)電(diàn)網係統拓(tuò)撲(pū)界(jiè)麵

本(běn)界麵主(zhǔ)要展示微電網(wǎng)係統拓(tuò)撲(pū)，包括(kuò)係統的(dí)組(zǔ)成(chéng)內容，電(diàn)網(wǎng)連(lián)接(jiē)方(fāng)式，斷(duàn)路(lù)器，表計(jì)等信息(xī)
。

5.1.16通信(xìn)管理

可(kě)以(yǐ)對整個(gè)微(wēi)電網(wǎng)係統(tǒng)範圍內的設備(bèi)通(tōng)信(xìn)情(qíng)況(kuàng)進行(háng)管(guǎn)理，控製(zhì)，數據(jù)的(dí)實時(shí)監測
。係統維(wéi)護人(rén)員(yuán)可(kě)以(yǐ)通過(guò)管理係統(tǒng)的(dí)主(zhǔ)程序右鍵打(dǎ)開(kāi)通(tōng)信管理程(chéng)序(xù)，然後選(xuǎn)擇(zé)通信控(kòng)製啟(qǐ)動所(suǒ)有端口(kǒu)或(huò)某(mǒu)個端(duān)口(kǒu)，快(kuài)速查(chá)看(kàn)某設備的(dí)通(tōng)信(xìn)和數據情況
。通信應支持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-4-101，IEC60870-4-103，IEC60870-4-104，MQTT等通(tōng)信規(guī)約
。

圖(tú)24通(tōng)信(xìn)管理

5.1.17用戶權限管(guǎn)理(lǐ)

應具(jù)備設置用戶權(quán)限管理(lǐ)功(gōng)能(néng)
。通過用戶權限管(guǎn)理能(néng)夠防(fáng)止未經授權的操作(zuò)（如(rú)
。控(kòng)操作，運行參數修改(gǎi)等(děng)）
。可(kě)以(yǐ)定義不同級(jí)別(bié)用戶的(dí)登錄名，密碼(mǎ)及(jí)操(cāo)作權(quán)限(xiàn)，為係(xì)統運(yùn)行，維護(hù)，管理(lǐ)提供(gōng)可靠的安全(quán)保障(zhàng)
。

圖(tú)26用戶權限

5.1.18故障(zhàng)錄波(bō)

應可(kě)以在係(xì)統(tǒng)發(fā)生故(gù)障時，自動準(zhǔn)確地(dì)記錄故(gù)障前(qián)，後(hòu)過程(chéng)的各相關(guān)電氣量的(dí)變化(huà)情(qíng)況，通(tōng)過對(duì)這些電(diàn)氣(qì)量(liáng)的(dí)分(fēn)析，比較，對分(fēn)析(xī)處(chǔ)理(lǐ)事(shì)故(gù)，判斷(duàn)保護是(shì)否正確(què)動作，提高(gāo)電力係統(tǒng)安全運行(háng)水(shuǐ)平有著重(zhòng)要作用(yòng)
。其(qí)中(zhōng)故障錄(lù)波共可記(jì)錄16條(tiáo)，每條錄(lù)波可觸(chù)發6段錄波(bō)，每(měi)次(cì)錄(lù)波(bō)可記錄(lù)故障前8個(gè)周波，故(gù)障(zhàng)後4個周波(bō)波(bō)形(xíng)，總(zǒng)錄波時間共計(jì)46s
。每(měi)個(gè)采樣點錄波(bō)至少(shǎo)包含(hán)12個(gè)模擬(nǐ)量(liáng)，10個開關量波(bō)形
。

圖27故障錄(lù)波

5.1.19事(shì)故追憶(yì)

可(kě)以(yǐ)自(zì)動記錄(lù)事(shì)故時刻前(qián)後(hòu)一段(duàn)時(shí)間的(dí)所有實(shí)時(shí)掃描(miáo)數據(jù)，包括(kuò)開(kāi)關位置，保護動作狀態，測(cè)量(liáng)等，形成(chéng)事故(gù)分(fēn)析的(dí)數據基礎
。

用戶可(kě)自(zì)定義事(shì)故追憶(yì)的(dí)啟動事件(jiàn)，當(dāng)每個事(shì)件(jiàn)發生時(shí)，存儲(chǔ)事(shì)故(gù)*10個掃描周期(qī)及事故後10個(gè)掃描(miáo)周期的有(yǒu)關點數據(jù)
。啟動事件(jiàn)和監(jiān)視的(dí)數據點(diǎn)可(kě)由用戶隨意修(xiū)改
。

6硬件及(jí)其(qí)配套產品

7結束語

本(běn)研究構建了一(yī)個分(fēn)布式(shì)智(zhì)慧光伏充電站(zhàn)，括分布式(shì)光伏(fú)儲(chǔ)能(néng)係統和充電樁(zhuāng)智能控製

係統(tǒng)，以太陽(yáng)能(néng)作為基(jī)礎(chǔ)能源，結(jié)合物聯網和(hé)人(rén)工智(zhì)能等(děng)新興技(jì)術，構建(jiàn)分布式智慧光伏充電(diàn)站(zhàn)
。

【參考文獻(xiàn)】

【1】趙(zhào)世(shì)佳(jiā)，趙福全(quán)，郝瀚，等.中(zhōng)國新(xīn)能源汽車充電基礎設施(shī)發展(zhǎn)現(xiàn)狀(zhuàng)與(yǔ)應對策略[J].

【2】朱偉鋼(gāng)，林(lín)燕(yàn)梅，周蕾.太陽能(néng)光伏(fú)發電在中(zhōng)國(guó)的(dí)應用[J].

【3】高祥宇(yǔ),李慧(huì),孫銀兵(bīng).基於(yú)Niagara的分(fēn)布(bù)式智(zhì)慧光伏(fú)充(chōng)電站(zhàn)

【4】安(ān)科瑞高校綜合(hé)能效(xiào)解決(jué)方(fāng)案(àn)2022.4版(bǎn).

【5】安科瑞企業微電(diàn)網(wǎng)設計與(yǔ)應用(yòng)手冊2022.04版.