儲能能量管理系統功能簡介
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安科瑞劉鴻鵬
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儲能能量管理系統Acrel-2000MG
2、產品說明Acrel-2000MG儲能能量管理系統是安科瑞門針對工商業儲能電站研制的本地化能量管理系統，可實現了儲能電站的數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理，支持多種控制策略選擇，包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統不僅可以實現下各儲能單元的統一監控和管理，還可以實現與上調度系統和云平臺的數據通訊與交互，既能接受上調度指令，又可以滿足遠程監控與運維，確保儲能系統安全、穩定、可靠、經濟運行。
同時，系統對電池組性能進行實時監測及歷史數據分析、根據分析結果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控制，優化了電池性能，提高電池壽命。
系統支持Windows操作系統，數據庫采用SQL Server。適用于當工商業小型儲能電站項目的應用。
3、參考標準《電網配置儲能系統監控及通訊技術規范（Q/GDW1887-2012）》
《儲能系統接入配電網監控系統功能規范（Q/GDW697-2011）》
《電化學儲能電站監控系統技術規范（NB/T 42090-2016）》
《分布式電化學儲能系統接入配電網設計規范（DL/T 5816-2020）》
《分布式儲能系統接入配電網設計規范（T/CEC 173-2018）》
《分布式儲能系統遠程集中監控技術規范（T/CEC 174-2018）》 
適用于工商業儲能電站、新能源配儲電站。
2、性能參數
1)硬件性能
表1硬件性能
序號 | 項目 | 參數/單位 | 備注 |
1 | 系統總體平均無故障時間 | MTBF≥20000h | |
2 | 系統年可用率 | >99.9% | |
3 | 系統使用壽命 | >10年 | |
4 | CPU負載 | 正常狀態下 <30%， 事故情況下10s <50% | 運行標準軟件 |
5 | 網絡負載 | 正常狀態下 <20%， 事故情況下10s <40% |
2)系統性能
表2系統性能
序號 | 項目 | 參數/單位 | 備注 |
1 | 電壓/電流 | ≤0.2％ | 依賴于PCS/BMS |
2 | 功率 | ≤0.5％ | 依賴于PCS/BMS |
3 | 遙信正確有效率 | ≥99.99% | |
4 | 事故報警正確率 | ≥99.99% | |
5 | 遙控遙調正確率 | ≥99.9% | |
6 | 遙控命令實施時間 | ≤3s | |
7 | 遙測數據掃描周期 | 1~5s | 用戶可調 |
8 | 遙測數據掃描周期 | ≤2s | |
9 | 熱/備計算機的切換時間 | ≤10s | |
10 | 事故報警正確率 | ≥99.9% | |
11 | 系統可用性 | ≥99.9% | |
12 | 數據記錄時標精度 | ≤1ms | |
13 | 歷史數據保存周期 | ≥3年 | |
14 | 遙測響應時間 | ＜1s | |
15 | 遙信變化響應時間 | ＜1s | |
16 | 遙控命令內部時間 | ＜1s | |
17 | 對時精度 | ≤1ms | |
18 | 歷史曲線采樣間隔 | 1s~30min可調 | |
19 | 畫面實時數據更新頻率 | ＜1s | |
20 | 歷史查詢分析曲線顯示時間 | ＜3s |
3）性能特征
? 終端采用加強型單元機箱，按抗強震動、強干擾設計，適應惡劣環境，適用于儲能電站-0℃~50℃的寬溫工作環境；
? 終端集成電路全部采用工業，使得裝置的具有很高的穩定性和可靠性，滿足儲能單元封閉運行的技術要求；
? 終端硬件設計采用多種隔離，屏蔽措施，軟件設計采用數字濾波技術和先進的保護算法及其他抗干擾措施，大大提高了裝置的抗干擾性能；
? 采集終端通訊方式多樣，具備多路（可選）RS485通訊接口、2路以太網接口和1路調試接口，支持IEC101、IEC103、IEC104、MODBUSRTU/TCP及私有協議等通訊協議，支持各類PCS、BMS、保護測控等智能設備的通訊數據采集；可靈活實現與其他系統的接入；
? 系統支持Windows多種操作系統。
3、產品功能7.1 電站概覽展示電站規模指標（儲能裝機信息、裝機規模等）、生產運營類指標（充放電量、充放電功率、SOC等）、財務類指標（充放電收益）、碳排放等，實時運行曲線，設備實時狀態等總覽信息。
7.2 主接線圖展示電站主接線圖并實時動態展示各類設備實時數據的變化。
主接線圖上主要顯示儲能電站的開關、接地刀、手車的遙信位置，遙信位置以紅色為合位、綠色為分位；有功、無功、功率因、電池剩余電量、PCS的運行狀態等遙測信號。如發生異常情況，可根據接線圖快速尋找異常點位，查找原因。
7.3 設備監控7.3.1 線路監控10kV進線保護(如有升壓變)：10kV進線開關柜彈簧未儲能、10kV進線保護動作.10kV進線保護裝置告警10kV進線開關柜斷路器位置、10kV進線開關柜隔離開關位置、開關柜高壓側煙感報警類遙信：有功功率P、無功功率Q、A相電流、B相電流、C相電流、線電壓UAB、線電壓UBC、線電壓UCA；正向有功電量、正向無功電量、反向有功電量、反向無功電量：并能支持對進線開關的遙控。
7.3.2 變壓器監控配電變壓器保護動作、配電變壓器保護裝置告警、10kV#1配電變壓器開關柜斷路器位置、10kV#1配電變壓器柜隔離開關位置、10kV#1配電變壓器開關柜接地開關位置：有功功率P、無功功率Q、A相電流、B相電流、C相電流、變壓器溫度；并能支持對配電變/出線開關分合控制。
7.3.3 儲能系統總信號總告警狀態、總故障狀態、調度功率、運行有功功率期望、運行無功功率期望、運行電流期望、大充電功率、大放電功率。
7.3.4 PCS監控實時監控多個PCS運行數據和狀態。包含PCS通訊狀態、PCS故障狀態、PCS充電狀態、PCS放電狀態、PCSAB線電壓、5PCSBC線電壓、PCSCA線電壓、PCSA相電流、PCSB相電流、PCSC相電流、PCS總有功功率、PCS總無功功率。
實時監控BMS包括電池堆/電池簇，電芯，包含BMS通訊狀態、BMS故障狀態、儲能單元直流電流、儲能單元直流電壓、儲能單元直流功率、儲能單元電池SOC、儲能單元電池SOH、電池高單體電壓、電池低單體電壓、電池高溫度、電池低溫度。
7.3.6 電表監控實時監控電表的尖峰平谷的正反向電量。
7.3.7 UPS監控實時監控UPS的運行狀態與數據。
7.1 環境監控8.4.1空調監控實時監控空調溫度，設定值，回差，以及相關運行狀態。
8.4.2消防監控I/O模塊直接接入煙感，溫感，可燃氣體的干接點監測干接點動作狀態，通過控制策略實現各報警信息。
8.4.3視頻監控實時監控設備及環境信息。
7.2 電能質量諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測、電壓不平衡度監測。
7.3 控制配置7.6.1 策略管理支持手動策略，對PCS進行啟停和并離網操作。
7.6.2 預置策略包括：計劃曲線、削峰填谷、逆功率保護、需量控制等。也可為客戶的任何特殊需求定制開發屬運行控制策略。
（1）系統運行策略：系統啟停、狀態和狀態轉換邏輯，系統狀態包含待機、停機、運行故障等。
（2）谷電峰用策略：支持設置谷電價、平電價、峰電價和尖峰電價的時段，包括夏季和非夏季等，以便實現在谷電價或平電價時段內充電，在峰電價時段內放電。
（3）需量控制策略：支持設置變壓器的申報需量更改；當儲能電站在充電時，需要控制儲能電站的充電功率，以便變壓器的負荷功率低于申報的需量值。
（4）負荷跟蹤策略：在儲能電站放電時，調節PCS的調度指令，以便儲能電站的放電功率接近變壓器負荷的功率。
（5）計劃曲線策略：按照每15分鐘一個功率設定點的模式，對單日24小時內共96個點的儲能電站充放電功率進行設定，包括可設定的功率值和充放電等。
（6）備用電源策略：支持手動輸入儲能電站的備電SOC百分比；在儲能電站放電時，如果電池的SOC達到設定的百分比時，停止放電。
（7）防逆流策略：在儲能電站放電時，實時監測用戶配電變壓器的電流，控制儲能電站的放電功率，防止儲能電站向配電變壓器高壓側倒送電能。
7.6.3 智能策略可結合分時電價，光伏功率，負載功率，儲能狀態和限制，制定儲能充放策略，實現動態調整，在保障儲能安全的提下，達成來自電網用電成本低的目標。
7.6.4 智能聯動通過采集環境、消防報警信息，EMS可以直接下發指令給PCS及相關設備，實現本地快速聯動，保障儲能系統安全。根據客戶需求，定制開發。
7.4 網絡拓撲系統組網圖包括多個儲能BMS和PCS、電能質量、電能表、溫控裝置、保護測控裝置；視頻、消防、空調；數據服務器、工作站、防火墻、GPS、交換機。
7.5 人機界面與操作能夠展示儲能電站的整體運行狀態與電氣參數，包括但不限于電壓、電流、功率、開關狀態、系統報警狀態等：能夠直觀展示儲能電站內部各設備的運行狀態和電氣參數：能按要求的交互方式對遙調和遙控參數進行設置和編輯功能，具備參數設置和編輯的確認功能，對越限的參數設置操作和無權限用戶的參數設置操作具備提示功能：支持多層的用戶權限管理功能，可按照需求進行用戶的增加、刪除和權限設置；提供形象直觀的圖形化監視和操作界面，支持接線圖、工況圖、保護設備配置圖、遙測表、遙信表等畫面；可根據用戶的需求對人機界面與操作進行調整和優化。
7.6 報表查詢對儲能電站內部設備的信息可進行統計分析，能夠形成數據報表和顯示畫面：對儲能電站的饋線有功、無功功率，母線電壓，斷路器動作次數，斷路器跳跳閘次數，累計充/放電量、大充/放電功率和收益進行統計分析，包括峰/谷/平或各時段、日、月、年分別進行統計，按照用戶給出的報表格式靈活地生成日報表、周報表、月報表和年報表；報表的格式與Excel文件格式兼容；報表可導出和打印。
7.7 歷史曲線展示儲能系統功率、SOC曲線、PCS功率曲線、充放電量曲線等，支持自定義查詢。 數據支持按不同粒度導出和存儲。
7.8 事件告警用戶可自定義報警類型、報警別、報警方式和報警顯示信息語句；支持報警信息的手動、自動地確認和刪除；歷史報警信息可按報警類型、報警別和報警源分類查詢；可生成儲能電站別的報警狀態；對所有事件按照時間順序進行實時顯示和歷史存儲，包括遙信報警、遙控變位、遙調變量、用戶登錄、數據刪除和系統開關機等操作。
7.9 通信管理主要實現系統的采集配置、網絡配置、采集報文、轉發報文、網絡報文、實時數據、遙控測試。
7.10 系統管理主要實現系統的廠站參數設置、曲線參數配置、計算公式編輯、事故追憶與用戶管理等。
用戶管理：用戶賬號管理分別，可監視賬號，可控制賬號等。為了保證信息安全、操作安全和數據安全，只有授權的用戶才能訪問服務器的服務和數據。
用戶添加/權限修改/用戶刪除，權限可以自定義增加刪除，用戶登錄后可根據分配的權限具備不同的操作瀏覽器等權限。
站點管理：對電站基本信息，設備調整進行綜合管理。
電表管理：查看和調整設置電表的尖峰平谷時段設置。
電價管理：管理站點電價，可按月份靈活配置。
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