光伏儲能一體化監控系統是當前能源管理領(lǐng)域的一項重要技術(shù)，它將光伏發(fā)電、儲能系統以及智能監控系統有機結合，實(shí)現了能源的高效管理。在這個(gè)系統中，光伏發(fā)電設備可以將太陽(yáng)能轉化為電能，儲能系統則可以將多余的電能儲存起來(lái)，以備不時(shí)之需。而智能監控系統則可以對整個(gè)系統進(jìn)行全程監控，確保其高效穩定運行。

作為一家專(zhuān)業(yè)從事光伏儲能一體化監控系統研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)，我們始終秉持著(zhù)科技創(chuàng )新、綠色發(fā)展的理念，致力于為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。我們的產(chǎn)品具有以下幾個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)：

我們的監控系統采用了先進(jìn)的數據采集和處理技術(shù)，可以實(shí)時(shí)采集光伏發(fā)電設備和儲能系統的各項運行數據，并進(jìn)行智能分析。這不僅有利于及時(shí)發(fā)現并排除故障，提高系統的穩定性，還可以通過(guò)對歷史數據的分析，為用戶(hù)提供合理的能源管理建議，幫助他們提高能源利用效率。

我們的監控系統具有強大的遠程控制功能。用戶(hù)可以通過(guò)我們的監控平臺，隨時(shí)隨地掌握設備的運行狀態(tài)，并進(jìn)行必要的操作。這不僅大大提高了用戶(hù)的工作效率，還可以有效降低設備維護成本。

我們的監控系統具有良好的兼容性。它可以兼容各種品牌、型號的光伏發(fā)電設備和儲能系統，為用戶(hù)提供定制化的解決方案。這不僅有利于用戶(hù)設備的統一管理，還可以降低他們的設備投資成本。

我們的監控系統采用了綠色環(huán)保的設計理念，所有組件均符合我國環(huán)保標準，對環(huán)境無(wú)任何污染。同時(shí)，我們的產(chǎn)品還具有良好的節能效果，可以有效降低用戶(hù)的能源消耗，助力我國綠色發(fā)展。

我們的光伏儲能一體化監控系統具有顯著(zhù)的技術(shù)優(yōu)勢和市場(chǎng)競爭力，是廣大用戶(hù)實(shí)現能源高效管理的理想選擇。我們堅信，在未來(lái)的能源管理領(lǐng)域，我們的產(chǎn)品必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，為我國的綠色發(fā)展做出更大的貢獻。

.       光伏運維子站解決方案

安科瑞Acrel1000-DP分布式光伏電站電力監控系統為分布式光伏電站運維子系統提供了解決方案，滿(mǎn)足GB/T 38946《分布式光伏發(fā)電系統集中運維技術(shù)規范》中對運維子站的相關(guān)技術(shù)要求。

.       數據信號采集

（1）運維子站采集的模擬量數據包括下列內容:

a)分布式光伏發(fā)電系統每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)有功功率?無(wú)功功率?電壓?電流?頻率?電能量等數據;

b)分布式光伏逆變器有功功率?無(wú)功功率?電壓?電流?功率?溫度等數據;

c)匯流箱各路電流?匯總輸出電流?母線(xiàn)電壓量等數據;

d)分布式光伏發(fā)電系統周?chē)h(huán)境包括環(huán)境溫度?輻照度?電池板溫度等數據;

e)子站應建立數據存儲,存儲時(shí)間應不少于7d?

圖2 分布式光伏監控系統數據顯示

（2）運維子站采集的狀態(tài)信號包括下列內容:

a)分布式光伏發(fā)電公共連接點(diǎn)斷路器?隔離刀閘和接地刀閘位置?保護硬接點(diǎn)狀態(tài)以及遠方/就地控制等各種開(kāi)關(guān)量信號;

b)分布式光伏發(fā)電每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的位置信號?重合閘位置?保護動(dòng)作及告警信號;

c)光伏逆變器運行狀態(tài)及告警信號;

d)分布式光伏發(fā)電主升壓變壓器分接頭擋位(當采用有載調壓變壓器);

e)光伏匯流箱保護動(dòng)作及告警信號;

f)分布式光伏發(fā)電保護?安全自動(dòng)裝置等設備狀態(tài),保護動(dòng)作及告警信號,運行人員操作順序記錄信息?

圖3 分布式光伏監控系統狀態(tài)顯示

.       數據信息處理

子站宜對所采集的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行數字濾波?有效性檢查?工程值轉換?信號接點(diǎn)抖動(dòng)消除?刻度計算等加工?數據采集子系統可進(jìn)行數據合理性檢查?異常數據分析?事件分類(lèi)等處理,并支持常用的計算功能,支持對采集的各類(lèi)原始數據和應用數據分類(lèi)存儲和管理?

圖4 分布式光伏監控系統數據展示

.       光伏運維主站解決方案

安科瑞AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺適用于分布式光伏電站的運維管理。GB/T 38946《分布式光伏發(fā)電系統集中運維技術(shù)規范》中對集中運維主站的相關(guān)技術(shù)要求如下：

.       集中運行監視宜具備以下功能:

a)基礎信息展示:基礎信息包括場(chǎng)站名稱(chēng)?場(chǎng)站地理位置?場(chǎng)站容量?場(chǎng)站組件面積等;

b)電站實(shí)時(shí)監視:具備主要測點(diǎn)的分時(shí)?分日?分月以及分年的數值展示圖表;

圖5 分布式光伏電站場(chǎng)站管理及發(fā)電功率實(shí)時(shí)監控

c)電站統計分析:具備主要性能參數的分時(shí)?分日?分月以及分年的數值展示圖表,主要性能指標包括系統PR?等效利用小時(shí)數等;

d)歷史信息查詢(xún):逆變器?匯流箱?電度表?環(huán)境監測儀?并網(wǎng)點(diǎn)?變壓器等設備監測點(diǎn)的歷史數據查詢(xún)與導出;

e)單電站數據展示:直觀(guān)展示電站全年?各月的計劃完成情況?上網(wǎng)電量?綜合效率等統計指標;

f)多場(chǎng)站數據展示:對集團級的多電站計劃完成率?上網(wǎng)電量?綜合效率和資源分布等關(guān)鍵指標進(jìn)行多角度?多維度的分析;

g)報表管理:根據需求選擇歷史數據,生成不同格式和類(lèi)型的報表;報表應支持文件導出和打印等功能?

圖6 日月年發(fā)電數據報表及逆變器發(fā)電曲線(xiàn)分析

.       操作與控制宜具備以下功能:

a)支持對電站設備的操作與控制,包括遙控?遙調?人工置數?標識牌操作?閉鎖和解鎖等操作;

b)防誤閉鎖:支持多種類(lèi)型自動(dòng)防誤閉鎖功能,包括基于預定義規則的常規防誤閉鎖和基于拓撲分析的防誤閉鎖功能;操作指令宜經(jīng)過(guò)防誤驗證,并有出錯告警功能;

c)順序控制:能夠按照預先設定的順序和流程控制電站設備動(dòng)作;

d)支持操作與控制可視化;

e)操作與控制宜有記錄,包括操作人,操作對象?操作內容?操作時(shí)間?操作結果等,可供調閱和打印?

圖7 遙控操作驗證及操作記錄

.       故障告警管理宜具備以下功能:

a)能夠將分布式光伏發(fā)電系統現場(chǎng)所采集到的各設備故障類(lèi)遙信信號上報至集中運維系統進(jìn)行展示;

b)能夠記錄故障告警的發(fā)生時(shí)間?設備位置?*近操作記錄?故障狀態(tài)等信息;

c)能夠對在集中運維系統中展示出來(lái)的故障類(lèi)遙信信號的信息進(jìn)行基本操作,如刪除?信息修改?查詢(xún);

d)能夠對故障信息排查解決完畢后對故障造成的損失進(jìn)行評估;

e)能夠對由故障告警及處置過(guò)程形成的故障案例進(jìn)行分類(lèi)管理,具備快速訪(fǎng)問(wèn)和查詢(xún)的功能?

圖8 告警分級和異常分析

.       集中運營(yíng)管理宜具備以下功能:

a)運行值班管理對將電站生產(chǎn)運行值班過(guò)程中的主要事件進(jìn)行記錄;

b)巡點(diǎn)檢管理:制定巡點(diǎn)檢的操作方案,包含巡點(diǎn)檢設備?巡點(diǎn)檢路線(xiàn)?巡點(diǎn)檢任務(wù)以及異常數據反饋等功能,異常數據可以自動(dòng)觸發(fā)故障單;

c)報告報表功能:能夠按照既定要求形成相應的報告和報表功能,并支持文件導出要求;

d)資料管理功能:具備對系統相關(guān)資料進(jìn)行分類(lèi)管理的功能,并支持快速訪(fǎng)問(wèn)和查閱?

圖9 巡檢管理及用戶(hù)報告

.       設備?工器具及備品備件管理宜具備以下功能:

a)物資編碼管理:系統宜支持按照GB/T50549要求進(jìn)行編碼設定的功能;

b)物資臺賬管理:系統宜支持對設備和部件?備品備件?工器具等物資信息和資料進(jìn)行分類(lèi)錄入?刪除?修改和查詢(xún)的功能;

c)工器具管理:集中運維系統宜具備對場(chǎng)站配備的工器具的種類(lèi)和數量統計功能,同時(shí)宜具備對工器具校驗周期提醒的功能;

d)備品備件管理:集中運維系統宜具備場(chǎng)站配備的備品備件的種類(lèi)和數量統計功能,同時(shí)宜具備對備品備件安全庫存的定義和缺庫提醒的功能?

圖10 設備檔案和設備保養管理

.       安全管理宜具備以下功能:

a)安全組織管理:實(shí)現集團公司?電站區域公司安全組織架構設定功能;

b)安全綜合管理:各種安全相關(guān)的制度?培訓?考核?應急等的文檔管理功能;

c)安全檢查管理:實(shí)現安全檢查計劃?任務(wù)?結果的管理功能;

d)安全事故管理:實(shí)現安全事故登記與處理閉環(huán)管理功能?

.       檢修維修管理宜具備以下功能:

a)檢修維修單管理:實(shí)現各種故障檢修維修工作的單據登記?檢修

維修過(guò)程的資料?檢修維修結果的信息管理功能;

b)檢修計劃管理:實(shí)現檢修計劃信息的登記管理功能,信息內容包括基本的季度?月度檢查計劃等;

c)缺陷管理:實(shí)現各種設備?各來(lái)源的缺陷信息登記?缺陷處理及處理結果信息登記功能;

d)隱患管理:實(shí)現各種設備?各來(lái)源的隱患信息登記?隱患治理及治理的記過(guò)信息登記功能;

e)預防性維護管理:實(shí)現預防性維護計劃,維護工作的內容登記維護管理;包括預防性維護計劃?定期預防性維護檢驗等維護保養信息內容管理功能?

圖11 工單管理和缺陷記錄

.       系統管理宜具備以下功能:

a)權限設置:登錄權限?場(chǎng)站權限?功能權限?數據權限;

b)在線(xiàn)用戶(hù)管理:用戶(hù)登錄?操作記錄;

c)時(shí)間同步:宜采用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )時(shí)間協(xié)議(SNTP)對時(shí)方式,并以此同步各子站;

d)Web功能:主站宜具備相關(guān)數據的信息發(fā)布?瀏覽和下載等Web功能?

圖12 用戶(hù)權限配置及用戶(hù)狀態(tài)監測

.       光伏發(fā)電功率預測

運維主站可根據當日光照和溫濕度數據預測光伏電站發(fā)電功率數據進(jìn)行對照，用于驗證光伏電站發(fā)電效率。

圖13 光伏運維主站、子站發(fā)電功率預測功能

.       箱變測控管理

箱式變電站由于其占地面積小，性?xún)r(jià)比高，在分布式光伏電站中大量應用。箱變是光伏電站升壓并網(wǎng)的主要電氣設備，其運行狀態(tài)的好壞，直接影響整個(gè)光伏發(fā)電系統的可靠性。因此需要對箱變進(jìn)行電氣參數、環(huán)境參數、繞組溫度等進(jìn)行全面的監測和預警。

·       提供過(guò)電流保護、溫度保護、過(guò)/欠電壓保護、零序過(guò)流保護等功能；

·       實(shí)時(shí)監測變壓器高、低壓側的電壓、電流、有功及無(wú)功等參數；

·       實(shí)時(shí)監測低壓室柜門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)及箱變內溫濕度、浸水、煙霧；

·       實(shí)時(shí)監測變壓器運行繞組溫度；

·       實(shí)時(shí)監測柜內母排、線(xiàn)纜接頭處溫度；

·       互聯(lián)互通，支持 有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊，可將數據傳輸至后臺。

圖14 箱變測控系統圖

通過(guò)AcrelEMS可實(shí)時(shí)監控箱變變壓器和高低壓柜電氣參數、溫度、箱變內濕度等數據，在數據超過(guò)正常閾值或發(fā)生異常變位時(shí)可及時(shí)發(fā)出告警信號。

圖15 變壓器及箱變環(huán)境監測

.       光伏運維相關(guān)二次設備選型

安科瑞提供光伏運維子站、運維主站監測軟件、數據網(wǎng)關(guān)和保護測控單元、交直流監測多功能儀表及相關(guān)傳感器，具備電能質(zhì)量監測和治理裝置，保障光伏電站高效運行。

.       電化學(xué)儲能系統監控及集中運維管理

近年來(lái)在新型電力系統安全穩定需求下，電化學(xué)儲能電站快速發(fā)展，但是儲能電站安全運維管理尤為重要，電池熱失控引發(fā)的事故也時(shí)有發(fā)生。儲能電站的運維不僅僅是基本的巡檢，值守，保養，更要不斷積累運行的數據，并對當前電池的容量，健康指標都進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，進(jìn)而不斷調整控制策略等等。因此運維人員需具備較高的專(zhuān)業(yè)水平和豐富的實(shí)操經(jīng)驗，配合儲能運維管理系統和健全的安全管理規程，才能高水平地運維，提升電站的盈利。

儲能電站的運維管理主要包括電池及電池管理系統(BMS)、儲能變流器(PCS)、能量管理系統(EMS)配套的電氣系統(升壓變壓器、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜)、消防系統、空調系統、站用電系統的監測和運維。

.       相關(guān)標準

《電化學(xué)儲能電站安全規程》GB/T 42288

《電化學(xué)儲能系統接入電網(wǎng)技術(shù)規定》GB/T 36547

《電化學(xué)儲能電站設計規范》GB 51048

《電化學(xué)儲能電站設計標準（征求意見(jiàn)稿）》

《電化學(xué)儲能系統儲能變流器技術(shù)規范》GB/T 34120

《電力儲能用鋰離子電池》GB/T 36276

《電化學(xué)儲能電站監控系統技術(shù)規范》NB/T 42090

《電化學(xué)儲能電站用鋰離子電池技術(shù)規范》NB/T 42091

《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規范》GB 50058

《儲能電站用鋰離子電池管理系統技術(shù)規范》GB/T 34131

《電力系統電化學(xué)儲能系統通用技術(shù)條件》 GB/T 36558

.       系統構成

根據NB/T 42091《電化學(xué)儲能電站監控系統技術(shù)規范》，儲能監控系統宜采用星型網(wǎng)絡(luò )，功率小于1MW且容量小于1MWh的電化學(xué)儲能監控系統宜采用單網(wǎng)配置，如圖16。

圖16 電化學(xué)儲能系統單網(wǎng)監控系統網(wǎng)絡(luò )結構圖

功率為1MW及以上且容量為1MWh及以上的電化學(xué)儲能監控系統宜采用雙網(wǎng)配冗余置，如圖17。

圖17 電化學(xué)儲能系統雙網(wǎng)監控系統網(wǎng)絡(luò )結構圖

監測設備包括BMS、PCS、保護測控設備、其他設備(電能計量、絕緣監測、消防、空調、站用直流屏等)。

.       電化學(xué)儲能電站監控運維管理系統

Acrel-2000MG儲能系統能量管理系統和AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺能夠對企業(yè)微電網(wǎng)的源（市電、分布式光伏、微型風(fēng)機）、網(wǎng)（企業(yè)內部配電網(wǎng)）、荷（固定負荷和可調負荷）、儲能系統、新能源汽車(chē)充電負荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和優(yōu)化控制，保護微電網(wǎng)儲能系統運行安全，實(shí)現不同目標下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動(dòng)，增加多策略控制下系統的穩定運行。同時(shí)促進(jìn)新能源消納、合理削峰填谷，減少電網(wǎng)建設投資，提升微電網(wǎng)運行安全，降低運行成本。Acrel-2000MG儲能系統能量管理系統適合部署在本地，作為實(shí)時(shí)監控、異常告警和策略管理；AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺適用于企業(yè)源網(wǎng)荷儲充運維的一體化管理平臺，并提供移動(dòng)端數據服務(wù)和異常告警。

.       數據采集和處理

監控系統應能通過(guò)測控單元及功率變換系統、電池管理系統進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的采集和處理。監控系統應設置通信接口與電池管理系統連接，接收和處理的信息宜包括但不限于：

a）電池模塊的電壓、溫度、電池能量；

b）電池簇的電流、電壓、功率、電池能量、可充可放電量、累積充放電電量，以及*高、*低

單體電壓及其電池編號：

c）電池堆可充可放電量、累積充放電電量；

d）各種故障告警和保護動(dòng)作信號；

圖18 Acrel-2000MG和AcrelEMS電池數據采集

功率變換系統(PCS)上送信息宜包括但不限于：

a）開(kāi)關(guān)量信息：直流側與交流側接觸器、斷路器的狀態(tài)；運行模式（并網(wǎng)、離網(wǎng)）、運行狀態(tài)

（充電、放電、待機等）、就地操作把手的狀態(tài)等：

b）模擬量信息：直流側電壓、電流、功率，交流側三相電壓、電流、有功、無(wú)功；

c）非電量信息：IGBT模塊溫度、電抗器溫度、隔離變溫度等；

d）運行信息：功率變換系統保護動(dòng)作信號、事故告警信號等。

圖18 Acrel-2000MG和AcrelEMS 功率變換系統數據采集

.       監視和報警

監控系統的監視功能應符合但不限于下列要求：

a）應能通過(guò)顯示器對主要電氣設備運行參數和設備狀態(tài)進(jìn)行監視；

b）應能監視并實(shí)時(shí)顯示各設備的通信狀態(tài)和通信報文；

c）電池管理系統、功率變換系統上傳監控系統的遙測量和告警量須有專(zhuān)門(mén)的界面顯示和告警

圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 監視和報警分級

.       控制與調節

控制范圍：站內交流回路斷路器、功率變換系統及其他相關(guān)重要設備，包括功率變換系統啟/停、運行/檢修狀態(tài)切換、并網(wǎng)充/放電、離網(wǎng)放電、保護軟壓板投切等。監控系統根據功能定位支持下列應用模式：削峰填谷、孤網(wǎng)運行、系統調頻、電壓支撐、電能質(zhì)量治理、平滑功率輸出、跟蹤計劃出力。

圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 儲能系統監控

.       電能質(zhì)量監測

監測儲能系統交流回路的電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡、電壓暫升/暫降、短時(shí)中斷、諧波畸變等工況，實(shí)時(shí)記錄事件并故障錄波，為電能質(zhì)量分析與治理提供數據來(lái)源。

圖20 Acrel-2000MG和AcrelEMS 電能質(zhì)量分析

.       企業(yè)微電網(wǎng)能效管理

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺除了對儲能系統提供監控報警之外，還適用于企業(yè)內部的源網(wǎng)荷儲充運維的一體化管理平臺，為企業(yè)微電網(wǎng)能效管理提供的監測、優(yōu)化控制、設備管理、運維管理、分析報告等，并提供基于WEB和APP的數據服務(wù)和異常告警。

平臺可根據企業(yè)光伏發(fā)電數據、儲能控制策略以及負荷波動(dòng)情況為企業(yè)提供微電網(wǎng)運行數據，制定用電優(yōu)化方案，在提高企業(yè)微電網(wǎng)運行安全的前提下幫助企業(yè)降低用電成本，促進(jìn)清潔能源消納。

圖21 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺

.       電化學(xué)儲能電站監控運維管理系統二次設備選型

安科瑞提供電化學(xué)儲能電站監控運維管理軟件、數據網(wǎng)關(guān)和保護測控單元、多功能儀表及相關(guān)傳感器，具備電能質(zhì)量監測和治理裝置，保障儲能電站及企業(yè)微電網(wǎng)高效運行。

表3 儲能電站監控運維管理系統選型方案

.       結束語(yǔ)

在雙碳目標以及電網(wǎng)運行安全要求驅動(dòng)下，光伏發(fā)電以及配套儲能系統未來(lái)將會(huì )得到越來(lái)越多的政策支持，可以想象未來(lái)也會(huì )有越來(lái)越多的資本投入促使行業(yè)迅速發(fā)展，從而提高電網(wǎng)運行安全，提升電能使用效率。但是微電網(wǎng)系統，特別是光伏電站和儲能電站的運行安全不容忽視，需要嚴格按照標準，建立光伏和儲能監測運維管理系統對光伏電站和儲能系統進(jìn)行監視、預警、控制和運維管理，保障安全生產(chǎn)。

未來(lái)新型電力系統中，企業(yè)光儲充微電網(wǎng)內部以及企業(yè)微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的互動(dòng)也會(huì )越來(lái)越頻繁，這需要一套統一平臺來(lái)對企業(yè)的“源-網(wǎng)-荷-儲-充"及運維進(jìn)行統一監測和管理，這樣才能保障企業(yè)微電網(wǎng)高效運行，從而促進(jìn)新型電力系統邁向穩定、可靠、低碳的良性循環(huán)。