太阳能光伏并网系统

系统介绍

   太阳能光伏并网系统由储能系统和充电设施组成，针对服务器等充电站电力容量不足的痛点，主要用于解决区域充电站的增容扩容难的问题，该系统还能参与电网调峰、削峰填谷等辅助服务，支持短时离网运行，甚至作为能源互联网的的配套设施，支持智能电网、智能充电、智能信息网的三网融合发展。

系统架构

配套硬件

Acrel-2000MG：内部设备的数据采集与监控，由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。数据采集、上传及转发至服务器及协同控制装置。

工控机：系统软件运行载体

UPS电源：为监控主机提供后备电源

工业网络交换机：提供 16 口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术 问题

电能质量监测：防孤岛保护装置，当外部电网停电后断开和电网连接

通信管理机：能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总；提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能；实时多任务并行处理数据采集和数据转发，可多链路上送平台。

技术关键点

   1.电池技术优化

• 高能量密度电池：研发和应用具有高能量密度的电池，如锂离子电池、钠硫电池等，以提高储能系统的能量储存能力。

• 长寿命电池：通过改进电池材料和制造工艺，延长电池的使用寿命，减少更换频率和成本。

• 智能电池管理系统（BMS）：采用智能BMS对电池进行精准管理，包括均衡充电、智能充放电控制等，以提高电池的使用效率和安全性。

  2.储能系统架构设计

• 分布式与集中式结合：根据具体应用场景，选择分布式或集中式的储能系统设计，以提高系统的灵活性和鲁棒性。

• 模块化设计：采用模块化设计，便于系统的扩展和升级，以适应未来新能源发展的需求。

  3.能量管理系统（EMS）优化

• 优化充放电策略：基于实时数据和需求预测，优化储能系统的充放电策略，以提高能源利用效率和经济性。

• 智能调度与控制：引入智能控制和优化算法，根据电力需求、电价、能源市场状况等因素，调整储能系统的运行策略。

  4.热管理与温控设计

• 有效热管理：对于涉及电池的储能系统，实施有效的热管理和温控设计，以维持电池在适宜的温度范围内工作，提高系统的效率和安全性。

  5.系统集成与多能源互补

• 储能系统与多能源系统集成：将储能系统与可再生能源（如太阳能、风能）和传统电力系统相结合，提高能源利用效率和整体系统的稳定性。

• 储能容量规划：根据用电负载的特点，实施智能容量规划，使储能系统的容量能够满足实际需求，避免过度或不足。

控制策略

1.削峰填谷：配合储能设备、低充高放

2.需量控制：能量储存、充放电功率跟踪

3.备用电源：预留电量、紧急供电

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4.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

系统结构

并网型

离网型

系统功能

1.系统总览

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实现微电网光伏、风电、储能、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警收益统计等功能。

2.设备监控

实现光伏组件、逆变器、PCS、BMS、充电桩.等设备的发电、用电、充放电的状态监控，并支持事件查询、统计报表等功能。

3.功率预测

实现光伏短时和超短时功率预测，并经进行误差分析，同时对微电网内所有负荷，基于历史负荷数据，通过大数据分析算法，预测负荷功率曲线。

4.优化控制

协同光伏、风电、储能、负载等多种能源主体，动态规划智能策略，实现储能、光伏协调控制，比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等。

5.经济调度

根据光伏与负荷功率预测结果，结合分时电价电网交互功率、储能状态及约束条件，以用电成本为目标，建立经济调度模型，采用深度学习算法解析微电网运行功率计划。

6.能源分析

具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析，并为智能化运维提供依据。

系统特点

①智能化运行策略

 支持多种科学高效运行策略，可根据实际需求进行灵活配置。

②可靠性与经济性分析

 支持能源利用率、能耗、成本收益及异常与电能质量分析。

③系统规划与评估

 结合负荷数据分析，规划分布式电源与储能配置，并针对微电网系统方案做经济性评估。

④多种预测算法模型

 多种智能算法，适配各种环境，实现光伏、风电及负荷用电功率的短期和超短期预测。

⑤多种调度算法模型

 多种经济调度算法，适应各种目标下的优化调度。

⑥多业务场景匹配

 适用于光伏、储能、充电桩、光储、光储充一体等多种业务场景。

系统优势

   太阳能光伏并网系统能够对高速公路的源、网、荷、储能系统、新能源汽车充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和高级控制，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，实现不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动，在多种策略控制下，有利于新能源高效利用、资源合理分配以及微电网的安全与稳定，减少电网建设投资，提升企业的能源利用率，降低运行成本，达到节能降耗的目的。

案例分享

 武汉某地光储微电网系统

  电池类型：全钒液流电池

  电池容量：70kW/140kWh

  光伏容量：100kW

  运行模式：削峰填谷、备用电源