微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲能等領(lǐng)域?yàn)槭裁葱枰悄軈f(xié)調(diào)控制器？

安科瑞徐赟杰18706165067

儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器是在儲能系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用的設(shè)備。

一、功能

能量管理

實(shí)時(shí)監(jiān)測儲能系統(tǒng)的能量狀態(tài)，包括電池的電量、充放電功率等。根據(jù)系統(tǒng)需求和預(yù)設(shè)策略，合理分配儲能系統(tǒng)與其他能源設(shè)備之間的能量流動，以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。 例如，在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)，控制儲能系統(tǒng)充電儲存多余的電能；在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)，放電以補(bǔ)充電網(wǎng)功率缺額，起到削峰填谷的作用。

協(xié)調(diào)控制

協(xié)調(diào)不同類型的儲能設(shè)備，如電池儲能、超級電容器儲能等，使其在系統(tǒng)中協(xié)同工作。不同類型的儲能設(shè)備具有不同的特性，協(xié)調(diào)控制器可以根據(jù)它們的優(yōu)勢進(jìn)行合理調(diào)度，提高整個(gè)儲能系統(tǒng)的性能和可靠性。 例如，電池儲能具有較高的能量密度，適合長時(shí)間的能量存儲；超級電容器儲能具有較高的功率密度，適合快速充放電。協(xié)調(diào)控制器可以根據(jù)系統(tǒng)的需求，在不同的時(shí)間點(diǎn)選擇合適的儲能設(shè)備進(jìn)行充放電。 安全保護(hù) 監(jiān)測儲能系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、溫度等，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)采取保護(hù)措施，防止儲能系統(tǒng)發(fā)生故障或損壞。 例如，當(dāng)電池溫度過高時(shí)，協(xié)調(diào)控制器可以降低充電功率或停止充電，以防止電池過熱引發(fā)安全事故。

二、工作原理

儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器通常通過傳感器采集儲能系統(tǒng)的各種運(yùn)行參數(shù)，并將這些參數(shù)傳輸?shù)娇刂破鞯?a target="_blank">處理器中進(jìn)行分析和處理。處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略和算法，生成控制信號，通過通信接口發(fā)送給儲能系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備，如電池管理系統(tǒng)、逆變器等，以實(shí)現(xiàn)對儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。

三、應(yīng)用場景

電力系統(tǒng)

在電網(wǎng)中，儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器可以用于提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。通過與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的配合，實(shí)現(xiàn)對儲能系統(tǒng)的充放電控制，以應(yīng)對電網(wǎng)負(fù)荷的變化和突發(fā)事件。 例如，在電網(wǎng)故障時(shí)，儲能系統(tǒng)可以快速放電，為重要負(fù)荷提供備用電源，提高電網(wǎng)的供電可靠性。

可再生能源發(fā)電系統(tǒng)

在太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器可以用于平滑功率輸出，提高可再生能源的利用效率。由于可再生能源的輸出功率具有間歇性和波動性，通過儲能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，可以使輸出功率更加穩(wěn)定，便于接入電網(wǎng)。 例如，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，白天太陽能充足時(shí)，儲能系統(tǒng)充電；晚上太陽能不足時(shí)，儲能系統(tǒng)放電，為負(fù)載提供電力。

微電網(wǎng)系統(tǒng)

在微電網(wǎng)中，儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器可以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的自主運(yùn)行和能量管理。微電網(wǎng)是一種由分布式電源、儲能系統(tǒng)、負(fù)荷等組成的小型電力系統(tǒng)，可以獨(dú)立運(yùn)行或與主電網(wǎng)連接。儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器可以根據(jù)微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和需求，控制儲能系統(tǒng)的充放電，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的功率平衡和穩(wěn)定運(yùn)行。 例如，在微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，儲能系統(tǒng)可以作為主要電源為微電網(wǎng)中的負(fù)荷提供電力；在微電網(wǎng)與主電網(wǎng)連接時(shí)，儲能系統(tǒng)可以根據(jù)主電網(wǎng)的電價(jià)和微電網(wǎng)的需求，進(jìn)行充放電以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

四、安科瑞ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器

1. 產(chǎn)品介紹

ACCU-100 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器是一種應(yīng)用于微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲能等領(lǐng)域的智能協(xié)調(diào)控制器。裝置滿足系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁等設(shè)備的接入，通過對微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全天候數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，并在此基礎(chǔ)上以安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，獲取控制策略進(jìn)而對微電網(wǎng)實(shí)施調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)分布式能源、儲能系統(tǒng)、負(fù)荷的實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)節(jié)功能，促進(jìn)新能源就地化消納，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動；有效實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的需求管理，提高微電網(wǎng)運(yùn)行效率、降低供電成本，保障微電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2. 產(chǎn)品特點(diǎn)

ACCU-100 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器具備以下功能特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實(shí)時(shí)運(yùn)行，滿足各類風(fēng)電與光伏逆變器、儲能等設(shè)備接入； 通訊管理：支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約，可實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA 升級、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互（選配）；

邊緣計(jì)算：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G 路由；

策略管理：防逆流、計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協(xié)調(diào)等，并支持策略定制;

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計(jì)的用戶權(quán)限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測。

3. 產(chǎn)品參數(shù)

ACCU-100 微電網(wǎng)控制器主要負(fù)責(zé)工商業(yè)光儲充新能源電站的數(shù)據(jù)采集、本地控制策略以及云端數(shù)據(jù)的交互。支持容量為：儲能容量:≤400kW，光伏容量:≤400kWp。 圖 3-1 ACCU-100 產(chǎn)品示意圖 ACCU-100 微電網(wǎng)控制器典型的硬件配置與附件參數(shù)如下表 3-1 所示。 表 3-1 典型配置參數(shù)表

4. 系統(tǒng)架構(gòu)

ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器：控制儲能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進(jìn)行光儲置換，減少棄光。并與云端平臺進(jìn)行交互，響應(yīng)云端策略配置。 智慧能源管理云平臺 EMS3.0：滿足跨站點(diǎn)，跨區(qū)域海量數(shù)據(jù)的接入，通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)資源類、電量類、損耗類、指標(biāo)類、維護(hù)類、貢獻(xiàn)類等指標(biāo)計(jì)算與管控，并通過多樣化預(yù)測，分析發(fā)電與用電趨勢，結(jié)合電價(jià)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃、負(fù)荷需求，提供控制方案。同時(shí)提供遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維功能。

5. 性能指標(biāo)

表 6-1 ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器性能指標(biāo)

6. 能量調(diào)度

表 7-1 典型能量調(diào)度功能表

7.裝置接線

ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式。裝置插上網(wǎng)線后 LINK 綠色燈會亮起，有數(shù)據(jù)時(shí)閃爍，SPEED 黃色燈在 100Mb/s 時(shí)常亮，在 10Mb/s 時(shí)關(guān)閉；裝置有數(shù)據(jù)傳輸接收數(shù)據(jù) RX 紅色燈閃爍，發(fā)送數(shù)據(jù) TX 綠色燈閃爍。 后板及底板均可安裝導(dǎo)軌卡座。

審核編輯 黃宇