安科瑞儲能電力測量儀表

安科瑞儲能系統(tǒng)解決方案背景：

安科瑞儲能電力測量儀表

能源體系深刻變革

《2022年世界能源展望》報告指出，能源危機令全球能源系統(tǒng)脆弱性和不可持續(xù)性凸顯，或?qū)⑼苿痈鲊皣H組織采取長期措施加速結(jié)構(gòu)性改革，深刻改變現(xiàn)有能源供應(yīng)體系。

         國際能源署表示，地緣政治沖突和世界經(jīng)濟問題導(dǎo)致原油、天然氣、煤炭等傳統(tǒng)能源市場發(fā)生巨震，許多國家政府也紛紛制定新計劃推動能源轉(zhuǎn)型。

　　根據(jù)國際能源署的推算，根據(jù)各國現(xiàn)在推出的政策，全球清潔能源年投資額有望在2030年超過2萬億美元，與當下相比提高50%以上，其中清潔能源在未來的技術(shù)發(fā)展中，以太陽能、風能為主。

風光裝機容量測算

預(yù)計至2025年，風能和太陽能光伏發(fā)電容量每年以24%的增長率加速增加，推動可再生能源發(fā)電增長。

全球能源技術(shù)需求

隨著新型清潔能源的發(fā)展，由于資源特性，大規(guī)模新能源接入影響貫穿電力系統(tǒng)從生產(chǎn)、輸送到消費的全部環(huán)節(jié)，給點力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)，突出體現(xiàn)在預(yù)測難、控制難、調(diào)度難以及棄風棄光的問題，作為電力的存儲與調(diào)節(jié)的儲能技術(shù)也隨之進一步發(fā)展。

全球儲能市場規(guī)模

截至 2021 年底，全球已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模 209.4GW，同比增長 9%。新型儲能的累計裝機規(guī)模緊隨其后，為 25.4GW，同比增長 67.7%，其中，鋰離子電池占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，超過 90%。

全球新型儲能市場累計裝機規(guī)模（MW%，2000-2021）

中國新型儲能累計裝機投運規(guī)模預(yù)測

數(shù)據(jù)來源:CNESA 全球儲能項目庫

儲能政策支持

電化學儲能系統(tǒng)

儲能技術(shù)類型

傳統(tǒng)的儲能技術(shù)按照類型來分主要分為物理儲能、電化學儲能、化學儲能、電磁儲能和相變儲能等。目前應(yīng)用較多的是物理儲能和電化學儲能。未來氫儲能有可能成為主要儲能方式。

根據(jù)“彭博新能源"給出的儲能技術(shù)對比。

儲能項目應(yīng)用場景

儲能項目應(yīng)用場景

發(fā)電側(cè)：提升新能源發(fā)電友好性

提升新能源并網(wǎng)特性，提高電網(wǎng)考核分，減少考核損失。

如：西北電廠并網(wǎng)運行管理實施細則：風電場和光伏電站的日預(yù)測(短期預(yù)測)單點偏差最大誤差應(yīng)分別≤25%和20%，超短期預(yù)測曲線第2小時調(diào)和平均數(shù)準確率應(yīng)＞75%，可用電量的日準確率應(yīng)≥97%。

促進新能源根據(jù)電力需求特性、市場化價格信號等優(yōu)化生產(chǎn)運營，降低棄風棄光，降低系統(tǒng)輔助服務(wù)成本。

調(diào)頻、調(diào)峰、調(diào)壓、備用等；

東北地區(qū)新能源分攤輔助服務(wù)費用約3分/千瓦時。

提升高比例新能源外送系統(tǒng)的整體效率，可提高輸電通道的利用率和系統(tǒng)整體經(jīng)濟性。

電網(wǎng)側(cè)：促進新能源與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行

在新能源較集中的區(qū)域，配套建設(shè)電網(wǎng)測儲能裝置，從電網(wǎng)運行的角度發(fā)揮其削峰填谷、負荷跟蹤、調(diào)頻調(diào)壓、熱備用、電能質(zhì)量提升等功能，改進電力調(diào)度方式，加強區(qū)域負荷調(diào)劑優(yōu)化，有利于新能源與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行。

用戶側(cè)：擴展新能源終端應(yīng)用模式

電化學儲能系統(tǒng)主要由電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。電池組是儲能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分；電池管理系統(tǒng)主要負責電池的監(jiān)測、評估、保護以及均衡等；能量管理系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等；儲能變流器可以控制儲能，電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。

儲能電站—儲能系統(tǒng)組成

電池系統(tǒng)是儲能系統(tǒng)實現(xiàn)電能存儲和釋放主要載體，通過電池單體的串/并聯(lián)可實現(xiàn)電池系統(tǒng)容量的擴大，即大容量電池系統(tǒng)。其成組方式：先由多個電池單體經(jīng)串/并聯(lián)后形成電池模塊（BatteryModule，BM），再將多個電池模塊串聯(lián)成電池串，最后由多個電池串經(jīng)并聯(lián)而成。

儲能電站—儲能系統(tǒng)組成

主要功能：

一是兩種不同工作模式下（并/離網(wǎng)模式）對電池系統(tǒng)的充放電功能，并實現(xiàn)兩種工作模式的切換；

二是通過控制策略實現(xiàn)BESS的四象限運行，為系統(tǒng)提供雙向可控的有功、無功功率，實現(xiàn)系統(tǒng)有功、無功功率平衡；

三是通過相關(guān)控制策略實現(xiàn)系統(tǒng)高級應(yīng)用功能，如黑啟動、削峰填谷、功率平滑、低電壓穿越等；

四是根據(jù)PCS拓撲結(jié)構(gòu)（如單級AC/DC、雙級AC/DC+DC/DC、單級并聯(lián)、雙級并聯(lián)、級聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)等），通過相關(guān)控制策略實現(xiàn)對電池系統(tǒng)電壓和荷電狀態(tài)的均衡管理等

儲能電站—儲能系統(tǒng)組成

電池管理系統(tǒng)包含儲能電池監(jiān)控和電池管理系統(tǒng)兩大部分，每套系統(tǒng)包含電池監(jiān)測電路(CSC）、從電池管理單元(SBMU)、主電池管理單元(MBMU)、高壓線路控制單元、儲能柜預(yù)充電（并聯(lián)）線路、高壓檢測單元、熱管理單元、電流檢測單元、急停系統(tǒng)、以及電池監(jiān)控系統(tǒng)（PC）等。

儲能電站—儲能系統(tǒng)組成

電池模塊、電池簇和電池陣列的儲能系統(tǒng)宜采用三層架構(gòu)的電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)功能：

實時監(jiān)測電池的電和熱相關(guān)的數(shù)據(jù), 如電池簇總電壓、電池單體電壓或電芯組電壓、電池簇電流、電池模塊內(nèi)部溫度；

具有 SOC/SOH 、充放電電能量值的計算功能；

高效均衡功能；

電氣保護功能；

預(yù)警功能；

自檢功能；

參數(shù)整定與修改功能等。

儲能電站—儲能系統(tǒng)組成

儲能系統(tǒng)多基于磷酸鐵鋰電池儲能技術(shù)，磷酸鐵鋰電池具備安全可靠、放電深度和充放電倍率高等優(yōu)勢。電池單元采用模塊化設(shè)計，采用標準20/40英尺集裝箱，集裝箱內(nèi)具有空調(diào)、溫控、消防、照明等保護系統(tǒng)，確保電池系統(tǒng)具有的轉(zhuǎn)換效率及運作性能，同時具有安全可靠的保護措施。 

儲能系統(tǒng)集裝箱

儲能系統(tǒng)并網(wǎng)

儲能0.4kV并網(wǎng)

250kW/500kWh，0.4kV并網(wǎng)的儲能系統(tǒng)

儲能10kV并網(wǎng)

630kW/2MWh，10kV并網(wǎng)的儲能系統(tǒng)

儲能監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)架構(gòu)

儲能監(jiān)控系統(tǒng)拓撲

儲能監(jiān)控系統(tǒng)

安科瑞作為專業(yè)軟件產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案提供商，結(jié)合儲能系統(tǒng)的特點與運行模式，在電力監(jiān)控的基礎(chǔ)上自主研發(fā)儲能監(jiān)控系統(tǒng)，通過對儲能設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)測與統(tǒng)一控制、儲能數(shù)據(jù)的集中管理分析，在削峰填谷、節(jié)省電費開支、延緩輸配電擴容升級等方面具有良好的經(jīng)濟收益 ，在計劃曲線、備用電源、逆功率保護等方面具有一定的供電安全性、可靠性。

功能：

管理人員可通過系統(tǒng)查看當前儲能系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)（電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù)）、當前運行模式（峰谷模式、計劃曲線、需量控制等）、電量與收益等實時數(shù)據(jù)、可通過對儲能電站全站功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握系統(tǒng)的整體運行水平。同時與光伏、風電及綜合能源管理等系統(tǒng)進行接口整合，多維度的進行綜合能源的有效應(yīng)用及管理，為多元化輔助決策分析提供依據(jù)。

價值：

為用戶提供安全、規(guī)范的監(jiān)控服務(wù)，保證儲能設(shè)備及電網(wǎng)安全。

提供多種運行模式、數(shù)據(jù)分析與生產(chǎn)報表，有效提高系統(tǒng)整體性能，節(jié)省電費開支。

儲能監(jiān)控系統(tǒng)

儲能監(jiān)控系統(tǒng)功能界面

主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

運行監(jiān)控--PCS監(jiān)控

PCS參數(shù)配置，主要設(shè)置PCS的運行狀態(tài)、運行參數(shù)限值，及交直流測運行數(shù)據(jù)。

運行監(jiān)控--PCS監(jiān)控

儲能系統(tǒng)并離網(wǎng)設(shè)置、充放電功率設(shè)置。

運行監(jiān)控--電池監(jiān)控

BMS參數(shù)設(shè)置，如運行參數(shù)數(shù)據(jù)的限值；監(jiān)測電池的運行狀態(tài)與運行數(shù)據(jù)，如電壓、電流和溫度、電池SOC曲線等。

運行監(jiān)控--電池監(jiān)控/策略配置

運行監(jiān)控--其他監(jiān)控

系統(tǒng)接入風/光系統(tǒng)與信息展示。                                                                                                   系統(tǒng)接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)與展示。

系統(tǒng)分析--電量統(tǒng)計/能耗分析/告警分析/事件分析

運維管理--通訊管理/網(wǎng)絡(luò)管理/數(shù)據(jù)管理

運維管理--報表管理/視頻管理/設(shè)備管理

二次系統(tǒng)

參數(shù)監(jiān)測:可監(jiān)測各相電壓、電流實時值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、相角、相位等實時參數(shù)計量功能:可計量有功、無功、正向有功、反向有功、正向無功、反向無功、四象限無功等電量

數(shù)據(jù)存儲:可儲存當前12個月的用電歷史電量數(shù)據(jù)防竊電:具有開蓋、失壓、失流、斷相等事件記錄功能通訊接口:雙RS485接口、 遠紅外通訊接口通訊協(xié)議:DL/T645-2007通訊規(guī)約

儲能設(shè)備

EssCube100-200S分布式儲能柜

采用“Multiin-one"的設(shè)計理念，將218kWh長壽命電池、電池管理系統(tǒng)、100kW高性能變流系統(tǒng)、主動安全系統(tǒng)、智能配電系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)融于單個標準化室外機柜，形成一體化可即插即用的智慧能量塊產(chǎn)品。

產(chǎn)品優(yōu)勢：

安全可靠

        標準化機柜實現(xiàn)儲能系統(tǒng)分區(qū)安全隔離、主動安全監(jiān)測及預(yù)警設(shè)計和PACK級液冷式消防技術(shù)確保系統(tǒng)安全可控。 

經(jīng)濟效益

        零并聯(lián)容損的單電池組串設(shè)計，高效多電平拓撲和最小損耗變頻調(diào)制技術(shù)冷水機組設(shè)計和智能環(huán)境溫度控制技術(shù)、PCS和電池組串的優(yōu)擬合技術(shù)讓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率>90%。 

智能友好

        內(nèi)嵌削峰填谷、需量管理、光儲充控制、高速調(diào)度等多種運行控制模式的能源管理系統(tǒng)，適用幾乎所有應(yīng)用場景。

即插即用

        集成所有儲能系統(tǒng)部件，其輸出可直接接入風電和 光伏系統(tǒng)。單機柜可自洽控制，多機柜可并聯(lián)實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的無限擴容，真正實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的即插即用。

儲能柜通用技術(shù)參數(shù)

液冷儲能集裝箱