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储能EMS能量管理系统光储充一体化

更新时间:2024-01-03   点击次数:85次

电化学储能电站普遍采用少人值守的模式,部分小型储能电站也可实现无人值守,EMS是储能电站的“大脑"和运维人员的“眼睛",是实现储能电站高效运行和调控使用的关键。

监控系统一般采用分层分区的架构,EMS系统作为监控系统站控层的主要设备,一般由监控服务器、数据服务器、应用服务器、交易服务器、操作员站等组成。

12月1日,国标《电化学储能电站监控系统技术规范》(GB/T42726-2023)正式实施,国标规定了电化学储能电站监控系统数据采集、存储处理、控制与调节、报警、事件顺序记录与事故追忆、通信等要求,结合行业发展趋势,EMS的主要功能如下。

首先,电化学储能电站数据信息量庞大,百兆瓦级电化学储能电站数据量超过60万,特别是储能系统的电压、温度、电流等信号异常庞多,需要将数据信息送至EMS, EMS通过对BMS、PCS等设备海量数据的采集,经数据处理后实现远程的监视。同时,EMS数据存储设备需对海量的数据进行存储,便于后期的统计分析,国标规定数据存储容量不少于3个月。

其次,随着电力市场的建设,中大型电化学储能电站参与辅助服务市场或电力现货市场,可对电网提供调峰、调频、紧急功率支撑、平滑功率输出等多重化的服务,EMS需具备接收调度AGC、AVC等调度控制功能,同时需具备与风电、光伏等新能源的协调互动能力。

最后,EMS需具备与PCS、BMS等现地层设备的快速可靠通信能力,其中大中型的储能电站一般采用双机双网冗余配置,通信规约一般采用104、61850等通信规约。国标规定EMS发出控制指令到现地层设备响应时间不超过1s。

此外,EMS需具备报警、防误闭锁、自动/手动切换、对时等功能。

未来随着数字化、智能化的发展趋势,人工智能和大数据等新技术的应用,EMS将在主动安全预警、智能交易、故障信息处理等方面得到进一步提升,最终实现储能电站的“智慧"运行。

2、产品说明

安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在高级应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、备用电源等控制功能。系统对电池组性能进行实时监测及历史数据分析、根据分析结果采用智能化的分配策略对电池组进行充放电控制,优化了电池性能,提高电池寿命。

系统支持 Linux 或 Windows 操作系统,数据库采用 SQL Server。本系统既可以用于储能一体柜,也可以用于储能集装箱,是专门用于储能设备管理的一套软件系统平台。

3、参考标准

《电网配置储能系统监控及通讯技术规范(Q/GDW1887-2012)》

《 储 能 系 统 接 入 配 电 网 能 量 管 理 系 统 功 能 规 范

(Q/GDW697-2011)》

《分布式电源接入配电网技术规范(NB/T32015-2013)》《分布式电化学储能系统接入配电网设计规范(DL/T 5816-2020)》

《分布式储能系统接入配电网设计规范(T/CEC 173-2018)》

《分布式储能系统远程集中监控技术规范(T/CEC 174-2018)》

《用户侧电化学储能系统设计技术导则(DB42/T 2001-2023)》

4、系统结构

5、硬件配置

6、应用范围

适用于工商业储能储能一体柜、储能集装箱,容量 500kWh 以内。

7、性能参数

1)硬件性能

表 1 硬件性能

2)系统性能

表 2 系统性能

3)性能特征

? 终端采用加强型单元外壳,按抗强震动、强干扰设计,适应恶劣环境,适用于储能电站-20℃~60℃的宽温工作环境;

? 终端集成电路全部采用工业级,使得装置的具有很高的稳定性和可靠性,满足储能单元封闭运行的技术要求;

? 终端硬件设计采用多种隔离,屏蔽措施,软件设计采用数字滤波技术和先进的保护算法及其他抗干扰措施,大大提高了装置的抗干扰性能;? 采集终端通讯方式多样,具备多路(可选)RS485 通讯接口、2 路以太网接口和 1 路调试接口,支持 IEC101、IEC103、IEC104、MODBUSRTU/TCP 及私有协议等通讯协议,支持各类 PCS、BMS、温控仪、电表、空调、消防等智能设备的通讯数据采集;可灵活实现与其他系统的接入;

? 系统支持 Windows、Linux 等多种操作系统。

8、产品功能

(1)数据采集

? 采集电池管理系统的各组电池的总电压、电流、平均温度、SOC、SOH、充放电电流和功率限值、单节电池电压、单节电池温度、各节电池的均衡状态、故障及报警信息、历史充放电电量、历史充放电电能、容量、可充电量、可放电量、充放电次数等常用信息并进行显示;

? 采集并显示 PCS 系统的相关参数,包括:直流侧的电压/电流/功率等、PCS 的三相有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因素、频率、运行状态、报警及故障信息等常用信息,及日输入电量、日输出电量、累计输入电量、累计输出电量等;

? 采集储能系统的各个状态量,包括主回路状态(开关、事故跳闸信号、保护动作信号、异常信号)。

(2)数据处理

? 实时数据显示处理功能;

? 采集智能电表、PCS 系统、测控装置的电能质量数据,进行统计分析和显示;

? 能量管理系统能够对采集数据进行合理性检查、限值告警。

(3)数据存储

? 将采集到的数据存储于配套数据库中,数据颗粒度做到分等级存储,储能系统整体信息分钟级存储。

(4)系统控制

? 接收并实施上级系统对储能系统的启动/停止指令及功率下发指令。

? 能量管理系统能够控制系统的运行,包括开/关机,及根据变流器通信协议定义的功率,电压,电流指令的下发,并清楚逐步下指令的步骤与当前状态,防止误操作。

(5)曲线报表

? 统计储能系统的工作情况和用电量情况,统计用户的月使用电量,显示历史数据并具备数据及报表下载功能。

? 统计储能系统的工作情况和用电量情况,统计用户的月使用电量,显示历史数据并具备数据及报表下载功能。

(6)告警功能

? 收集整个系统的事件记录信息及报警信息(包括历史信息)并进行显示。当系统所采集的模拟量发生越限、数字量变位及网络通信状态自诊断故障时,能量管理系统会自动弹出告警窗口,通知操作员有情况发生。该窗口保持在画面的最上层,直到操作员进行了处理。

(7)权限管理

? 能量管理系统提供权限管理,不同权限可以浏览或下载不同范围内的页面(数据、表格、图形、资料);在多层架的储能系统中,上层能量管理系统显示整体储能系统的界面,内部就地能量管理系统只显示本内部储能系统界面,在单层架构的储能系统中,只存在就地能量管理系统。

(8)系统管理:

? 能量管理系统能够监控储能系统的电气一次接线,并形成一次接线图界面,关键位置开关达到可视可控。

? 能量管理系统能够监控整个储能系统(各控制单元和服务器)的网络运行状态,显示整个系统结构架构拓扑图及基本信息,在系统出现异常时能够在系统拓扑图中做出相应显示。

? 能量管理系统能够监控整个储能系统的各控制单元的运行状态,在出现异常时能够在系统拓扑图中显示出来。

(9)其他功能:

? 具有检测控制 UPS 的功能。? 具有复位清零的功能。

9、系统界面

安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在高级应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、备用电源等控制功能。既可以用于储能一体柜,也可以用于储能集装箱,是专门用于设备管理的一套软件系统平台。





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