光伏運維相關二次設備如何選型

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定  201801

光伏運維相關(guan) 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、數據網關(guan) 和保護測控單元、交直流監測多功能儀(yi) 表及相關(guan) 傳(chuan) 感器，具備電能質量監測和治理裝置，保障光伏電站高效運行。

電化學儲(chu) 能係統監控及集中運維管理

     近年來在新型電力係統安全穩定需求下，電化學儲(chu) 能電站快速發展，但是儲(chu) 能電站安全運維管理尤為(wei) 重要，電池熱失控引發的事故也時有發生。儲(chu) 能電站的運維不僅(jin) 僅(jin) 是基本的巡檢，值守，保養(yang) ，更要不斷積累運行的數據，並對當前電池的容量，健康指標都進行實時跟蹤，進而不斷調整控製策略等等。因此運維人員需具備較高的專(zhuan) 業(ye) 水平和豐(feng) 富的實操經驗，配合儲(chu) 能運維管理係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(chu) 能電站的運維管理主要包括電池及電池管理係統(BMS)、儲(chu) 能變流器(PCS)、能量管理係統(EMS)配套的電氣係統(升壓變壓器、並網開關(guan) 櫃)、消防係統、空調係統、站用電係統的監測和運維。

相關(guan) 標準

《電化學儲(chu) 能電站安全規程》GB/T 42288

《電化學儲(chu) 能係統接入電網技術規定》GB/T 36547

《電化學儲(chu) 能電站設計規範》GB 51048

《電化學儲(chu) 能電站設計標準（征求意見稿）》

《電化學儲(chu) 能係統儲(chu) 能變流器技術規範》GB/T 34120

《電力儲(chu) 能用鋰離子電池》GB/T 36276

《電化學儲(chu) 能電站監控係統技術規範》NB/T 42090

《電化學儲(chu) 能電站用鋰離子電池技術規範》NB/T 42091

《爆炸危險環境電力裝置設計規範》GB 50058

《儲(chu) 能電站用鋰離子電池管理係統技術規範》GB/T 34131

《電力係統電化學儲(chu) 能係統通用技術條件》 GB/T 36558

係統構成

根據NB/T 42091《電化學儲(chu) 能電站監控係統技術規範》，儲(chu) 能監控係統宜采用星型網絡，功率小於(yu) 1MW且容量小於(yu) 1MWh的電化學儲(chu) 能監控係統宜采用單網配置，如圖16。

圖16 電化學儲(chu) 能係統單網監控係統網絡結構圖

功率為(wei) 1MW及以上且容量為(wei) 1MWh及以上的電化學儲(chu) 能監控係統宜采用雙網配冗餘(yu) 置，如圖17。

圖17 電化學儲(chu) 能係統雙網監控係統網絡結構圖

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)。

電化學儲(chu) 能電站監控運維管理係統

     Acrel-2000MG儲(chu) 能係統能量管理係統和AcrelEMS企業(ye) 微電網能效管理平台能夠對企業(ye) 微電網的源（市電、分布式光伏、微型風機）、網（企業(ye) 內(nei) 部配電網）、荷（固定負荷和可調負荷）、儲(chu) 能係統、新能源汽車充電負荷進行實時監測和優(you) 化控製，保護微電網儲(chu) 能係統運行安全，實現不同目標下源網荷儲(chu) 資源之間的靈活互動，增加多策略控製下係統的穩定運行。同時促進新能源消納、合理削峰填穀，減少電網建設投資，提升微電網運行安全，降低運行成本。Acrel-2000MG儲(chu) 能係統能量管理係統適合部署在本地，作為(wei) 實時監控、異常告警和策略管理；AcrelEMS企業(ye) 微電網能效管理平台適用於(yu) 企業(ye) 源網荷儲(chu) 充運維的一體(ti) 化管理平台，並提供移動端數據服務和異常告警。

數據采集和處理

     監控係統應能通過測控單元及功率變換係統、電池管理係統進行實時信息的采集和處理。監控係統應設置通信接口與(yu) 電池管理係統連接，接收和處理的信息宜包括但不限於(yu) ：

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(ti) 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作信號；

電池簇

圖18 Acrel-2000MG和AcrelEMS電池數據采集

功率變換係統(PCS)上送信息宜包括但不限於(yu) ：

a）開關(guan) 量信息：直流側(ce) 與(yu) 交流側(ce) 接觸器、斷路器的狀態；運行模式（並網、離網）、運行狀態

（充電、放電、待機等）、就地操作把手的狀態等：

b）模擬量信息：直流側(ce) 電壓、電流、功率，交流側(ce) 三相電壓、電流、有功、無功；

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：功率變換係統保護動作信號、事故告警信號等。

監視和報警

監控係統的監視功能應符合但不限於(yu) 下列要求：

a）應能通過顯示器對主要電氣設備運行參數和設備狀態進行監視；

b）應能監視並實時顯示各設備的通信狀態和通信報文；

c）電池管理係統、功率變換係統上傳(chuan) 監控係統的遙測量和告警量須有專(zhuan) 門的界麵顯示和告警事件記錄

圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 監視和報警分級

控製與(yu) 調節

控製範圍：站內(nei) 交流回路斷路器、功率變換係統及其他相關(guan) 重要設備，包括功率變換係統啟/停、運行/檢修狀態切換、並網充/放電、離網放電、保護軟壓板投切等。監控係統根據功能定位支持下列應用模式：削峰填穀、孤網運行、係統調頻、電壓支撐、電能質量治理、平滑功率輸出、跟蹤計劃出力。

圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 儲(chu) 能係統監控

電能質量監測

     監測儲(chu) 能係統交流回路的電壓波動與(yu) 閃變、三相電壓不平衡、電壓暫升/暫降、短時中斷、諧波畸變等工況，實時記錄事件並故障錄波，為(wei) 電能質量分析與(yu) 治理提供數據來源。

圖20 Acrel-2000MG和AcrelEMS 電能質量分析

企業(ye) 微電網能效管理

     AcrelEMS企業(ye) 微電網能效管理平台除了對儲(chu) 能係統提供監控報警之外，還適用於(yu) 企業(ye) 內(nei) 部的源網荷儲(chu) 充運維的一體(ti) 化管理平台，為(wei) 企業(ye) 微電網能效管理提供的監測、優(you) 化控製、設備管理、運維管理、分析報告等，並提供基於(yu) WEB和APP的數據服務和異常告警。

     平台可根據企業(ye) 光伏發電數據、儲(chu) 能控製策略以及負荷波動情況為(wei) 企業(ye) 提供微電網運行數據，製定用電優(you) 化方案，在提高企業(ye) 微電網運行安全的前提下幫助企業(ye) 降低用電成本，促進清潔能源消納。

圖21 AcrelEMS企業(ye) 微電網能效管理平台

電化學儲(chu) 能電站監控運維管理係統二次設備選型

     安科瑞提供電化學儲(chu) 能電站監控運維管理軟件、數據網關(guan) 和保護測控單元、多功能儀(yi) 表及相關(guan) 傳(chuan) 感器，具備電能質量監測和治理裝置，保障儲(chu) 能電站及企業(ye) 微電網高效運行。

表3 儲(chu) 能電站監控運維管理係統選型方案

結束語

     在雙碳目標以及電網運行安全要求驅動下，光伏發電以及配套儲(chu) 能係統未來將會(hui) 得到越來越多的政策支持，可以想象未來也會(hui) 有越來越多的資本投入促使行業(ye) 迅速發展，從(cong) 而提高電網運行安全，提升電能使用效率。但是微電網係統，特別是光伏電站和儲(chu) 能電站的運行安全不容忽視，需要嚴(yan) 格按照標準，建立光伏和儲(chu) 能監測運維管理係統對光伏電站和儲(chu) 能係統進行監視、預警、控製和運維管理，保障安全生產(chan) 。

     未來新型電力係統中，企業(ye) 光儲(chu) 充微電網內(nei) 部以及企業(ye) 微電網和大電網的互動也會(hui) 越來越頻繁，這需要一套統一平台來對企業(ye) 的“源-網-荷-儲(chu) -充”及運維進行統一監測和管理，這樣才能保障企業(ye) 微電網高效運行，從(cong) 而促進新型電力係統邁向穩定、可靠、低碳的良性循環。

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 儲(chu) 能電站監控運維管理係統。