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微電網能量管理係統-光儲充一體化充電站

更新日期:2024-10-15瀏覽:494次

摘要: 在 “雙碳” 目標的大背景下,光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站作為(wei) 一種新型的綜合能源服務模式,具有重要的現實意義(yi) 。本文深入分析了光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的建設模式,包括其技術架構、運營模式以及在實現 “雙碳” 目標中的作用。通過對實際案例的研究,總結出該模式麵臨(lin) 的挑戰,並提出相應的解決(jue) 方案,為(wei) 推動光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的發展提供參考。
一、引言
隨著全球氣候變化問題的日益嚴(yan) 峻,減少碳排放已成為(wei) 各國共同的目標。我國提出了 “碳達峰、碳中和” 的戰略目標,積極推動能源轉型和綠色發展。在交通領域,電動汽車的發展迅速,對充電設施的需求也不斷增加。光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站將光伏發電、儲(chu) 能係統和電動汽車充電設施相結合,實現了能源的高效利用和清潔供應,為(wei) 實現 “雙碳” 目標提供了有力支持。
二、光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的技術架構
(一)光伏發電係統
光伏發電係統是光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的重要組成部分,利用太陽能電池板將太陽能轉化為(wei) 電能。光伏發電係統可以根據充電站的規模和需求進行定製化設計,包括光伏組件的選型、安裝方式和容量配置等。
(二)儲(chu) 能係統
儲(chu) 能係統可以存儲(chu) 光伏發電係統產(chan) 生的多餘(yu) 電能,以及在電網低穀時段充電,在電網高峰時段放電,實現削峰填穀的作用。儲(chu) 能係統可以采用電池儲(chu) 能、超級電容器儲(chu) 能等技術,根據不同的應用場景和需求進行選擇。
(三)電動汽車充電設施
電動汽車充電設施是光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的核心功能部分,為(wei) 電動汽車提供充電服務。充電設施可以包括快充樁、慢充樁等不同類型,滿足不同用戶的需求。
(四)能量管理係統
能量管理係統是光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的大腦,負責對光伏發電係統、儲(chu) 能係統和電動汽車充電設施進行協調控製和優(you) 化管理。能量管理係統可以實現能源的智能調度、負荷預測、故障診斷等功能,提高充電站的運行效率和可靠性。
三、光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的運營模式
(一)自主運營模式
在自主運營模式下,充電站的建設和運營由單一企業(ye) 或機構負責。企業(ye) 可以通過投資建設光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站,提供充電服務和能源管理服務,獲取收益。自主運營模式具有較高的靈活性和自主性,但需要企業(ye) 具備較強的資金實力和技術能力。
(二)合作運營模式
合作運營模式是指多個(ge) 企業(ye) 或機構共同合作建設和運營光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站。合作各方可以發揮各自的優(you) 勢,共同承擔投資風險和運營成本,實現互利共贏。合作運營模式可以包括政府與(yu) 企業(ye) 合作、企業(ye) 與(yu) 企業(ye) 合作等形式。
(三)第三方運營模式
第三方運營模式是指由專(zhuan) 業(ye) 的能源服務公司負責光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的建設和運營。能源服務公司可以為(wei) 用戶提供一站式的能源解決(jue) 方案,包括充電服務、能源管理服務、設備維護服務等。第三方運營模式可以降低用戶的投資風險和運營成本,提高充電站的服務質量和效率。
四、光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站在實現 “雙碳” 目標中的作用
(一)減少碳排放
光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站利用光伏發電係統提供清潔電能,減少了對傳(chuan) 統化石能源的依賴,從(cong) 而降低了碳排放。同時,儲(chu) 能係統的削峰填穀作用可以提高電網的運行效率,減少能源浪費,進一步降低碳排放。
(二)促進可再生能源消納
光伏發電係統具有間歇性和波動性的特點,需要儲(chu) 能係統進行調節和存儲(chu) 。光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站可以將光伏發電係統產(chan) 生的多餘(yu) 電能存儲(chu) 起來,在需要時為(wei) 電動汽車充電,提高了可再生能源的消納能力。
(三)推動能源轉型
光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站是一種新型的綜合能源服務模式,將光伏發電、儲(chu) 能和電動汽車充電相結合,實現了能源的高效利用和清潔供應。這種模式的推廣和應用可以推動能源轉型,促進交通領域的綠色發展。

五、安科瑞微電網能量管理係統

Acrel-2000MG微電網能量管理係統能夠對微電網的源、網、荷、儲(chu) 能係統、充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控製,滿足微電網運行監視全麵化、安全分析智能化、調整控製前瞻化、全景分析動態化的需求,完成不同目標下光儲(chu) 充資源之間的靈活互動與(yu) 經濟優(you) 化運行,實現能源效益、經濟效益和環境效益。

(一) 主要功能

實時監測;

能耗分析;

智能預測;

協調控製;

經濟調度;

需求響應。

(二) 係統特點

平滑功率輸出,提升綠電使用率;

削峰填穀、穀電利用,提高經濟性;

降低充電設備對局部電網的衝(chong) 擊;

降低站內(nei) 配電變壓器容量;

實現源荷匹配效能。

(三) 相關(guan) 控製策略

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

削峰填穀:配合儲(chu) 能設備、低充高放

 

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

需量控製:能量儲(chu) 存、充放電功率跟蹤

 

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

備用電源

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

柔性擴容:短期用電功率大於(yu) 變壓器容量時,儲(chu) 能快速放電,滿足負載用能要求

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

(四) 核心功能

(1)多種協議

支持多種規約協議,包括:Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、三方協議定製等。

(2)多種通訊方式

支持多種通信方式:串口、網口、WIFI、4G。

(3)通信管理

提供通信通道配置、通信參數設定、通信運行監視和管理等。提供規約調試的工具,可監視收發原碼、報文解析、通道狀態等。

(4)智能策略

係統支持自定義(yi) 控製策略,如削峰填穀、需量控製、動態擴容、後備電源、平抑波動、有序充電、逆功率保護等策略,保障用戶的經濟性與(yu) 安全性。

(5)全量監控

覆蓋傳(chuan) 統EMS盲區,可接入多種協議和不同廠家設備實現統一監製,實現環境、安防、消防、視頻監控、電能質量、計量、繼電保護等多係統和設備的全量接入。

(五)係統功能

係統主界麵,包含微電網光伏、風電、儲(chu) 能、充電樁及總體(ti) 負荷情況,體(ti) 現係統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲(chu) 能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環境等。

 

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

儲(chu) 能監控

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

係統綜合數據:電參量數據、充放電量數據、節能減排數據;

運行模式:峰穀模式、計劃曲線、需量控製等;

統計電量、收益等數據;

儲(chu) 能係統功率曲線、充放電量對比圖,實時掌握儲(chu) 能係統的整體(ti) 運行水平。

光伏監控

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

光伏係統總出力情況

逆變器直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警

逆變器及電站發電量統計及分析

並網櫃電力監測及發電量統計

電站發電量年有效利用小時數統計,識別低效發電電站;

發電收益統計(補貼收益、並網收益)

輻照度/風力/環境溫濕度監測

並網電能質量監測及分析

光伏預測

 

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

以海量發電和環境數據為(wei) 根源,以高精度數值氣象預報為(wei) 基礎,采用多維度同構異質BP、LSTM神經網絡光功率預測方法。

時間分辨率:15min

超短期未來4h預測精度>90%

短期未來72h預測精度>80%

短期光伏功率預測

超短期光伏功率預測

數值天氣預報管理

誤差統計計算

實時數據管理

曆史數據管理

光伏功率預測數據人機界麵

風電監控

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

風力發電係統總出力情況

逆變器直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警

逆變器及電站發電量統計及分析

並網櫃電力監測及發電量統計

電站發電量年有效利用小時數統計,識別低效發電電站;

發電收益統計(補貼收益、並網收益)

風力/風速/氣壓/環境溫濕度監測

並網電能質量監測及分析

充電樁係統

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

實時監測充電係統的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態;

統計各充電樁充電量、電費等;

針對異常信息進行故障告警;

根據用電負荷柔性調節充電功率。

電能質量

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

對整個(ge) 係統範圍內(nei) 的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示,並對電壓、電流瞬變進行監測。

(六)設備選型

關(guan) 於(yu) 雙碳目標下光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站綜合能源服務建設模式分析

六、結語

光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站應用綜合能源服務建設模式意義(yi) 重大。清潔、高效、可靠的能源服務可以通過對電池、管理係統係統的全麵優(you) 化來實現。未來,綜合能源服務將隨著清潔能源技術的不斷創新而進一步成熟和普及,為(wei) 中國提供可行的解決(jue) 方案,以達到碳中和目標,促進新能源運輸的普及。一體(ti) 化的能源服務建設模式將成為(wei) 為(wei) 建設綠色智能社會(hui) 提供堅實支撐的新能源基礎設施的重要組成部分。

參考文獻:

【1】劉瀏,喻小寶,盧娜.基於(yu) “雙碳”目標的光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站芻議綜合能源服務建設模式分析[J].現代工業(ye) 經濟和信息化,2023,13(10):258-260.

【2】陳思遠,陶瑩.光儲(chu) 充檢放一體(ti) 化充電站在配電網中的應用研究[J].光源與(yu) 照明,2023,(05):126-128.

【3】李建林,許璐,馬淩怡.光儲(chu) 充一體(ti) 化係統容量優(you) 化配置方法研究[J].電氣應用,2022,41(09):71-77.

【4】陳奇豪,陳麗(li) 安,蔡維.光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站的建模與(yu) 仿真[J].廈門理工學院學報,2020,28(05):33-39.

【5】楊躍晶,胡祥,李昌波.基於(yu) “雙碳”目標的光儲(chu) 充一體(ti) 化充電站芻議綜合能源服務建設模式分析

【6】安科瑞微電網能量管理係統

作者介紹:
簡婷,女,現任職於(yu) 韦德1946网址

 

 

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