光储充一体化充电站

电网能量管理系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和控制，满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求，完成不同目标下光储充资源之间的灵活互动与经济优化运行，实现能源效益、经济效益和环境效益。

5.1 主要功能

实时监测；

能耗分析；

智能预测；

协调控制；

经济调度；

需求响应。

5.2 系统特点

平滑功率输出，提升绿电使用率；

削峰填谷、谷电利用，提高经济性；

降低充电设备对局部电网的冲击；

降低站内配电变压器容量；

实现源荷匹配效能。

5.3 相关控制策略

序号

系统组成

运行模式

控制逻辑

1

市电+负荷+储能

峰谷套利

根据分时电价，设置晚上低价时段充电、白天高价时段放电，根据峰谷价差进行套利

2

需量控制

根据变压器的容量设定值，判断储能的充放电，使得变压器容量保持在设定容量值以下，降低需量电费

3

动态扩容

对于出现大功率的设备，且持续时间比较短时，可以通过控制储能放电进行补充该部分的功率需求，

4

需求响应

根据电网调度的需求，在电网出现用电高峰时进行放电、在电网出现用电低谷时进行充电；

5

平抑波动

根据负荷的用电功率变化，进行充放电的控制，如功率变化率大于某个设定值，进行放电，主要用于降低电网冲击

6

备用

当电网出现故障时，启动储能系统，对重要负荷进行供电，保证生产用电

7

市电+负荷+光伏

自发自用、余电上网

光伏发电优先供自己负荷使用，多余的电进行上网，不足的由市电补充

8

自发自用

主要针对光伏多发时，存在一个防逆流控制，调节光伏逆变器的功率输出，让变压器的输出功率接近为0

9

市电+负荷+光伏+储能

自发自用

通过设置pcc点的功率值，系统控制pcc点功率稳定在设置值。在这种状态下，系统处于自发自用的状态下，即：

1）当分布式电源输出功率大于负载功率时，不能完全被负载消耗时，增加负载或储能系统充电。

2）当分布式电源输出功率小于负载功率时，不够负载消耗时，减少负载（或者调节充电功率）或者储能系统对负载放电。

10

削峰填谷

1）根据用户用电规律，设置峰值和谷值，当电网功率大于峰值时，储能系统放电，以此来降低负荷高峰；当电网功率小于谷值时，储能系统充电，以此来填补负荷低谷，使发电、用电趋于平衡。

2)根据分布式电源发电规律，设置峰值和谷值，当电网功率大于峰值时，储能系统充电，以此来降低发电高峰；当电网功率小于谷值时，储能系统放电，以此来填补发电低谷，使发电、用电趋于平衡。

11

需量控制

在光伏系统出力的情况下，如果负荷功率仍然超过设置的需量功率，则控制储能系统出力，平抑超出需量部分的功率，增加系统的经济性。

12

动态扩容

对于出现高负荷时，优先利用光储系统对负荷进行供电，保证变压器不超载

13

需求响应

根据电网调度的需求，在电网出现用电高峰时进行放电或者充电桩降功率或停止充电、在电网出现用电低谷时进行充电或者充电充电；

14

有序充电

在变压器容量范围内进行充电，如果充电功率接近变压容量限值，优先控制光伏功率输出或储能进行放电，如果光储仍不满足充电需求，则进行降功率运行，直至切除部分充电桩（改变充电行为），对于充电桩的切除按照后充先切，先来后切的方式进行有序的充电。（有些是以充电时间与充电功率为控制变量，以充电费用或者峰谷差为目标）

15

经济优化调度

对发电用进行预测，结合分时电价，以用电成本为目标进行策略制定

16

平抑波动

17

力调控制

跟踪关口功率因数，控制储能pcs连续调节无功功率输出

18

电池维护策略

定期对电池进行一次dod深充深放循环；通过系统下发指令，更改bms的充满和放空保护限值，以满足dod充放，系统按照正常调度策略运行

19

热管理策略

基于电池的温度，控制多台空调的启停

削峰填谷：配合储能设备、低充高放

需量控制：能量储存、充放电功率跟踪

备用电源

柔性扩容：短期用电功率大于变压器容量时，储能快速放电，满足负载用能要求

5.4 核心功能

1）多种协议

支持多种规约协议，包括：modbustcp/rtu、dl/t645-07/97、iec60870-5-101/103/104、mqtt、cdt、三方协议定制等。

2）多种通讯方式

支持多种通信方式：串口、网口、wifi、4g。

3）通信管理

提供通信通道配置、通信参数设定、通信运行监视和管理等。提供规约调试的工具，可监视收发原码、报文解析、通道状态等。

4）智能策略

系统支持自定义控制策略，如削峰填谷、需量控制、动态扩容、后备电源、平抑波动、有序充电、逆功率保护等策略，保障用户的经济性与安全性。

5）全量监控

覆盖传统ems盲区，可接入多种协议和不同厂家设备实现统一监制，实现环境、安防、消防、视频监控、电能质量、计量、继电保护等多系统和设备的全量接入。

5.5 系统功能

系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷情况，体现系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、告警信息、收益、环境等。

储能监控

系统综合数据：电参量数据、充放电量数据、节能减排数据；

运行模式：峰谷模式、计划曲线、需量控制等；

统计电量、收益等数据；

储能系统功率曲线、充放电量对比图，实时掌握储能系统的整体运行水平。

光伏监控

光伏系统总出力情况

逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警

逆变器及电站发电量统计及分析

并网柜电力监测及发电量统计

电站发电量年有效利用小时数统计，识别低效发电电站；

发电收益统计(补贴收益、并网收益)

辐照度/风力/环境温湿度监测

并网电能质量监测及分析

光伏预测

以海量发电和环境数据为根源，以高精度数值气象预报为基础，采用多维度同构异质bp、lstm神经网络光功率预测方法。

时间分辨率：15min

超短期未来4h预测精度＞90%

短期未来72h预测精度＞80%

短期光伏功率预测

超短期光伏功率预测

数值天气预报管理

误差统计计算

实时数据管理

历史数据管理

光伏功率预测数据人机界面

风电监控

风力发电系统总出力情况

逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警

逆变器及电站发电量统计及分析

并网柜电力监测及发电量统计

电站发电量年有效利用小时数统计，识别低效发电电站；

发电收益统计(补贴收益、并网收益)

风力/风速/气压/环境温湿度监测

并网电能质量监测及分析

充电桩系统

实时监测充电系统的充电电压、电流、功率及各充电桩运行状态；

统计各充电桩充电量、电费等；

针对异常信息进行故障告警；

根据用电负荷柔性调节充电功率。

电能质量

对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。