文化館屋頂分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維管理

摘要：2021年9月，發(fā)改委印發(fā)《完善能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控制度方案》，提出鼓勵(lì)可再生能源的使用，支持可再生能源發(fā)展。在這樣的政策推動(dòng)下，光伏發(fā)電市場(chǎng)無(wú)疑將迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展的新機(jī)遇?，F(xiàn)結(jié)合山東博物館光伏電站日常管理的工作經(jīng)驗(yàn)以及其他項(xiàng)目的調(diào)研情況，剖析電站運(yùn)維過(guò)程中的幾點(diǎn)突出問(wèn)題并給予解決建議，希望能提升電站運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：文化公益場(chǎng)館；分布式光伏；并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；運(yùn)維管理

0引言

2021年9月，發(fā)改委印發(fā)了《完善能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控制度方案》，提出到2035年，能源資源優(yōu)化配置、*面節(jié)約制度將更加成熟和定型?！渡綎|省能源發(fā)展“十四五"規(guī)劃》明確提出，“十四五"期間，山東省將實(shí)施可再生能源倍增行動(dòng)，推進(jìn)工業(yè)廠(chǎng)房、商業(yè)樓宇、公共建筑、居民住宅等屋頂光伏建設(shè)，優(yōu)先發(fā)展“自發(fā)自用"分布式光伏。在這樣的政策推動(dòng)下，光伏發(fā)電市場(chǎng)將迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展的新機(jī)遇。

山東博物館太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)位于博物館頂層，有效實(shí)施區(qū)域面積約7000m2，光伏矩陣采用標(biāo)準(zhǔn)功率為180Wp的多晶硅光伏組件，共計(jì)39組2500塊，總裝機(jī)容量429kWp。項(xiàng)目于2010年7月建成投入使用，截至目前已持續(xù)運(yùn)行11年。結(jié)合電站日常管理的工作經(jīng)驗(yàn)以及其他項(xiàng)目的調(diào)研情況，本文將探討光伏電站日常運(yùn)維過(guò)程中需要注意的幾點(diǎn)問(wèn)題，為完善文化公益場(chǎng)館光伏發(fā)電運(yùn)營(yíng)體系助力。

1并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維過(guò)程中的突出問(wèn)題

1.1設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)籌性、前瞻性

在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮方案實(shí)施的實(shí)際條件，如硬件設(shè)施、工作環(huán)境等，以發(fā)展的眼光規(guī)劃電站建設(shè)，既方便日常維護(hù)管理，又具備接駁未來(lái)技術(shù)的能力。在山東博物館逆變器工作的11年內(nèi)，除日常維護(hù)外，機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備工作正常，室外則已大修兩次。事實(shí)證明，逆變器根據(jù)太陽(yáng)能電池板的單元?jiǎng)澐稚⒉荚趫?chǎng)區(qū)內(nèi)，位置設(shè)計(jì)不合理將給人員日常巡檢帶來(lái)不便；室外環(huán)境惡劣，風(fēng)沙、灰塵、水汽等容易進(jìn)入逆變器，如不采取有效防護(hù)措施，容易引發(fā)內(nèi)部電路故障；設(shè)備選型更換不匹配、不兼容，會(huì)影響系統(tǒng)發(fā)電效率，給電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。

1.2生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)水平參差不齊

現(xiàn)階段，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)步入商業(yè)化應(yīng)用階段。光伏產(chǎn)品生產(chǎn)方面，市場(chǎng)供應(yīng)商良莠不齊，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大；技術(shù)服務(wù)方面，運(yùn)維單位綜合實(shí)力薄弱，人員的專(zhuān)業(yè)技能水平參差不齊，*終導(dǎo)致光伏電站在運(yùn)維管理中暴露出各種各樣的問(wèn)題。光伏電站建設(shè)初期，方案設(shè)計(jì)疏忽、設(shè)備質(zhì)量缺陷、施工質(zhì)量差等問(wèn)題給電站的后期運(yùn)維帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)；日常管理中，電站工程師對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)了解不細(xì)致，職業(yè)素養(yǎng)低下，實(shí)操經(jīng)驗(yàn)匱乏，電站時(shí)常因操作不當(dāng)而引發(fā)技術(shù)故障，或者因監(jiān)測(cè)不到位而無(wú)法準(zhǔn)確判斷并消除故障，影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.3業(yè)主和維保單位權(quán)責(zé)劃分不清、管理混亂

良好的運(yùn)維管理制度是保證電站穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，扎實(shí)有效地執(zhí)行制度則是電站正常運(yùn)行的可靠保障。光伏電站運(yùn)維管理制度，主要是明確電站在運(yùn)行維保方面的管理細(xì)節(jié)，明確業(yè)主和維保單位在電站管理中的工作職責(zé)和處理權(quán)限。但是，當(dāng)前光伏電站運(yùn)行管理中確實(shí)存在權(quán)責(zé)不清、管理混亂的現(xiàn)象：?jiǎn)挝徊块T(mén)間的管理界面模糊不清甚至留有管理空白，制度權(quán)責(zé)不完善、不明晰，導(dǎo)致業(yè)主和維保雙方產(chǎn)生消*怠工的態(tài)度，在電站運(yùn)行、數(shù)據(jù)管理和維護(hù)保養(yǎng)等方面相互扯皮；有的電站雖然制定了較為完善的運(yùn)維管理制度，但在人員落實(shí)方面存在缺位錯(cuò)位，懶散現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

1.4資產(chǎn)激勵(lì)策略不健全

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)有資產(chǎn)的管理研究習(xí)慣側(cè)重于資產(chǎn)顯性的投資收益，而隱性的、內(nèi)在的資產(chǎn)收益研究一直未引起足夠的重視?？稍偕茉撮_(kāi)發(fā)利用作為科室的主管經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目，在單位主體申報(bào)財(cái)政預(yù)算時(shí)，往往被納入整體運(yùn)行經(jīng)費(fèi)中，沒(méi)有體現(xiàn)其突出的重要性，導(dǎo)致資產(chǎn)管理經(jīng)常出現(xiàn)諸如績(jī)效考核目標(biāo)不清晰、重使用輕管理、經(jīng)費(fèi)被擠占、產(chǎn)出效益不高等現(xiàn)象。針對(duì)以營(yíng)利為目的的光伏電站，人們從投資者的角度完成了其運(yùn)作模式、管理機(jī)制、政策支持等投資策略的全過(guò)程研究，而“自產(chǎn)自用"模式下潛在的能源節(jié)約，也應(yīng)當(dāng)及時(shí)撥付運(yùn)維資金，積*探索可持續(xù)發(fā)展的資產(chǎn)激勵(lì)策略。

2并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維管理建議

2.1優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

文化場(chǎng)館設(shè)施平層面積大，屋面無(wú)遮擋，平面鋪開(kāi)優(yōu)勢(shì)明顯，適合采用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。新建場(chǎng)館建筑與光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，建筑外型協(xié)調(diào)美觀(guān)、供用電系統(tǒng)安全可靠；在既有建筑物上實(shí)施光伏建筑附加（BAPV）工程時(shí)也要綜合考慮結(jié)構(gòu)改造和電氣安全性。

根據(jù)光伏電站的實(shí)際工況，太陽(yáng)能機(jī)房宜設(shè)置在建筑屋頂或頂層，控制設(shè)備集中管理，優(yōu)化線(xiàn)路敷設(shè)方案，降低線(xiàn)路能耗，減少故障點(diǎn)。

逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其內(nèi)部有電容、顯示屏等電子元件，不耐高溫，宜集中安裝于屋面或頂層的機(jī)房?jī)?nèi)，遮陰避雨、防塵防濕、通風(fēng)散熱良好；安裝位置兼顧網(wǎng)點(diǎn)、組件兩者的距離，靠近網(wǎng)點(diǎn)則節(jié)約投資成本，靠近組件則電纜損耗低、施工方便。電池方陣的支架基座多采用現(xiàn)澆混凝土方式建設(shè)，澆筑過(guò)程中，建議添加適量的防水混合劑到混凝土內(nèi)，與屋面防水系統(tǒng)共同設(shè)計(jì)、集中施工，杜絕出現(xiàn)屋面雨水滲漏問(wèn)題。

2.2選擇質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的光伏產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)

經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，我國(guó)光伏制造業(yè)已實(shí)現(xiàn)本土化生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平和體系建設(shè)達(dá)到了高水平，多晶硅材料、電池板組件、逆變器等生產(chǎn)成本下降明顯。巨大的市場(chǎng)發(fā)展前景也引發(fā)了行業(yè)思考：如何甄別眾多光伏產(chǎn)品的良莠，保證電站運(yùn)營(yíng)的壽命與品質(zhì)。

光伏電站的全壽命周期長(zhǎng)達(dá)二十余年，關(guān)鍵設(shè)備的品牌選擇和*質(zhì)的技術(shù)服務(wù)是決定電站收益的關(guān)鍵因素。由于技術(shù)的排他性，買(mǎi)方單位應(yīng)慎重選擇品牌，以明確的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)龐大的光伏市場(chǎng)進(jìn)行篩選，綜合考察品牌影響力、科研實(shí)力和企業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ龋x擇合作意向目標(biāo)。以市場(chǎng)導(dǎo)向?yàn)橹骶€(xiàn)，兼顧成本控制和性能提升，優(yōu)先選擇擁有強(qiáng)大技術(shù)支撐和研發(fā)投入，在產(chǎn)品質(zhì)量上不斷提高的品牌企業(yè)作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴。

影響分布式光伏電站發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)組件的選擇或更換要遵循規(guī)范要求，以逆變器為單元?jiǎng)澐肿酉到y(tǒng)，接入系統(tǒng)的組件電性能參數(shù)要盡可能一致。對(duì)于太陽(yáng)能電池板之類(lèi)的核心產(chǎn)品要注重光電轉(zhuǎn)換效率，而對(duì)于質(zhì)量技術(shù)相對(duì)成熟的逆變器、變壓器、匯流箱、線(xiàn)纜等設(shè)備，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)參數(shù)的范圍內(nèi)優(yōu)先選擇性?xún)r(jià)比高的產(chǎn)品。

2.3制定詳實(shí)可行的管理方案并執(zhí)行

文化單位要定期組織學(xué)習(xí)新能源相關(guān)政策，緊跟光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，制定符合自身場(chǎng)館特點(diǎn)的運(yùn)行、維護(hù)和檢修等中長(zhǎng)期規(guī)劃，做好電站營(yíng)運(yùn)管理工作。

制定詳實(shí)可行的管理方案，根本任務(wù)是保持國(guó)有資產(chǎn)的安全完整，不僅要重視約束維保單位，確保運(yùn)維質(zhì)量，更要明確產(chǎn)權(quán)單位自身的責(zé)任和義務(wù)，強(qiáng)化職員監(jiān)督管理的積極性和責(zé)任心。對(duì)于電站的整體管理與維護(hù)，近十年相繼出臺(tái)了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，細(xì)化巡檢周期、維護(hù)規(guī)則，規(guī)范電站信息化管理。

光伏電站的正常運(yùn)行，維保單位要分析電站服役工況，檢查設(shè)備是否帶病運(yùn)轉(zhuǎn)，準(zhǔn)確查找故障原因，判定故障點(diǎn)位。要留意匯流箱、配電柜等箱體內(nèi)是否有積塵雜物、觸點(diǎn)松動(dòng)等，檢查線(xiàn)纜老化問(wèn)題，掌握電池板熱斑現(xiàn)象及逆變器元器件工作情況。在進(jìn)行維護(hù)與管理的同時(shí)，注意記錄電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，如天氣條件、發(fā)電時(shí)間、發(fā)電量、負(fù)荷情況、設(shè)備不良故障等[2]。詳實(shí)可靠的運(yùn)維記錄是判定系統(tǒng)工作是否正常的基本依據(jù)，有助于系統(tǒng)故障預(yù)判，從而及時(shí)制訂處理預(yù)案。

2.4完善資產(chǎn)激勵(lì)和效能評(píng)價(jià)體系

目前，我國(guó)對(duì)公共建筑能效提升的激勵(lì)手段主要為財(cái)政補(bǔ)貼[3]。“十四五"期間，光伏發(fā)電將*面實(shí)現(xiàn)無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)，相應(yīng)的財(cái)政補(bǔ)貼政策陸續(xù)停止，公共建筑節(jié)能降耗將面臨著激勵(lì)不足等問(wèn)題[3]。如何讓光伏發(fā)電保增值，確定科學(xué)的資產(chǎn)激勵(lì)方案迫在眉睫。

文化場(chǎng)館具有建筑體量大、能耗強(qiáng)度高的特點(diǎn)，采用光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)?/span>現(xiàn)“自產(chǎn)自用"，減輕負(fù)荷用電的部分壓力。在健全的政策激勵(lì)下，產(chǎn)權(quán)單位能夠從光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)維實(shí)況中獲取準(zhǔn)確的反饋信息，查找客觀(guān)事實(shí)與設(shè)計(jì)初衷的差距，得出正反兩面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，形成項(xiàng)目效能評(píng)估報(bào)告，凸顯設(shè)備隱性的經(jīng)濟(jì)效益。效能評(píng)價(jià)對(duì)運(yùn)維方案的完整性和系統(tǒng)性具有重要的意義，有益于業(yè)主全*位剖析管理方案，調(diào)動(dòng)和提高人員的工作積極性和職責(zé)意識(shí)，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)理念和節(jié)能技術(shù)；有效推動(dòng)運(yùn)維企業(yè)提高服務(wù)質(zhì)量，規(guī)范員工的工作行為，避免出現(xiàn)權(quán)責(zé)不清、管理混亂的局面，將光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益發(fā)揮到*佳。

3Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

3.1平臺(tái)概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿(mǎn)足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)；有效實(shí)現(xiàn)用戶(hù)側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

3.2平臺(tái)適用場(chǎng)合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無(wú)電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

4充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無(wú)功電度、頻率和正向有功電能累計(jì)值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護(hù)。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站及總體負(fù)荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。

4.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

4.1.2儲(chǔ)能界面

圖3儲(chǔ)能系統(tǒng)界面

本界面主要用來(lái)展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。

圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

本界面主要用來(lái)展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括開(kāi)關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。

圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來(lái)展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)BMS狀態(tài)信息，主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息。

圖11儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)電池簇信息，主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當(dāng)前電芯的電壓、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。

4.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

4.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對(duì)充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費(fèi)用，變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

4.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫(huà)面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

4.1.6發(fā)電預(yù)測(cè)

系統(tǒng)應(yīng)可以通過(guò)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、未來(lái)天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè)，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃，便于用戶(hù)對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預(yù)測(cè)界面

4.1.7策略配置

系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計(jì)劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等。

具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況（如儲(chǔ)能柜數(shù)量、負(fù)載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

4.1.8運(yùn)行報(bào)表

應(yīng)能查詢(xún)各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運(yùn)行報(bào)表

4.1.9實(shí)時(shí)報(bào)警

應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護(hù)事件名稱(chēng)、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻；并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告警

4.1.10歷史事件查詢(xún)

應(yīng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析。

圖19歷史事件查詢(xún)

4.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置通信狀態(tài)、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*和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應(yīng)能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動(dòng)與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(zhǎng)閃變值；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(zhǎng)閃變曲線(xiàn)；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計(jì)量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率；應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素；應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線(xiàn)，包括日有功負(fù)荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）和年有功負(fù)荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測(cè)：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應(yīng)包含事件名稱(chēng)、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號(hào)、越限值、故障持續(xù)時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

4.1.12遙控功能

應(yīng)可以對(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。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

圖21遙控功能

4.1.13曲線(xiàn)查詢(xún)

應(yīng)可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面，可以直接查看各電參量曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。

圖22曲線(xiàn)查詢(xún)

4.1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表

具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能、收益等分析；具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數(shù)等分析；具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統(tǒng)計(jì)報(bào)表

4.1.15網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線(xiàn)診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)?，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計(jì)等信息。

4.1.16通信管理

可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

圖25通信管理

4.1.17用戶(hù)權(quán)限管理

應(yīng)具備設(shè)置用戶(hù)權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運(yùn)行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶(hù)權(quán)限

4.1.18故障錄波

應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析、比較，對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

圖27故障錄波

4.1.19事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)，包括開(kāi)關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測(cè)量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)事故10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶(hù)隨意修改。

4.2硬件及其配套產(chǎn)品

5結(jié)束語(yǔ)

可再生能源發(fā)展“十四五"規(guī)劃重點(diǎn)指出，要充分發(fā)揮可再生能源成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持市場(chǎng)化方向，優(yōu)先發(fā)展、優(yōu)先利用可再生能源。光伏產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)的新增長(zhǎng)點(diǎn)，開(kāi)展分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維工作的研究將為其規(guī)?；芾硖峁┯辛Φ募夹g(shù)保障，相關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)管理，提升電站運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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