安科瑞 陳(chén)聰

引(yǐn)言(yán)

隨著能源(yuán)互聯網(wǎng)和可(kě)再生能(néng)源(yuán)的快速(sù)發(fā)展
，儲能(néng)技術在(zài)我(wǒ)國能源結構調(tiáo)整中發(fā)揮著日益重(zhòng)要(yào)的作用(yòng)
。儲(chǔ)能(néng)櫃作(zuò)為(wéi)儲能係統的重要組成部分
，其(qí)能量管(guǎn)理係(xì)統的性能(néng)優(yōu)化成為(wéi)研究的熱(rè)點
。本文將淺(qiǎn)析(xī)儲能櫃(guì)能量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)的
，並對(duì)綜(zōng)合性能(néng)優化進(jìn)行總(zǒng)結(jié)
，以期為(wéi)我(wǒ)國儲(chǔ)能櫃行(háng)業的(dí)發(fā)展提(tí)供參(cān)考(kǎo)
。

一，儲能櫃能(néng)量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統概述(shù)

儲能(néng)櫃能量管(guǎn)理係統（EnergyManagementSystem,EMS）是實(shí)現對(duì)儲能櫃(guì)中電能(néng)的(dí)存儲，轉(zhuǎn)換，分(fēn)配(pèi)和(hé)調(tiáo)度等功能的(dí)關鍵(jiàn)技術
。其(qí)主(zhǔ)要功(gōng)能包括(kuò)：實(shí)時監測儲(chǔ)能櫃運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)
，優(yōu)化充(chōng)放電(diàn)策略
，提高電能轉換效(xiào)率
，確保係(xì)統安全穩定(dìng)運(yùn)行等(děng)
。

二(èr)，儲(chǔ)能櫃(guì)能(néng)量管理係(xì)統(tǒng)的核心(xīn)技(jì)術(shù)

監(jiān)測技術是儲(chǔ)能櫃(guì)能量管理係統的核(hé)心(xīn)技(jì)術(shù)之一
，主要包(bāo)括對(duì)儲(chǔ)能櫃內(nèi)電池(chí)狀(zhuàng)態，電壓，電流(liú)，溫(wēn)度等參數的實時(shí)監測
。通過監(jiān)測技(jì)術(shù)
，可(kě)以(yǐ)實現對(duì)儲能(néng)櫃(guì)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)的實(shí)時掌(zhǎng)握(wò)
，為(wéi)優化(huà)充(chōng)放電策略(lüè)提供(gōng)數(shù)據支(zhī)持(chí)
。

1.充放電策略(lüè)優(yōu)化(huà)

充(chōng)放電(diàn)策(cè)略優化是(shì)提(tí)高儲能櫃(guì)能量(liáng)利(lì)用(yòng)率和延(yán)長電(diàn)池壽命的(dí)關(guān)鍵
。合理(lǐ)的充放(fàng)電策略(lüè)應根(gēn)據(jù)電池(chí)特(tè)性(xìng)和(hé)負載(zǎi)需求(qiú)
，動態(tài)調整(zhěng)充(chōng)放(fàng)電(diàn)參數
。目前
，常(cháng)見的(dí)充放電(diàn)策略有：恒壓恒流(liú)充電，變壓變流(liú)充(chōng)電，分階段充電等
。

2.電(diàn)能轉換(huàn)技術

電(diàn)能轉(zhuǎn)換(huàn)技術是(shì)儲能櫃(guì)能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)的核(hé)心(xīn)環節
，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)電池(chí)充(chōng)放電過程中的電能(néng)轉換(huàn)和電能質量(liáng)控製
。通過優(yōu)化(huà)電能轉(zhuǎn)換(huàn)技(jì)術
，可以提(tí)高(gāo)電能(néng)轉(zhuǎn)換效(xiào)率
，降(jiàng)低係(xì)統(tǒng)損耗(hào)
。

3.安全(quán)防護技(jì)術

安(ān)全(quán)防護技術(shù)是確(què)保(bǎo)儲能(néng)櫃能量(liáng)管理係統(tǒng)穩(wěn)定運行的重(zhòng)要(yào)保障
。主要(yào)包括電池(chí)過(guò)充(chōng)，過放，短路，過熱等(děng)保護(hù)措施(shī)
，以及電池管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)（BMS）與EMS之間的(dí)通信保護
。

三，儲能(néng)櫃(guì)能量(liáng)管理係(xì)統的綜合性能(néng)優化

1.提高電池利(lì)用(yòng)率

通過合理(lǐ)設計(jì)充放電(diàn)策(cè)略
，提(tí)高電(diàn)池(chí)的利用(yòng)率
，延(yán)長電池壽(shòu)命
。例如(rú)
，采用分(fēn)階(jiē)段(duàn)充電(diàn)策略
，可以根(gēn)據電池(chí)的實時狀態(tài)調(tiáo)整充(chōng)電參數(shù)
，實現(xiàn)電池的*佳充(chōng)電效(xiào)果
。

2.優化(huà)電(diàn)能(néng)轉換(huàn)效(xiào)率

通過優化電能轉換技術
，提(tí)高(gāo)電能(néng)轉(zhuǎn)換效率(shuài)
，降(jiàng)低(dī)係(xì)統損耗
。例(lì)如
，采用高(gāo)頻(pín)開(kāi)關(guān)電(diàn)源(yuán)，電力電(diàn)子(zǐ)器件等**技(jì)術
，降低(dī)電(diàn)能轉換過(guò)程中(zhōng)的能量(liáng)損(sǔn)失
。

3.加強安(ān)全防(fáng)護措施

加(jiā)強儲能櫃(guì)能(néng)量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統的安全防護措施
，確保(bǎo)係統(tǒng)穩(wěn)定(dìng)運行(háng)
。例如
，設置(zhì)多(duō)級(jí)保護措施
，提(tí)高電(diàn)池(chí)管理係統(tǒng)與(yǔ)EMS之(zhī)間的通信(xìn)保護
，確保係(xì)統在(zài)異(yì)常情況下能(néng)夠(gòu)及(jí)時(shí)響應
。

4.智能化監控與調度

利(lì)用(yòng)大(dà)數據(jù)，雲(yún)計算，物(wù)聯網(wǎng)等(děng)**技(jì)術
，實現(xiàn)對儲(chǔ)能櫃能量管理(lǐ)係統的智(zhì)能化監控與調度
。通過(guò)實時(shí)分(fēn)析運行數據
，優(yōu)化係統參數(shù)
，提高運(yùn)行(háng)效率
。

1. Acrel-2000ES儲(chǔ)能櫃能(néng)量管(guǎn)理係統(tǒng)

1係(xì)統(tǒng)概(gài)述

安科瑞(ruì)儲(chǔ)能(néng)能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)Acrel-2000ES
，專(zhuān)門針對(duì)工商(shāng)業(yè)儲能櫃(guì)，儲能集裝(zhuāng)箱(xiāng)研發(fā)的(dí)一款儲能EMS
，具有*的(dí)儲能監(jiān)控與(yǔ)管理(lǐ)功能,涵蓋(gài)了(liǎo)儲(chǔ)能係統設(shè)備(PCS，BMS，電表，消(xiāo)防，空調(tiáo)等(děng))的(dí)詳細信息,實現(xiàn)了數(shù)據采集，數據(jù)處理，數據存(cún)儲(chǔ)，數(shù)據查詢與分析，可視化監控，報警管理，統計報表(biǎo)等功能
。在*級(jí)應(yīng)用(yòng)上支(zhī)持能量調度,具(jù)備計劃曲(qū)綫(xiàn)，削峰填穀，需量(liáng)控(kòng)製(zhì)，防逆(nì)流等控製(zhì)功(gōng)能(néng)
。

2係(xì)統結構(gòu)

Acrel-2000ES
，可通(tōng)過直采或者通過通(tōng)訊(xùn)管理或串口(kǒu)服務(wù)器將儲能櫃或(huò)者(zhě)儲(chǔ)能(néng)集裝箱內部(bù)的設備接入(rù)係統(tǒng)
。係統(tǒng)結構如(rú)下：

3係統(tǒng)功能

3.1實(shí)時(shí)監測

係(xì)統人(rén)機(jī)界麵(miàn)友好(hǎo)
，能(néng)夠顯示儲能櫃的(dí)運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)
，實(shí)時監測(cè)PCS，BMS以及環境(jìng)參數(shù)信息
，如電參量，溫(wēn)度，濕(shī)度等(děng)
。實(shí)時顯(xiǎn)示有關故(gù)障(zhàng)，告(gào)警，收益(yì)等信息
。

3.2設備監控(kòng)

係(xì)統能夠(gòu)實(shí)時監(jiān)測(cè)PCS，BMS，電表(biǎo)，空調(tiáo)，消(xiāo)防，除濕(shī)機等設備的運(yùn)行狀態(tài)及運行模式
。

PCS監控(kòng)：滿(mǎn)足儲能(néng)變(biàn)流器的參數(shù)與限值設置；運(yùn)行模式設(shè)置；實現(xiàn)儲能變流器(qì)交(jiāo)直流側(cè)電壓(yā)，電流(liú)，功(gōng)率(shuài)及(jí)充放電量參(cān)數的采(cǎi)集與(yǔ)展示(shì)；實現PCS通(tōng)訊(xùn)狀態，啟停狀(zhuàng)態，開關狀態，異常告警(jǐng)等狀(zhuàng)態監測(cè)
。

BMS監控：滿(mǎn)足電池(chí)管理(lǐ)係統(tǒng)的(dí)參(cān)數(shù)與限值設(shè)置；實現儲能電(diàn)池(chí)的(dí)電芯(xīn)，電池簇的溫度，電(diàn)壓(yā)，電流(liú)的監測；實(shí)現電池充(chōng)放電(diàn)狀(zhuàng)態(tài)，電壓(yā)，電流及溫(wēn)度異(yì)常狀(zhuàng)態的告警(jǐng)
。

空調監(jiān)控(kòng)：滿(mǎn)足環(huán)境溫(wēn)度(dù)的(dí)監測
，可根據設置的閾值(zhí)進行(háng)空調溫度(dù)的聯動調節(jié)
，並實時監測空調(tiáo)的運行狀態(tài)及(jí)溫濕(shī)度(dù)數(shù)據
，以(yǐ)曲綫(xiàn)形式(shì)進行(háng)展(zhǎn)示
。

UPS監控(kòng)：滿足(zú)UPS的運(yùn)行狀(zhuàng)態及相關電參量監(jiān)測
。

3.3曲綫報表

係統(tǒng)能夠(gòu)對PCS充放電功(gōng)率曲綫，SOC變(biàn)換曲綫(xiàn)，及(jí)電壓(yā)，電(diàn)流(liú)，溫度等歷(lì)史(shǐ)曲綫(xiàn)的查詢與展示(shì)
。

3.4策略(lüè)配置

滿(mǎn)足儲能係(xì)統(tǒng)設備(bèi)參數的(dí)配置(zhì)，電價參數(shù)與時段(duàn)的(dí)設置，控(kòng)製策略(lüè)的(dí)選(xuǎn)擇
。目(mù)前支持的控(kòng)製策(cè)略(lüè)包含計劃(huá)曲綫，削(xiāo)峰填(tián)穀，需量控(kòng)製等(děng)
。

3.5實(shí)時報(bào)警

儲能能量管理係統(tǒng)具有實時(shí)告(gào)警功能(néng)
，係(xì)統(tǒng)能夠對儲能充(chōng)放電越限(xiàn)，溫度(dù)越限(xiàn)，設(shè)備故(gù)障(zhàng)或通信故(gù)障(zhàng)等事(shì)件(jiàn)發出(chū)告(gào)警
。

3.6事件(jiàn)查(chá)詢(xún)統計

儲能(néng)能(néng)量(liáng)管理係統(tǒng)能夠對遙(yáo)信(xìn)變(biàn)位
，溫濕度(dù)，電(diàn)壓越(yuè)限等(děng)事件記錄進行存(cún)儲和管理
，方(fāng)便(biàn)用戶(hù)對(duì)係統事件和(hé)報警(jǐng)進行(háng)歷史(shǐ)追溯
，查詢統(tǒng)計，事故分析
。

3.7遙(yáo)控(kòng)操作

可(kě)以通過(guò)每個設備下(xià)麵(miàn)的紅色按(àn)鈕(niǔ)對(duì)PCS，風(fēng)機，除(chú)濕(shī)機，空調(tiáo)控製(zhì)器，照(zhào)明等(děng)設備(bèi)進(jìn)行相(xiāng)應的(dí)控製(zhì)
，但是(shì)當(dāng)設(shè)備未(wèi)通(tōng)信上(shàng)時
，控製按鈕(niǔ)會(huì)顯示無(wú)效(xiào)狀態(tài)
。

3.8用(yòng)戶(hù)權限管理

儲能能量(liáng)管理係統為保障係統安(ān)全(quán)穩定運(yùn)行(háng)
，設置了(liǎo)用戶權限管(guǎn)理(lǐ)功(gōng)能
。通過用戶(hù)權限(xiàn)管理能夠(gòu)防(fáng)止未經(jīng)授權(quán)的操(cāo)作（如(rú)遙(yáo)控的(dí)操(cāo)作
，數據庫修改等）
。可以定義不(bù)同級別用(yòng)戶(hù)的(dí)登(dēng)錄(lù)名，密碼及操作權限(xiàn)
，為係統(tǒng)運行，維(wéi)護，管理提供可(kě)靠的(dí)安全(quán)保(bǎo)障(zhàng)
。

3.9安科瑞配套產品

五(wǔ)，結束(shù)語

儲(chǔ)能櫃(guì)能量管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)技術(shù)在(zài)新(xīn)能源領域(yù)具有(yǒu)廣(guǎng)泛(fàn)的應用(yòng)前景(jǐng)
。通(tōng)過對(duì)儲(chǔ)能(néng)櫃能(néng)量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統的(dí)組成(chéng)，功能及(jí)實(shí)踐(jiàn)應用進行淺(qiǎn)析(xī)和總結
，有助於(yú)提高(gāo)我(wǒ)國儲能(néng)櫃能量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)的技(jì)術(shù)水(shuǐ)平
，為我國能源事(shì)業的(dí)發展貢(gòng)獻力量(liáng)
。

參(cān)考文(wén)獻

[1] 企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網設計與(yǔ)應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)2022.05版.