0 行業(yè)背景

隨著全球氣候變暖和環(huán)境問題日益嚴峻，綠色能源的發(fā)展已成為各國政府的共同目標。在這一背景下，光儲充EMS（Energy Management System）系統(tǒng)作為綠色能源領域的重要技術，正逐漸受到業(yè)界的廣泛關注。光儲充EMS系統(tǒng)結合了光伏發(fā)電、儲能技術和電動汽車充電設施，實現(xiàn)了能源的綠色化、智能化管理，為綠色出行和可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。

1 應用場景

光儲充EMS系統(tǒng)的應用場景廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

1）城市公共充電站：在城市中心、商業(yè)區(qū)、交通樞紐等區(qū)域建設光儲充一體化充電站，滿足電動汽車用戶的充電需求，同時降低城市碳排放。

2）工業(yè)園區(qū)：工業(yè)園區(qū)內擁有大量用電設備，光儲充EMS系統(tǒng)能夠充分利用太陽能發(fā)電，降低園區(qū)內企業(yè)的用電成本，同時減少對傳統(tǒng)能源的依賴。

3）居民小區(qū)：在居民小區(qū)內建設光儲充EMS系統(tǒng)，可以實現(xiàn)太陽能發(fā)電與家庭用電的互補，提高能源利用效率，降低居民用電成本。

4）偏遠地區(qū)：在偏遠地區(qū)建設光儲充EMS系統(tǒng)，可以解決當?shù)仉娏环€(wěn)定的問題，提高電力供應質量，為當?shù)鼐用裉峁┓€(wěn)定可靠的電力保障。

2 工作原理

光儲充EMS系統(tǒng)的工作原理主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

1）光伏發(fā)電：系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉化為電能，供給電動汽車充電和儲能系統(tǒng)。

2）儲能技術：儲能系統(tǒng)采用先進的電池技術，將光伏發(fā)電產生的電能儲存起來，以備不時之需。在光照不足或電力需求高峰時段，儲能系統(tǒng)可以釋放電能，滿足電動汽車充電和用電設備的電力需求。

3）電動汽車充電：電動汽車通過充電樁接入光儲充EMS系統(tǒng)，實現(xiàn)快速、便捷的充電服務。系統(tǒng)可以根據(jù)電動汽車的充電需求，智能調度儲能系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出，確保充電過程的安全、高效。

4）智能管理：光儲充EMS系統(tǒng)通過智能管理軟件，實現(xiàn)對光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)和電動汽車充電的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)和用戶需求，智能調整電力輸出和充電策略，提高能源利用效率，降低運行成本。

3 解決問題

光儲充EMS系統(tǒng)的應用，解決了傳統(tǒng)能源領域的多個問題：

1）降低碳排放：通過光伏發(fā)電和儲能技術的結合，減少了對傳統(tǒng)能源的依賴，降低了碳排放量，有助于應對氣候變化和環(huán)境污染問題。

2）提高能源利用效率：光儲充EMS系統(tǒng)實現(xiàn)了能源的智能化管理，可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)和用戶需求智能調整電力輸出和充電策略，提高了能源利用效率。

3）穩(wěn)定電力供應：在偏遠地區(qū)或電力供應不穩(wěn)定的地區(qū)，光儲充EMS系統(tǒng)可以確保電力供應的穩(wěn)定性和可靠性，為當?shù)鼐用裉峁﹥?yōu)質的電力服務。

4）降低用電成本：在城市和工業(yè)園區(qū)等區(qū)域，光儲充EMS系統(tǒng)可以降低企業(yè)和居民的用電成本，提高經(jīng)濟效益。

4.Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，系我司深度契合新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控與能量管理需求，汲取國內外研究生產之精髓，精心研發(fā)的企業(yè)級解決方案。該系統(tǒng)兼容光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，實施全天候的數(shù)據(jù)采集與分析，直接對光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電樁的運行狀態(tài)與健康狀況進行監(jiān)視。作為一款集監(jiān)控與能量管理于一體的綜合性系統(tǒng)，它在確保安全穩(wěn)定的前提下，以經(jīng)濟優(yōu)化運行為核心目標，積極促進可再生能源的廣泛應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，并有效補償負荷波動。

此外，該系統(tǒng)還能精準實現(xiàn)用戶側的需求管理，有效消除晝夜峰谷差，平滑負荷波動，從而提升電力設備的運行效率，降低供電成本，為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供了安全、可靠、經(jīng)濟的全新解決方案。

在結構設計上，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)采用了分層分布式架構，整體在物理層面劃分為設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層三個層級。站級通信網(wǎng)絡嚴格遵循標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介支持光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等多種選擇。系統(tǒng)兼容并支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等多種通信規(guī)約，確保了系統(tǒng)的廣泛兼容性和高效運行。

4.2結構

4.3功能

狀態(tài)與參數(shù)監(jiān)測

系統(tǒng)應能夠精準測量裝置的通信狀態(tài)。

監(jiān)測并記錄各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比以及正序、負序、零序電壓值。

同時，系統(tǒng)應能夠計算并顯示三相電流不平衡度百分比以及正序、負序、零序電流值。

諧波分析功能

系統(tǒng)應實時展示A/B/C三相電壓和電流的總諧波畸變率，包括奇次和偶次諧波。

提供柱狀圖展示2-63次諧波電壓與電流含有率，以及0.5～63.5次間諧波電壓與電流含有率。

電壓波動與閃變監(jiān)測

系統(tǒng)應能夠實時監(jiān)測A/B/C三相電壓的波動值、短閃變值和長閃變值。

提供相應的電壓波動曲線和閃變曲線，同時顯示電壓與頻率的偏差情況。

功率與電能計量

系統(tǒng)應能夠精確顯示A/B/C三相的有功功率、無功功率和視在功率。

提供三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因數(shù)的統(tǒng)計與顯示。

提供日有功負荷曲線和年有功負荷曲線的展示。

電壓暫態(tài)監(jiān)測*

當發(fā)生電能質量暫態(tài)事件，如電壓暫升、暫降或短時中斷時，系統(tǒng)應發(fā)出告警，并通過多種方式通知相關人員。

系統(tǒng)應能夠展示暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

電能質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

系統(tǒng)應能實時統(tǒng)計并存儲1min至2h的電能質量數(shù)據(jù)，包括均值、最小值、95%概率值和方均根值。

事件記錄查看功能

事件記錄應包含完整的信息，如事件名稱、狀態(tài)、波形號、越限值、故障持續(xù)時間和發(fā)生時間。

遙控功能

系統(tǒng)應支持對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作，遵循預設、返校、執(zhí)行的流程。

曲線查詢

用戶可在曲線查詢界面直接查看各電參量的曲線，包括電流、電壓、功率等。

統(tǒng)計報表

系統(tǒng)應具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，提供任意時間段內的用電情況報表，以及微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換的統(tǒng)計分析。

網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)應支持實時監(jiān)視各設備的通信狀態(tài)，完整展示系統(tǒng)網(wǎng)絡結構，并具備在線診斷和設備通信狀態(tài)監(jiān)測功能。

通信管理

系統(tǒng)應能夠對微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內的設備通信情況進行全面管理、控制和實時監(jiān)測，支持多種通信規(guī)約。

用戶權限管理

系統(tǒng)應設置用戶權限管理功能，防止未經(jīng)授權的操作，確保系統(tǒng)運行、維護、管理的安全性。

故障錄波

系統(tǒng)應能在故障發(fā)生時自動準確記錄相關電氣量的變化情況，用于事故分析和處理。

事故追憶

系統(tǒng)應能自動記錄事故前后一段時間內的所有實時掃描數(shù)據(jù)，為事故分析提供數(shù)據(jù)基礎。

未來展望

隨著技術的不斷進步和應用的不斷拓展，光儲充EMS系統(tǒng)的未來發(fā)展前景廣闊。未來，光儲充EMS系統(tǒng)將在以下幾個方面得到進一步的發(fā)展：

·技術升級：隨著光伏技術、儲能技術和充電技術的不斷進步，光儲充EMS系統(tǒng)的性能和效率將得到進一步提升。

·智能化管理：通過引入更先進的智能管理軟件和技術，光儲充EMS系統(tǒng)將實現(xiàn)更高效的能源管理和更智能的充電服務。

·應用場景拓展：光儲充EMS系統(tǒng)的應用場景將進一步拓展，包括智能交通、智能電網(wǎng)等領域。

·政策支持：各國政府將加大對綠色能源和環(huán)保產業(yè)的支持力度，為光儲充EMS系統(tǒng)的發(fā)展提供更為有利的政策環(huán)境。

審核編輯 黃宇