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新能源光儲充一體化電站通過光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)和充電設施的有機結合，實現了能源的高效利用。

一、光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)是新能源光儲充一體化電站的重要組成部分，主要由太陽能光伏板、逆變器等組件構成。其核心功能是將太陽能轉化為電能，供本地負載使用。

發(fā)電原理：光伏板利用太陽光輻射，通過光電效應將光能轉化為直流電能。多塊光伏板串聯或并聯形成光伏陣列，進一步提高發(fā)電輸出。直流電經過逆變器轉換為交流電，供當地負載使用或輸送到電網。

優(yōu)化配置：通過優(yōu)化光伏陣列的設計和安裝角度，可以最大限度地接收太陽輻射，提高發(fā)電效率。例如，根據不同地區(qū)的緯度和季節(jié)變化，調整光伏板的傾斜角度，使其始終面向最佳日照方向。

中長期交易：光伏電站可以通過參與中長期電力交易鎖定未來電價，規(guī)避市場價格波動風險。這樣不僅能穩(wěn)定收入，還能增強投資吸引力。

二、儲能系統(tǒng)

儲能系統(tǒng)在新能源光儲充一體化電站中起著調節(jié)電力供需、保障電網穩(wěn)定的重要作用。其核心組件包括儲能電池（如鋰電池）和相應的變流器。

儲能原理：白天或電力富余時，儲能系統(tǒng)將多余電能存儲起來，在夜晚或電力短缺時釋放。儲能電池通過變流器將直流電轉換為交流電，反向操作亦然。

頻率調節(jié)：儲能系統(tǒng)參與電網的頻率調節(jié)服務，通過快速調整輸出功率維持電網頻率穩(wěn)定。例如，在用電高峰時段，儲能系統(tǒng)迅速放電填補電力缺口，而在低谷時段充電存儲多余電能，起到“削峰填谷”的作用。

敏感性分析：通過對儲能系統(tǒng)不同功率和儲能持續(xù)時間進行敏感性分析，可以確定優(yōu)化配置。例如，某研究表明，儲能系統(tǒng)的最佳配置為30.8 MW的功率和4.521小時的最大連續(xù)儲能時間，每日平均收入可達23.62萬元。

三、充電系統(tǒng)

充電系統(tǒng)主要用于電動汽車的充電管理，通過智能調度實現高效、低成本的充電服務。

充電策略：充電系統(tǒng)優(yōu)先使用光伏發(fā)電為電動汽車充電，不足部分由儲能系統(tǒng)補充。在電價較低或光伏發(fā)電豐富時段，通過優(yōu)化充電策略，可以降低充電成本，提高清潔能源利用率。

有序充電：通過有序充電策略，充電系統(tǒng)可以根據電網負荷和光伏發(fā)電情況進行動態(tài)調整，避免負荷過重導致電網壓力過大。例如，某研究提出的基于鼠群優(yōu)化算法的雙層多目標有序充電策略，能夠在光伏充分消納的前提下，兼顧用戶側和電網側的利益，實現負荷“削峰填谷”，降低峰谷差，同時減少充電費用。

極快充電：針對電動汽車極快充電需求，通過配置合適的儲能系統(tǒng)和光伏面板，可以滿足短時間內高功率充電需求，同時減輕對電網的瞬時沖擊。優(yōu)化設計后的極快充電站點不僅能滿足充電需求，還能提升整體電網性能，降低年度總成本。

四、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是一體化電站的核心大腦，負責協(xié)調光伏、儲能和充電系統(tǒng)的協(xié)同運作，確保整體系統(tǒng)的高效運轉。

智能調度：控制系統(tǒng)通過實時監(jiān)測和分析，根據天氣狀況、電價變動和新能源車充電狀態(tài)等因素，智能調整光伏、儲能和充電系統(tǒng)的運行策略。例如，通過微電網管理模式，實現光伏發(fā)電、儲能和充電負荷的優(yōu)化調度，顯著降低變壓器容量需求。

微網模式：在電網斷開或局部運行情況下，控制系統(tǒng)切換至微網模式，繼續(xù)供電并保證關鍵負荷的正常運行。例如，通過改進的平滑切換控制策略，微電網可以在并網和孤島模式之間無縫切換，確保不間斷供電和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

數據管理和優(yōu)化：利用大數據和人工智能技術，控制系統(tǒng)對電站運行數據進行深度分析，不斷優(yōu)化運行策略，提高效率和經濟性。例如，通過實時監(jiān)控和遠程調整，實現精細化和數字化管理，提升整體系統(tǒng)的智能化水平。

五、安科瑞Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng)能夠對微電網的源、網、荷、儲能系統(tǒng)、充電負荷進行實時監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網運行監(jiān)視全面化、安全分析智能化、調整控制前瞻化、全景分析動態(tài)化的需求，完成不同目標下光儲充資源之間的靈活互動與經濟優(yōu)化運行，實現能源效益、經濟效益和環(huán)境效益。

1. 主要功能：

> 實時監(jiān)測；

> 能耗分析；

> 智能預測；

> 協(xié)調控制；

> 經濟調度；

> 需求響應。

2. 系統(tǒng)特點：

> 平滑功率輸出，提升綠電使用率；

> 削峰填谷、谷電利用，提高經濟性；

> 降低充電設備對局部電網的沖擊；

> 降低站內配電變壓器容量；

> 實現源荷最高匹配效能。

3. 相關控制策略：

序號	系統(tǒng)組成	運行模式	控制邏輯
1	市電+負荷+儲能	峰谷套利	根據分時電價，設置晚上低價時段充電、白天高價時段放電，根據峰谷價差進行套利
2		需量控制	根據變壓器的容量設定值，判斷儲能的充放電，使得變壓器容量保持在設定容量值以下，降低需量電費
3		動態(tài)擴容	對于出現大功率的設備，且持續(xù)時間比較短時，可以通過控制儲能放電進行補充該部分的功率需求，
4		需求響應	根據電網調度的需求，在電網出現用電高峰時進行放電、在電網出現用電低谷時進行充電；
5		平抑波動	根據負荷的用電功率變化，進行充放電的控制，如功率變化率大于某個設定值，進行放電，主要用于降低電網沖擊
6		備用	當電網出現故障時，啟動儲能系統(tǒng)，對重要負荷進行供電，保證生產用電
7	市電+負荷+光伏	自發(fā)自用、余電上網	光伏發(fā)電優(yōu)先供自己負荷使用，多余的電進行上網，不足的由市電補充
8	市電+負荷+光伏	自發(fā)自用	主要針對光伏多發(fā)時，存在一個防逆流控制，調節(jié)光伏逆變器的功率輸出，讓變壓器的輸出功率接近為0
9	市電+負荷+光伏+儲能	自發(fā)自用	通過設置PCC點的功率值，系統(tǒng)控制PCC點功率穩(wěn)定在設置值。在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)處于自發(fā)自用的狀態(tài)下，即： 1）當分布式電源輸出功率大于負載功率時，不能被負載消耗時，增加負載或儲能系統(tǒng)充電。 2）當分布式電源輸出功率小于負載功率時，不夠負載消耗時，減少負載（或者調節(jié)充電功率）或者儲能系統(tǒng)對負載放電。
10		削峰填谷	1）根據用戶用電規(guī)律，設置峰值和谷值，當電網功率大于峰值時，儲能系統(tǒng)放電，以此來降低負荷高峰；當電網功率小于谷值時，儲能系統(tǒng)充電，以此來填補負荷低谷，使發(fā)電、用電趨于平衡。 2)根據分布式電源發(fā)電規(guī)律，設置峰值和谷值，當電網功率大于峰值時，儲能系統(tǒng)充電，以此來降低發(fā)電高峰；當電網功率小于谷值時，儲能系統(tǒng)放電，以此來填補發(fā)電低谷，使發(fā)電、用電趨于平衡。
11		需量控制	在光伏系統(tǒng)*大化出力的情況下，如果負荷功率仍然超過設置的需量功率，則控制儲能系統(tǒng)出力，平抑超出需量部分的功率，增加系統(tǒng)的經濟性。
12		動態(tài)擴容	對于出現高負荷時，優(yōu)先利用光儲系統(tǒng)對負荷進行供電，保證變壓器不超載
13		需求響應	根據電網調度的需求，在電網出現用電高峰時進行放電或者充電樁降功率或停止充電、在電網出現用電低谷時進行充電或者充電充電；
14		有序充電	在變壓器容量范圍內進行充電，如果充電功率接近變壓容量限值，優(yōu)先控制光伏大功率輸出或儲能進行放電，如果光儲仍不滿足充電需求，則進行降功率運行，直至切除部分充電樁（改變充電行為），對于充電樁的切除按照后充先切，先來后切的方式進行有序的充電。（有些是以充電時間與充電功率為控制變量，以充電費用或者峰谷差小為目標）
15		經濟優(yōu)化調度	對發(fā)電用進行預測，結合分時電價，以用電成本*少為目標進行策略制定
16		平抑波動	根據負荷的用電功率變化，進行充放電的控制，如功率變化率大于某個設定值，進行放電，主要用于降低電網沖擊
17		力調控制	跟蹤關口功率因數，控制儲能PCS連續(xù)調節(jié)無功功率輸出
18		電池維護策略	定期對電池進行一次100%DOD深充深放循環(huán)；通過系統(tǒng)下發(fā)指令，更改BMS的充滿和放空保護限值，以滿足100%DOD充放，系統(tǒng)按照正常調度策略運行
19		熱管理策略	基于電池的*高溫度，控制多臺空調的啟停