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概述

隨著(zhù)我國新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，能源革命持續深入，儲能作為未來(lái)能源系統發(fā)展的關(guān)鍵支撐，日漸成為各方關(guān)注的重點(diǎn)。儲能將是影響未來(lái)能源格局的關(guān)鍵技術(shù)，對其接入能量系統的 安全穩定高效運行、提高能源綜合利用效率、促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)能源戰略轉型的具有重要意義。儲能在電力系統中有著(zhù)廣泛應用，涵蓋發(fā)電、輸電、配電和終端用戶(hù)的所有方面。

儲能EMS是儲能系統的大腦，主要實(shí)現能量的安全優(yōu)化調度。武漢舜通智能有限公司研發(fā)的ST-835儲能EMS在多個(gè)儲能項目上得到應用。有著(zhù)豐富的實(shí)踐經(jīng)驗和特別的算法；對當前棄風(fēng)棄 光、負荷不穩和峰谷價(jià)差等問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化儲能控制、分布式電源出力和負荷投退等，安全、經(jīng)濟、高效地實(shí)現了不同應用場(chǎng)景和不同運行方式下的能量管理。

總體原則

（1）先進(jìn)性與前瞻性：系統建設采用符合未來(lái)發(fā)展趨勢的先進(jìn)設計方案。

（2）安全性：采用完整的安全架構，避免出現安全真空。

（3）系統在系統容量、通信能力、處理能力等方面應具有擴充性，可以方便地進(jìn)行產(chǎn)品升級、換代及功能擴充。系統采用先進(jìn)的技術(shù)、方法和設備，為第三方應用提供開(kāi)放的標準接口。在 以后的升級中，能有效保護已有的投資，而且具有較高的綜合性能價(jià)格比。

（4）系統能每天正常工作24小時(shí)，每年運轉365天，所有設備具有高度的可靠性和優(yōu)良的性能。

（5）系統具有高度的安全性和保密性，通過(guò)對系統分級保護、數據存儲權限的控制，以及網(wǎng)絡(luò )安全隔離等手段，來(lái)防止各種形式的對系統的非法侵入。

（6）系統管理員能夠對系統進(jìn)行維護管理，并且在進(jìn)行維護維修的時(shí)候，不影響系統的整體業(yè)務(wù)運行。同時(shí)記錄系統的各種文檔必須完整、準確，前后一致，將物理連接的準確性真實(shí)的記錄 在相應的各種文檔中。各種文檔除本身記錄準確外，還必須保證相互之間邏輯上一致。方便移交后用戶(hù)維護的工作。

系統網(wǎng)絡(luò )結構

ST-835儲能監控系統包含信息采集、監測以及控制，并實(shí)現對多個(gè)PCS及蓄電池組的系統級管理，協(xié)調PCS間、PCS與電池組間的工作。本系統也可通過(guò)與EMS或配電網(wǎng)調度系統接口，接受調度指令，完成削峰填谷、新能源輸出平滑、蓄電池充放電PQ控制、獨立離網(wǎng)支撐源V/F控制等智能電網(wǎng)應用。

主要特點(diǎn)

（1）儲能EMS對儲能電池的實(shí)時(shí)運行信息、報警信息進(jìn)行全面的監視、并對儲能進(jìn)行多方面的統計和分析，通過(guò)可配置的接口，能夠對儲能系統按照設定的曲線(xiàn)自動(dòng)控制，以及按照配置的參數自動(dòng)保護，實(shí)現對儲能的全方面掌控；

（2）高效的圖形組態(tài)、模板管理、數據庫管理、算法配置等工具。簡(jiǎn)單易用，能大大縮短工程實(shí)施的周期；

（3）特別的儲能優(yōu)化算法，在電池狀態(tài)不好的情況也能夠保持系統的優(yōu)化運行，系統穩定性強。

（4）系統具備跨平臺運行特性，可運行在windows、linux、國產(chǎn)操作系統平臺；

功能

儲能EMS系統包含運行監測、故障告警、參數設置、數據報表、曲線(xiàn)顯示以及能量管理等功能，主要監測信息包含：儲能電池信息、電量信息、功率曲線(xiàn)、PCS 總充電量、PCS總放電量和負載有功功率。

主頁(yè)

該功能主要顯示系統的主要核心參數，主要包括五個(gè)模塊分別是儲能EMS的整體信息（系統安全運行天數、總充電量、總放電量、電池總SOC）、系統基本情況、功率曲線(xiàn)（PCS 功率以及負載功率）、重要數據實(shí)時(shí)顯示區，如下圖所示：

運行監視

該部分包含系統監控圖、系統 PCS 信息（包含運行信息、狀態(tài)信息以及告警信息三部分）、系統 BMS 信息（包含運行信息、狀態(tài)信息以及告警信息三部分），如下圖所示：

故障告警

該部分主要實(shí)現對系統告警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控以及歷史信息的查詢(xún)，并可對數據篩選清除冗余信息。如下圖所示：

參數設置

該功能主要包含的遙控功能包括：

（1）啟動(dòng)控制:包含啟動(dòng)、停機操作；

（2）優(yōu)先方式：包含電網(wǎng)優(yōu)先和微網(wǎng)優(yōu)先；

（3）主被動(dòng)模式：包含主動(dòng)模式、被動(dòng)模式；

（4）無(wú)功調節方式：包含無(wú)功調節關(guān)閉、無(wú)功功率調節方式和功率因數調節方式三種；

（5）本地遠程：包含遠程本地、遠程和本地三種；

（6）電壓控制：包含使能和禁止；

（7）SOC 控制：包含使能和禁止；

（8）并離網(wǎng)模式：包含并網(wǎng)模式、離網(wǎng)模式和并離網(wǎng)切換模式三種；

（9）時(shí)段選擇：包含禁止、按小時(shí)和按星期三種選擇；

（10）均衡控制：包含使能和禁止；

（11）兩充兩放：包含充電放電時(shí)段選擇；

數據報表

該部分實(shí)現數據報表查詢(xún)功能。顯示區域主要包含四個(gè)部分分別為已選擇數據、數據類(lèi)型、時(shí)間選擇以及報表數據顯示區域。

（1）數據類(lèi)型：分為歷史數據和實(shí)時(shí)數據查詢(xún)兩種方式；

（2）時(shí)間選擇：起始、結束時(shí)間精確到秒，時(shí)間跨度以小時(shí)（h）為單位；

（3）數據選擇：以報表形式顯示，至少可以包含 10 個(gè)參數的數據；

（4）報表編輯：報表的生成、導出（保存文件名包含時(shí)間、對象）；

曲線(xiàn)顯示

該部分實(shí)現 EMS和 BMS 數據曲線(xiàn)查詢(xún)功能。顯示區域主要包含四個(gè)部分分別為已選擇數據、數據類(lèi)型、時(shí)間選擇以及數據顯示區域。

（1）數據類(lèi)型：分為歷史數據和實(shí)時(shí)數據查詢(xún)兩種方式；

（2）時(shí)間選擇：起始、結束時(shí)間精確到秒，時(shí)間跨度以小時(shí)（h）為單位；

（3）數據選擇：以曲線(xiàn)形式顯示，至少可以顯示 5 條曲線(xiàn)；

能量管理

儲能策略是能源管理系統的核心功能，通過(guò)有計劃充放電、負荷跟蹤、平滑輸出、防逆流，實(shí)現用戶(hù)側削峰填谷，達到優(yōu)秀的經(jīng)濟運行管理。

ST-835儲能EMS是以QTouch組態(tài)為核心，可為用戶(hù)提供可自行維護的策略管理工具：

（1）可增加、刪除、更改儲能側、負荷側的數據模型參數；

（2）可對PCS的安全SOC等參數進(jìn)行修改；

（3）可實(shí)現策略的啟用、停止操作；

（4）可調整兩充兩放時(shí)間段；

（5）可根據用戶(hù)提供的運行要求制定策略流程，并實(shí)現流程的邏輯轉化；

案例

該項目是ST-835儲能EMS系統在柴發(fā)儲能項目的應用。EMS系統包含監控及能量?jì)?yōu)化管理主機，裝載綜合監控軟件平臺，可實(shí)現與儲能變流器、BMS等進(jìn)行通訊，監測系統運行數據，并根據需求實(shí)行儲能系統的運行策略，實(shí)現能源的高效利用。

使用工況：目前生產(chǎn)的柴發(fā)在試機時(shí)發(fā)出的電全部浪費了，現在計劃使用儲能系統，將棄電全部?jì)Υ娴絻δ芾?，發(fā)出的電是交流400V。儲能系統接入400V交流母線(xiàn)，然后通過(guò)生產(chǎn)車(chē)間內的2000kVA變壓器送到10KV廠(chǎng)區大網(wǎng)內消納使用。

儲能系統通過(guò)一臺雙路切換柜，分別接至內部配電網(wǎng)和發(fā)電機組調試臺，兩路輸出通過(guò)機械和電氣控制方式實(shí)現互鎖，只能一路輸出。

（1）當無(wú)發(fā)電機組測試任務(wù)時(shí)，將切換柜切至配電網(wǎng)一側，通過(guò)輔助觸點(diǎn)向EMS系統反饋干接點(diǎn)信號，EMS系統控制儲能系統進(jìn)入并網(wǎng)運行模式，根據設定的運行工況，實(shí)現削峰填谷自動(dòng)運行，賺取電力差價(jià)。

（2）當有發(fā)電機組測試任務(wù)時(shí)，在并網(wǎng)運行模式下提前將儲能系統電量放出，以滿(mǎn)足測試需要。測試時(shí)，將切換柜切至發(fā)電機組調試臺一側，通過(guò)輔助觸點(diǎn)向EMS系統反饋干接點(diǎn)信號，EMS系統控制儲能系統進(jìn)入測試模式。測試模式下， 儲能系統相當于一臺功率0~0.5MW可調的負載，用戶(hù)通過(guò)上位機可以根據發(fā)電機組測試要求設置測試工步（充電功率曲線(xiàn)），實(shí)現手動(dòng)/自動(dòng)測試運行，同時(shí)將發(fā)電機組測試運行過(guò)程中發(fā)出的電力存儲起來(lái)，避免浪費；測試結束后，儲能系統 重新切回至并網(wǎng)運行模式，將存儲的電力釋放出來(lái)，實(shí)現電費節約。

總結

ST-835儲能EMS系統主要針對儲能項目監控數據量大、運行方式多樣等特點(diǎn)設計開(kāi)發(fā)，基于一體化平臺實(shí)現對儲能一體化采集、一體化存儲、一體化監控、一體化控制。具備可靠、易用、經(jīng)濟的特色；通過(guò)在多個(gè)工程項目的應用，充分驗 證其高可靠性、高穩定性功能特點(diǎn)