0 行業(yè)背景

隨著全球氣候變暖和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，綠色能源的發(fā)展已成為各國(guó)政府的共同目標(biāo)。在這一背景下，光儲(chǔ)充EMS（Energy Management System）系統(tǒng)作為綠色能源領(lǐng)域的重要技術(shù)，正逐漸受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)結(jié)合了光伏發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了能源的綠色化、智能化管理，為綠色出行和可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。

1 應(yīng)用場(chǎng)景

光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

1）城市公共充電站：在城市中心、商業(yè)區(qū)、交通樞紐等區(qū)域建設(shè)光儲(chǔ)充一體化充電站，滿足電動(dòng)汽車(chē)用戶的充電需求，同時(shí)降低城市碳排放。

2）工業(yè)園區(qū)：工業(yè)園區(qū)內(nèi)擁有大量用電設(shè)備，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)能夠充分利用太陽(yáng)能發(fā)電，降低園區(qū)內(nèi)企業(yè)的用電成本，同時(shí)減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。

3）居民小區(qū)：在居民小區(qū)內(nèi)建設(shè)光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電與家庭用電的互補(bǔ)，提高能源利用效率，降低居民用電成本。

4）偏遠(yuǎn)地區(qū)：在偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)，可以解決當(dāng)?shù)仉娏?yīng)不穩(wěn)定的問(wèn)題，提高電力供應(yīng)質(zhì)量，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┓€(wěn)定可靠的電力保障。

2 工作原理

光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的工作原理主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1）光伏發(fā)電：系統(tǒng)通過(guò)光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供給電動(dòng)汽車(chē)充電和儲(chǔ)能系統(tǒng)。

2）儲(chǔ)能技術(shù)：儲(chǔ)能系統(tǒng)采用先進(jìn)的電池技術(shù)，將光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，以備不時(shí)之需。在光照不足或電力需求高峰時(shí)段，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以釋放電能，滿足電動(dòng)汽車(chē)充電和用電設(shè)備的電力需求。

3）電動(dòng)汽車(chē)充電：電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)充電樁接入光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速、便捷的充電服務(wù)。系統(tǒng)可以根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的充電需求，智能調(diào)度儲(chǔ)能系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出，確保充電過(guò)程的安全、高效。

4）智能管理：光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)通過(guò)智能管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車(chē)充電的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和用戶需求，智能調(diào)整電力輸出和充電策略，提高能源利用效率，降低運(yùn)行成本。

3 解決問(wèn)題

光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)能源領(lǐng)域的多個(gè)問(wèn)題：

1）降低碳排放：通過(guò)光伏發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合，減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低了碳排放量，有助于應(yīng)對(duì)氣候變化和環(huán)境污染問(wèn)題。

2）提高能源利用效率：光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能源的智能化管理，可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和用戶需求智能調(diào)整電力輸出和充電策略，提高了能源利用效率。

3）穩(wěn)定電力供應(yīng)：在偏遠(yuǎn)地區(qū)或電力供應(yīng)不穩(wěn)定的地區(qū)，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)可以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁﹥?yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

4）降低用電成本：在城市和工業(yè)園區(qū)等區(qū)域，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)可以降低企業(yè)和居民的用電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，系我司深度契合新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控與能量管理需求，汲取國(guó)內(nèi)外研究生產(chǎn)之精髓，精心研發(fā)的企業(yè)級(jí)解決方案。該系統(tǒng)兼容光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電樁的接入，實(shí)施全天候的數(shù)據(jù)采集與分析，直接對(duì)光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁的運(yùn)行狀態(tài)與健康狀況進(jìn)行監(jiān)視。作為一款集監(jiān)控與能量管理于一體的綜合性系統(tǒng)，它在確保安全穩(wěn)定的前提下，以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為核心目標(biāo)，積極促進(jìn)可再生能源的廣泛應(yīng)用，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，并有效補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)。

此外，該系統(tǒng)還能精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理，有效消除晝夜峰谷差，平滑負(fù)荷波動(dòng)，從而提升電力設(shè)備的運(yùn)行效率，降低供電成本，為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的全新解決方案。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)采用了分層分布式架構(gòu)，整體在物理層面劃分為設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層三個(gè)層級(jí)。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介支持光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等多種選擇。系統(tǒng)兼容并支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等多種通信規(guī)約，確保了系統(tǒng)的廣泛兼容性和高效運(yùn)行。

4.2結(jié)構(gòu)

4.3功能

狀態(tài)與參數(shù)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)應(yīng)能夠精準(zhǔn)測(cè)量裝置的通信狀態(tài)。

監(jiān)測(cè)并記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比以及正序、負(fù)序、零序電壓值。

同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能夠計(jì)算并顯示三相電流不平衡度百分比以及正序、負(fù)序、零序電流值。

諧波分析功能

系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)展示A/B/C三相電壓和電流的總諧波畸變率，包括奇次和偶次諧波。

提供柱狀圖展示2-63次諧波電壓與電流含有率，以及0.5～63.5次間諧波電壓與電流含有率。

電壓波動(dòng)與閃變監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)A/B/C三相電壓的波動(dòng)值、短閃變值和長(zhǎng)閃變值。

提供相應(yīng)的電壓波動(dòng)曲線和閃變曲線，同時(shí)顯示電壓與頻率的偏差情況。

功率與電能計(jì)量

系統(tǒng)應(yīng)能夠精確顯示A/B/C三相的有功功率、無(wú)功功率和視在功率。

提供三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因數(shù)的統(tǒng)計(jì)與顯示。

提供日有功負(fù)荷曲線和年有功負(fù)荷曲線的展示。

電壓暫態(tài)監(jiān)測(cè)*

當(dāng)發(fā)生電能質(zhì)量暫態(tài)事件，如電壓暫升、暫降或短時(shí)中斷時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出告警，并通過(guò)多種方式通知相關(guān)人員。

系統(tǒng)應(yīng)能夠展示暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)1min至2h的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括均值、最小值、95%概率值和方均根值。

事件記錄查看功能

事件記錄應(yīng)包含完整的信息，如事件名稱、狀態(tài)、波形號(hào)、越限值、故障持續(xù)時(shí)間和發(fā)生時(shí)間。

遙控功能

系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作，遵循預(yù)設(shè)、返校、執(zhí)行的流程。

曲線查詢

用戶可在曲線查詢界面直接查看各電參量的曲線，包括電流、電壓、功率等。

統(tǒng)計(jì)報(bào)表

系統(tǒng)應(yīng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，提供任意時(shí)間段內(nèi)的用電情況報(bào)表，以及微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換的統(tǒng)計(jì)分析。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)應(yīng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視各設(shè)備的通信狀態(tài)，完整展示系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并具備在線診斷和設(shè)備通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。

通信管理

系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行全面管理、控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，支持多種通信規(guī)約。

用戶權(quán)限管理

系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置用戶權(quán)限管理功能，防止未經(jīng)授權(quán)的操作，確保系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理的安全性。

故障錄波

系統(tǒng)應(yīng)能在故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)準(zhǔn)確記錄相關(guān)電氣量的變化情況，用于事故分析和處理。

事故追憶

系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)記錄事故前后一段時(shí)間內(nèi)的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)，為事故分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

未來(lái)展望

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展前景廣闊。未來(lái)，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)將在以下幾個(gè)方面得到進(jìn)一步的發(fā)展：

·技術(shù)升級(jí)：隨著光伏技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)和充電技術(shù)的不斷進(jìn)步，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的性能和效率將得到進(jìn)一步提升。

·智能化管理：通過(guò)引入更先進(jìn)的智能管理軟件和技術(shù)，光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更高效的能源管理和更智能的充電服務(wù)。

·應(yīng)用場(chǎng)景拓展：光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步拓展，包括智能交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。

·政策支持：各國(guó)政府將加大對(duì)綠色能源和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的支持力度，為光儲(chǔ)充EMS系統(tǒng)的發(fā)展提供更為有利的政策環(huán)境。

審核編輯 黃宇