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安科瑞劉鴻鵬
摘要
在“雙碳”戰略和能源結構轉型的大背景下,企業(yè)儲能電站逐步成為提升能源利用效率、增強用能韌性的重要手段。隨著(zhù)系統規模擴大與運行復雜度提升,如何對光伏、儲能、負荷等流進(jìn)行實(shí)時(shí)調控,成為智慧用能的關(guān)鍵。ACCU100微電網(wǎng)協(xié)調控制器作為新一代智能邊緣控制設備,具備數據采集、策略控制、通訊管理和能量調度等多重功能,在企業(yè)儲能電站中展現出顯著(zhù)的協(xié)同控制優(yōu)勢。本文圍繞其核心功能、系統集成能力及在典型場(chǎng)景中的應用價(jià)值進(jìn)行分析。
1. 背景與挑戰
傳統企業(yè)電站面臨的核心問(wèn)題在于:能源結構單一、峰谷電價(jià)壓力大、供能穩定性差、負荷波動(dòng)不可控。而隨著(zhù)光伏儲能的接入,企業(yè)雖然具備了自發(fā)自用、削峰填谷的潛力,但卻也帶來(lái)了以下控制難題:多源接入,功率調度復雜;數據分散,策略無(wú)法統一;缺乏聯(lián)動(dòng)能力,儲能、充電樁、負荷響應脫節;電網(wǎng)側面臨逆功率風(fēng)險,調度不及時(shí)易引發(fā)保護動(dòng)作。
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為應對上述挑戰,部署一套具備“感知+分析+控制”能力的微電網(wǎng)協(xié)調控制系統顯得尤為必要。
2. 能量協(xié)調難點(diǎn)
在企業(yè)級光儲充電站項目中,能源調配環(huán)節復雜,常常涉及多種設備、系統、工況與運行策略的綜合優(yōu)化。以下是一些常見(jiàn)的能源調配難點(diǎn),適用于工業(yè)園區、物流基地、商用車(chē)站點(diǎn)等場(chǎng)景:
2.1 能量協(xié)同控制難度高
光伏、儲能、電網(wǎng)、負載、充電樁之間存在多種能量流路徑;
各類(lèi)能源單元功率波動(dòng)大,動(dòng)態(tài)匹配與平衡難度大;
缺乏統一調度核心,易出現“光伏棄電”“儲能不動(dòng)”或“電網(wǎng)反送”問(wèn)題。
2.2 充放電策略配置復雜
儲能系統需根據電價(jià)、負載、光伏發(fā)電量實(shí)時(shí)切換充放電策略;
峰谷電價(jià)套利與備用容量保障之間存在沖突;
策略配置往往需要人工干預,難以實(shí)時(shí)優(yōu)化。
2.3 功率波動(dòng)劇烈,響應時(shí)間要求高
快充站點(diǎn)負荷波動(dòng)大,瞬時(shí)負載可能提升數百千瓦;
光伏出力隨云層、時(shí)間變化快速波動(dòng);
系統需具備毫秒級響應的能量調度能力,否則會(huì )引起系統電壓/頻率不穩。
2.4 儲能容量與負載不匹配
儲能電池容量設計不足,無(wú)法滿(mǎn)足長(cháng)時(shí)間備用或頻繁調峰需求;
容量配置不合理可能造成電池過(guò)放、過(guò)充或閑置浪費;
SOC(荷電狀態(tài))調節與壽命保護策略之間存在博弈。
2.5 逆功率管理與防逆流保護難實(shí)現
特別是在并網(wǎng)模式下,若逆功率未及時(shí)管控,會(huì )引起逆流至配電網(wǎng),導致保護誤動(dòng)或供電系統跳閘;
不具備逆功率控制能力的場(chǎng)站,運行受限、風(fēng)險高。
2.6 需量控制與容量管理缺乏閉環(huán)
企業(yè)契約需量受限,一旦超越,電費將大幅上;
儲能或光伏調節不及時(shí),需量峰值無(wú)法壓制,形成經(jīng)濟損失;
系統需具備需量預測與實(shí)時(shí)響應能力。
2.7 缺乏統一調控平臺,系統割裂
光伏系統、儲能系統、充電樁、配電監控、能管平臺各自獨立;
通訊協(xié)議不統一,設備兼容性差;
缺乏統一的能量管理系統(EMS),導致數據割裂、調度效率低。
2.8 高并發(fā)充電與低光照條件沖突嚴重
早晚高峰充電需求高,但光伏出力少;
儲能電量若不提前調度,容易出現電力供應短缺;
能源管理系統必須具備預測性控制與日內調度能力。
2.9 缺乏智能預測與優(yōu)化能力
多數系統為固定閾值式控制,缺乏根據歷史數據和天氣、負載預測的動(dòng)態(tài)優(yōu)化能力;
無(wú)法實(shí)現經(jīng)濟效益調度;
需要部署帶有智能算法(如機器學(xué)習、模型預測控制)的EMS平臺。
3. 儲能協(xié)調控制器
ACCU-100 微電網(wǎng)協(xié)調控制器是一種應用于微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲能等領(lǐng)域的智能協(xié)調控制器。裝置滿(mǎn)足系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電樁等設備的接入,通過(guò)對微電網(wǎng)系統進(jìn)行全天候數據采集分析,監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況,并在此基礎上以安全經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標,獲取控制策略進(jìn)而對微電網(wǎng)實(shí)施調節控制,實(shí)現微電網(wǎng)分布式能源、儲能系統、負荷的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調節功能,促進(jìn)新能源就地化消納,提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng);有效實(shí)現微電網(wǎng)的需求管理,提高微電網(wǎng)運行效率、降低供電成本,保障微電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行。
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技術(shù)參數
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主要功能
實(shí)時(shí)數據采集:支持接入多路光伏逆變器、儲能變流器、充電樁、電表、環(huán)境檢測設備等;
多協(xié)議通訊管理:支持Modbus、IEC104、MQTT等協(xié)議,兼容云平臺、本地EMS、設備端通信;
策略執行與邊緣控制:支持防逆流、需量控制、動(dòng)態(tài)擴容、SOC備電、削峰填谷等多種運行策略;
數據安全與遠程升級:具備權限管理、數據加密、OTA升級功能;
平臺聯(lián)動(dòng):可與EMS3.0智慧能源管理平臺協(xié)同,實(shí)現“云邊端”閉環(huán)管理。
組網(wǎng)架構
ACCU100不僅作為現場(chǎng)控制核心,同時(shí)可上接AcrelEMS3.0智慧能源平臺。通過(guò)“邊端智能+云端策略”雙重機制,支持對多個(gè)站點(diǎn)、跨區域項目的統一管理與遠程運維。
平臺側還支持多樣化報表分析、運行績(jì)效評價(jià)、碳排放核算與預測控制等應用功能,幫助企業(yè)從“控電”向“懂電、用電、省電”轉變。
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控制邏輯
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設備規格
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4. 儲能電站典型應用場(chǎng)景分析
4.1 能量協(xié)同控制
在配有光伏與儲能的企業(yè)廠(chǎng)區,ACCU100可動(dòng)態(tài)調控光伏與電池功率輸出,實(shí)現就地消納、負載響應與電網(wǎng)功率平衡?刂破饕罁O定的計劃曲線(xiàn),在高峰時(shí)段放電削峰,低谷時(shí)段智能充電,并結合天氣預測調整光伏出力策略。
4.2 防逆流保護
為防止電能倒灌電網(wǎng)引發(fā)保護跳閘,ACCU100通過(guò)檢測總進(jìn)線(xiàn)逆功率,當出現反向功率趨勢時(shí)自動(dòng)限流、降低儲能放電或削減光伏功率,實(shí)現系統自適應防護。
4.3 需量與變壓器容量控制
控制器可監測企業(yè)總需量和變壓器負載率,當接近上限時(shí)動(dòng)態(tài)調低充電功率、調節可控負荷,避免需量超標罰款或過(guò)載跳閘風(fēng)險。
4.4 離網(wǎng)供電與備用容量管理
系統支持預留一定儲能SOC用于突發(fā)停電時(shí)供電保障。ACCU100可對儲能充放電策略進(jìn)行區間約束,保障必要時(shí)的供電冗余。
結語(yǔ)
微電網(wǎng)的未來(lái)不僅在于新能源的規模接入,更在于能源管理的精細化與協(xié)同化。ACCU100協(xié)調控制器,正是企業(yè)儲能電站實(shí)現安全、經(jīng)濟運行的核心調度單元。通過(guò)深度融合邊緣計算、通訊協(xié)議、能源策略與平臺協(xié)同,其在分布式能源系統中扮演著(zhù)“能源交通指揮官”的角色,正在助力更多企業(yè)邁入數字化用能新時(shí)代。