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        1. 安科瑞電氣股份有限公司
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          光儲智能一體化充電站的解決方案與應(yīng)用

          時間:2024/8/2閱讀:359
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          摘要:中國提"目標(biāo)后,深度降碳減排和可再生能源的大規(guī)模開發(fā)成為我國能源行業(yè)發(fā)展的新方向。在汽車新能源革命中,光儲一體化充電技術(shù)作為關(guān)鍵要素備受關(guān)注。本文通過對新能源充電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行調(diào)查研究,揭示在光儲一體化充電站建設(shè)中存在的技術(shù)難題。目前光儲一體化充電站存在安裝與適應(yīng)性不靈活、消防系統(tǒng)不完善以及缺乏智能管理系統(tǒng)等問題。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn),本文提出了一種創(chuàng)新的裝配式光+人工智能一體化充電站設(shè)計方案。該設(shè)計方案集成了車棚和光伏發(fā)電功能、人工智能管理系統(tǒng)、智慧消防系統(tǒng)于一體,采用裝配式模塊化設(shè)計,使充電站更加智能、靈活。這一設(shè)計不僅滿足了用戶充電需求,還注入了智能科技元素,為未來新能源充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供了創(chuàng)新思路。

          1光儲一體化充電站發(fā)展現(xiàn)狀

          1.1國外發(fā)展現(xiàn)狀

          順應(yīng)世界發(fā)展形勢,歐美汽車大國均積極推進新能源汽車的發(fā)展,加大對新能源產(chǎn)業(yè)的投人和研發(fā)力度,在光伏充電站領(lǐng)域也取得了重大突破。2013年,美國就設(shè)計制造出EVARC電動車充電站,這是世界上全自動、可移動、不需要地基開挖、建設(shè)審批、并網(wǎng)和更新變壓器開關(guān)裝置的獨立光伏充電站,還配EnvisionTrak跟蹤系統(tǒng),能讓太陽能陣列隨著太陽輻射角度自動調(diào)整方向,從而使發(fā)電量提18%~25%,并且該充電站的尺寸與車位尺寸相同,也不會額外占用空!。EVARC電動充電站的出現(xiàn)對美國及其他的光伏充電站建設(shè)產(chǎn)生了深遠影響。

          1.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

          中國積極響應(yīng)綠色環(huán)保和節(jié)能減排的倡議,適應(yīng)新發(fā)展形勢,光伏產(chǎn)業(yè)建設(shè)規(guī)模不斷擴大。近年來,我國光伏行業(yè)裝機容量逐年攀升,正處于快速發(fā)展階段。2018年,我國設(shè)計研究出了全球光伏、充電、儲"于一體的智慧車棚,并在我國投入使用,該車棚集智慧能源、智慧交通、智慧信息技術(shù)于一體,實現(xiàn)削峰填谷充電,運用大數(shù)據(jù)分析存儲、人機交互、智能監(jiān)控和診斷、智慧泊車、雙向傳輸、智能管理等功能,光伏、充電、儲"車棚更加智能化,滿足人們的需求。該智慧車棚的投入運營,不僅是我國光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的體現(xiàn),而且是中國在世界光伏十一體化建設(shè)領(lǐng)域的嘗試。

          1.3天津地區(qū)現(xiàn)狀

          天津是中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地,具有良好的地理優(yōu)勢,集聚了國內(nèi)多家具有較高水平的光伏科研院所,研發(fā)能力和技術(shù)水平在全國處于地位。新能源產(chǎn)業(yè)已成為天津市的八大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一,太陽能利用技術(shù)已十分成熟。2023年,天津市多個光伏充電站項目建設(shè)完成并投人使用,例如,9月份津薊高速溫泉城服務(wù)區(qū)光儲充一體化超級充電站正式投入運營10月份天津地區(qū)規(guī)模大的集中式光儲充放檢一體化智慧超級充電站在濱海新區(qū)投人使用,這一個個項目成果的落地,為天津光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新機遇。然而,由于天津各個區(qū)域發(fā)展不均衡,地區(qū)差異明顯,光儲一體化充電站建設(shè)尚未得到充分發(fā)展,仍需不斷探索。

          2光儲一體化充電站技術(shù)難題

          2.1安裝與適應(yīng)性不靈活

          目前,光伏充電站通常采用一次性安裝,位置一旦固定,將無法移動。由于充電站構(gòu)件數(shù)量眾多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此組件的安裝需要進行的測算和專業(yè)技術(shù),這將涉及大量人力、物力和財力的消耗,導(dǎo)致施工效率降低,使日常維護和維修變得更為困難。大規(guī)模布置充電樁存在一定的地形適應(yīng)性問題,地形和地勢的不規(guī)則性可能導(dǎo)致光伏組件的安裝受限,為工程選址帶來一定限制?,F(xiàn)階段我國光儲一體化充電站的建設(shè)和推廣還存在一些瓶頸,只在少數(shù)示范點進行了建設(shè),缺乏光伏與新能源汽車一體化的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),光儲一體化集成技術(shù)仍不夠完善,導(dǎo)致其工作效率降低。

          2.2消防系統(tǒng)不完善

          目前,安裝在新能源汽車充電上的消防系統(tǒng)存在缺陷,未能充分預(yù)防和檢測火災(zāi)。光儲一體化充電站涉及太陽能電池板、電池儲能系統(tǒng)以及充電設(shè)備,由于電氣設(shè)備和大量電能的儲存增加了火災(zāi)的風(fēng)險,因電池故障、過充、過放、電氣線路短路等問題引起的火災(zāi)也時有發(fā)生。一些光儲一體化充電站的消防系統(tǒng)配置不足,僅包括煙霧探測器、滅火器等,在火災(zāi)初期無法及時發(fā)現(xiàn)并控制火源,增加了火勢蔓延的可能性。電氣設(shè)備因老化、維護不當(dāng)或故障而導(dǎo)致的漏電問題也隨處可見,特別是在潮濕的環(huán)境中,增加了火災(zāi)發(fā)生的可能性。部分光儲一體化充電站還缺乏智能監(jiān)控設(shè)備,不能對火源位置和火勢變化等信息進行實時監(jiān)測和報警,降低了對火災(zāi)的及時響應(yīng)能力。

          2.3缺乏智能管理系統(tǒng)

          目前光儲一體化充電站的運營模式相對簡單,缺乏智能化管理系統(tǒng),使光伏發(fā)電、能量存儲和高效充電之間的協(xié)調(diào)與管理面臨一系列挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電能源直接來源于太陽光的照射,而地球表面上的太陽照射受制于天氣、環(huán)境、溫度等因素,天氣情況的隨機、多變,使得光伏發(fā)電工作缺乏連續(xù)性,降低光伏組件的出,導(dǎo)致電量供不應(yīng)求,影響汽車用戶的充電速度和體驗。在現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)中,太陽能電池板朝向固定,大多數(shù)僅通過人工調(diào)整光伏板傾角來提高發(fā)電效率,以保證太陽能發(fā)電系統(tǒng)的正常運行,但無法根據(jù)太陽輻射方向進行實時調(diào)整,從而影響光能轉(zhuǎn)化率。同時,目前的光伏充電站缺乏智能監(jiān)控設(shè)備,無法實時監(jiān)控和管理新能源汽車的充電情況,不能滿足人們的個性化需求。

          3裝配式光+人工智能一體化充電站設(shè)計方案

          3.1總體設(shè)想

          裝配式光+人工智能一體化充電站是在現(xiàn)有光儲充一體化充電站基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種更加智能、靈活的新型充電站。通過創(chuàng)新地融合光伏充電和人工智能管理,旨在解決新能源汽車所面臨的技術(shù)難題。項目采用裝配式模塊化設(shè)計,以兩個車位并排連接組成一個小結(jié)構(gòu)模塊,一個車位設(shè)置一個充電樁,以方便汽車充電,并將雨棚、發(fā)電、充電、儲能等功能融為一體,從而顯著提高空間利用率。

          充電站的設(shè)計充分利用光伏板將太陽光轉(zhuǎn)化為電能,并進行儲存,為充電站提供主要電力。同時,電池儲能系統(tǒng)根據(jù)儲電量擇機吸收低價谷電,以作為電力的補充,吸收低價谷電有助于節(jié)省配電增容費用,彌補太陽能發(fā)電在陰天、夜間等環(huán)境不連續(xù)的端,有效減少充電站的負荷峰谷差,提高系統(tǒng)運行效率。車棚在光儲充一體化的基礎(chǔ)上還安裝了人工智能調(diào)度技術(shù),根據(jù)用戶的需求和充電情況進行智能調(diào)度和優(yōu)化,為電動汽車提供快速、高效、安全的充電服務(wù)。同時,改設(shè)計方案還具備遠程監(jiān)控和管理功能,方便用戶隨時隨地進行操作和管理。

          3.2場地位置和外觀

          調(diào)查發(fā)現(xiàn),天津地區(qū)的土地資源、電網(wǎng)資源以及自然資源的匹配度較低,在市內(nèi)六區(qū)以及環(huán)城四區(qū)的電網(wǎng)負荷相對較大,雖然消納條件較好,但是開發(fā)空間受限。然而遠郊五區(qū)和濱海新區(qū)的土地資源相對寬裕,但面臨著資源擔(dān)負與支撐不足的難題,消納條件也相對較差,實際可開發(fā)量和技術(shù)可開發(fā)量之間存在差距。

          考慮到人流量、周邊環(huán)境和學(xué)校日益增長的新能源汽車數(shù)量等因素,我們將該項目設(shè)置在某高校教學(xué)樓附近的停車場,以滿足學(xué)校新能源汽車的充電需求。該處遮擋物較少且較為空曠,能使光伏車棚大化地發(fā)揮作用,提高太陽能的利用率,同時車棚還有遮擋太陽直射,保護車輛免受雨雪天氣影響等作用,從而延長汽車使用壽命。根據(jù)我國《汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ10098)規(guī)定,設(shè)計一個汽車的停車位長5.4m、寬2.7m,每排10輛車,共兩排,總54m,能一次性滿20輛小汽車同時停放和充電需求,并且每個小模塊左右分別設(shè)置兩根圓形支撐柱(在1中用小圓點表示),以保持光伏車棚結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,如1所示。

          img1 

          3.3模塊化主體結(jié)構(gòu)設(shè)計率

          裝配式光儲十人工智能一體化充電站的設(shè)計采用了的裝配式模塊化理念,使安拆變得輕松便捷。這種模塊化設(shè)計不僅可根據(jù)不同使用場景和需求進行靈活組合,還地提高了充電站的整體使用效率。用戶可根據(jù)具體需求定制充電站的配置,從而更好地滿足其個性化需求。

          此外,采用裝配式構(gòu)件還在維護和運輸階段展現(xiàn)出顯著的便利性。維修人員可以更輕松地對充電站進行維護,通過替換或升級單個模塊,實現(xiàn)快速而高效的維護服務(wù)。運輸方面,裝配式構(gòu)件的輕量化設(shè)計降低了運輸難度,使得充電站的部署更為靈活和高效。

          由于采用了裝配式模塊,光儲一體化充電站的選址也變得更加靈活多樣化。充電站可靈活地安置在各種場景,包括但不限于高速公路服務(wù)區(qū)、工業(yè)園區(qū)、露天停車場和景區(qū)停車場等相對空曠且遮擋物較少的地方。這為充電站的部署提供了更多的選擇,以更好地服務(wù)于不同地域和使用需求。

          3.4光伏板傾角

          天津地區(qū)的太陽照射時間通常集中在早9點至下3點,其中光照條件在中12點至下1點左右達到峰值。這一時段,太陽直射太陽能表面的角度大,約為垂90°,是發(fā)電效率高的時刻。為了大程度吸收光能,我們將太陽能板的方陣朝向正南,確保太陽能板的表面大限度地接收陽光。太陽能板的發(fā)電量能夠達到大值的前提是,方陣的垂直面與正南方向的夾角0°。一旦太陽能板朝東或朝西偏離正30°,發(fā)電量就會相應(yīng)減10%~15%。因此,確保太陽能板的正確朝向至關(guān)重要,任何偏離方位角的調(diào)整都可能導(dǎo)致發(fā)電量減少。此外,我們還采用智能追光系統(tǒng),使用雙軸追蹤支架連接光伏板,通過傳感器實時監(jiān)測太陽位置、天氣狀況等因素,自動調(diào)整光伏板傾斜角度,以大限度地吸收太陽輻射,確保光伏系統(tǒng)持續(xù)高效運行。結(jié)合遙控技術(shù)或自動化系統(tǒng),使用戶可以通過遠程控制或預(yù)設(shè)程序來調(diào)整光伏板傾斜角度,提高系統(tǒng)的靈活性。

          3.5智慧消防系統(tǒng)

          裝配式光+人工智能一體化充電站搭載智慧消防系統(tǒng),通過紅外溫感和煙火視頻分析進行雙重監(jiān)測。一旦充電過程中發(fā)生火情,系統(tǒng)即刻啟動報警機制,迅速通知消防部門進行撲救。同時,充電站內(nèi)的智能滅火設(shè)備也會立即啟動,有力地遏制火勢的蔓延。

          智慧消防系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時能夠及時準(zhǔn)確地捕捉信息,實現(xiàn)了對火災(zāi)的早期預(yù)警,具備迅捷響應(yīng)機制,從而在關(guān)鍵時刻迅速采取措施,有效地控制事態(tài)發(fā)展。這不僅意味著消防撲救能力的升級,也為充電站提供了安全保障。

          3.6智能充儲管理系統(tǒng)

          充電站通過人工智能系統(tǒng),對充電過程的實時監(jiān)控和智能管理,為用戶提供個性化服務(wù);同時配備高效的儲能系統(tǒng),將光伏板所產(chǎn)生的電量和廉"存儲在蓄電裝置中,使新能源汽車充電使用時間不受限制。此外,系統(tǒng)能夠根據(jù)太陽輻射情況智能確定發(fā)電和儲存能量的時間,為車主提供更為穩(wěn)定的充電服務(wù)。

          4Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

          4.1平臺概述

          Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求,總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗,專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入,*進行數(shù)據(jù)采集分析,直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況,是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標(biāo),促進可再生能源應(yīng)用,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動;有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設(shè)備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

          微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層:設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支ModbusRTU、ModbusTCP、CDTIEC60870-5-101、IEC60870-5-103IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

          4.2平臺適用場合

          系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

          4.3系統(tǒng)架構(gòu)

          本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

          img2 

          1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

          5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

          5.1實時監(jiān)測

          微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好,應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中,各子系統(tǒng)回路電參量主要有:相電壓、線電壓、三相電流、有/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有/無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態(tài)參數(shù)主要有:開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

          系統(tǒng)應(yīng)可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理,使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設(shè)置等。

          系統(tǒng)應(yīng)可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理,能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警,并支持定期的電池維護。

          微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電站及總體負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求,也可將充電,儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。

          img3 

          1系統(tǒng)主界面

          子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

          5.1.1光伏界面

          img4 

          img5 

          2光伏系統(tǒng)界面

          本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息,主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照/風(fēng)/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

          5.1.2儲能界面

          img6 

          3儲能系統(tǒng)界面

          本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

          img7 

          4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

          本界面主要用來展示PCS的參數(shù)進行設(shè)置,包括開關(guān)機、運行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。

          img8 

          5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

          本界面用來展示BMS的參數(shù)進行設(shè)置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

          img9 

          6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

          本界面用來展示PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

          img10 

          7儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

          本界面用來展示PCS交流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警。

          img11 

          8儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

          本界面用來展示PCS直流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進行告警。

          img12 

          9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

          本界面用來展示PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)STS故障告警等。

          img13 

          10儲能電池狀態(tài)界面

          本界面用來展示BMS狀態(tài)信息,主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,同時展示當(dāng)前儲能電池SOC信息。

          img14 

          11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

          本界面用來展示對電池簇信息,主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當(dāng)前電芯的電壓、溫度值及所對應(yīng)的位置。

          5.1.3風(fēng)電界面

          img15 

          img16 

          12風(fēng)電系統(tǒng)界面

          本界面用來展示對風(fēng)電系統(tǒng)信息,主要包括逆變控制一體機直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風(fēng)/風(fēng)/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

          5.1.4充電站界面

          img17 

          img18 

          13充電站界面

          本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

          5.1.5視頻監(jiān)控界面

          img19 

          14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

          本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

          5.1.6發(fā)電預(yù)測

          系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測,并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃,便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

          img20 

          15光伏預(yù)測界面

          5.1.7策略配置

          系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息,進行系統(tǒng)運行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。

          具體策略根據(jù)項目實際情況(如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等)進行接口適配和策略調(diào)整,同時支持定制化需求。

          img21img22 

          16策略配置界面

          5.1.8運行報表

          應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)*時間的運行參數(shù),報表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。

          img23 

          17運行報表

          5.1.9實時報警

          應(yīng)具有實時報警功能,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位,及設(shè)備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應(yīng)能發(fā)出告警,應(yīng)能實時顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱、保護動作時刻;并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

          img24 

          18實時告警

          5.1.10歷史事件查詢

          應(yīng)能夠?qū)b信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。

          img25 

          19歷史事件查詢

          5.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

          應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測,使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

          1)在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡*和正//零序電壓值、三相電流不平衡*和正//零序電流值;

          2)諧波分析功能:系統(tǒng)應(yīng)能實時顯A/B/C三相電壓總諧波畸變率A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率;應(yīng)能以柱狀圖展2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.563.5次間諧波電壓含有率0.563.5次間諧波電流含有率;

          3)電壓波動與閃變:系統(tǒng)應(yīng)能顯A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應(yīng)能提A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差;

          4)功率與電能計量:系統(tǒng)應(yīng)能顯A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素;應(yīng)能提供有功負荷曲線,包括日有功負荷曲線(折線型)和年有功負荷曲線(折線型);

          5)電壓暫態(tài)監(jiān)測:在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時,系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員;系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

          6)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計:系統(tǒng)應(yīng)能顯1min統(tǒng)計2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù),包括均值、**、95%概率值、方均根值。

          7)事件記錄查看功能:事件記錄應(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

          img26 

          20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

          5.1.12遙控功能

          應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序,可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

          img27 

          21遙控功能

          5.1.13曲線查詢

          應(yīng)可在曲線查詢界面,可以直接查看各電參量曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

          img28 

          22曲線查詢

          5.1.14統(tǒng)計報表

          具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析;對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析;具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析;具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。

          img29 

          23統(tǒng)計報表

          5.1.15網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

          系統(tǒng)支持實時監(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。

          img30 

          24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

          本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲,包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

          5.1.16通信管理

          可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口,快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支ModbusRTU、ModbusTCPCDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

          img31 

          25通信管理

          5.1.17用戶權(quán)限管理

          應(yīng)具備設(shè)置用戶權(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(如遙控操作,運行參數(shù)修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

          img32 

          26用戶權(quán)限

          5.1.18故障錄波

          應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記16條,每條錄波可觸發(fā)6段錄波,每次錄波可記錄故障8個周波、故障4個周波波形,總錄波時間共46s。每個采樣點錄波至少包12個模擬量、10個開關(guān)量波形。

          img33 

          27故障錄波

          5.1.19事故追憶

          可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù),包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

          用戶可自定義事故追憶的啟動事件,當(dāng)每個事件發(fā)生時,存儲事故個掃描周期及事故10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

          img34 

          6結(jié)束語

          裝配式光+人工智能一體化充電站這一概念為光伏發(fā)電、能量存儲和電動汽車充電的有機整合提供了創(chuàng)新的途徑,為新時代的能源替代和低碳減排需求提供前瞻性解決方案。光儲一體化技術(shù)作為推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素,通過提高能源利用效率、減少碳排放,推動電動汽車的普及等途徑,推動社會的發(fā)展。面對國際社會的廣泛關(guān)注和積極推動,我國應(yīng)繼續(xù)加大對光儲一體化技術(shù)的研發(fā)力度,提升自主創(chuàng)新能力,促進光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,向新能源領(lǐng)域不斷邁進。同時,應(yīng)出臺相關(guān)政策措施,加大對光儲一體化項目的扶持力度,推動其在環(huán)保、能源、交通等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為建設(shè)美麗中國和促進全球可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

          【參考文獻】

          1】盛,李婷.新能源光伏汽車充電站發(fā)展現(xiàn)狀與分[J].科技創(chuàng)新與應(yīng),2016(2):106-107.

          2】馮為.光伏、充電、儲"智慧車棚在我國投[J].節(jié)能與環(huán),2018(6):72-73.

          3】高唱,王璐,郭珍珠,王鵬,吳思彤,段學(xué)輝,黃星睿,馮玉.裝配式光儲十人工智能一體化充電站設(shè)計研.

          4】安科瑞高校綜合能效解決方2022.5.

          5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手2022.05.

           


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