光儲智能一體化充電站的解決方案與應用

摘要：中國提出“雙碳"目標后，深度降碳減排和可再生能源的大規(guī)模開發(fā)成為我國能源行業(yè)發(fā)展的新方向。在汽車新能源革命中，光儲一體化充電技術作為關鍵要素備受關注。本文通過對新能源充電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行調查研究，揭示在光儲一體化充電站建設中存在的技術難題。目前光儲一體化充電站存在安裝與適應性不靈活、消防系統(tǒng)不完善以及缺乏智能管理系統(tǒng)等問題。為應對這些挑戰(zhàn)，本文提出了一種創(chuàng)新的裝配式光儲+人工智能一體化充電站設計方案。該設計方案集成了車棚和光伏發(fā)電功能、人工智能管理系統(tǒng)、智慧消防系統(tǒng)于一體，采用裝配式模塊化設計，使充電站更加智能、靈活。這一設計不僅滿足了用戶充電需求，還注入了智能科技元素，為未來新能源充電基礎設施的建設提供了創(chuàng)新思路。

1光儲一體化充電站發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國外發(fā)展現(xiàn)狀

順應世界發(fā)展形勢，歐美汽車大國均積極推進新能源汽車的發(fā)展，加大對新能源產(chǎn)業(yè)的投人和研發(fā)力度，在光伏充電站領域也取得了重大突破。在2013年，美國就設計制造出了EVARC電動車充電站，這是世界上全自動、可移動、不需要地基開挖、建設審批、并網(wǎng)和更新變壓器開關裝置的獨立光伏充電站，還配備EnvisionTrak跟蹤系統(tǒng)，能讓太陽能陣列隨著太陽輻射角度自動調整方向，從而使發(fā)電量提升18%~25%，并且該充電站的尺寸與車位尺寸相同，也不會額外占用空間!。EVARC電動充電站的出現(xiàn)對美國及其他的光伏充電站建設產(chǎn)生了深遠影響。

1.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

中國積極響應綠色環(huán)保和節(jié)能減排的倡議，適應新發(fā)展形勢，光伏產(chǎn)業(yè)建設規(guī)模不斷擴大。近年來，我國光伏行業(yè)裝機容量逐年攀升，正處于快速發(fā)展階段。2018年，我國設計研究出了全球集“光伏、充電、儲能"于一體的智慧車棚，并在我國投入使用，該車棚集智慧能源、智慧交通、智慧信息技術于一體，實現(xiàn)削峰填谷充電，運用大數(shù)據(jù)分析存儲、人機交互、智能監(jiān)控和診斷、智慧泊車、雙向傳輸、智能管理等功能，讓“光伏、充電、儲能"車棚更加智能化，滿足人們的需求。該智慧車棚的投入運營，不僅是我國光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的體現(xiàn)，而且是中國在世界光伏十一體化建設領域的嘗試。

1.3天津地區(qū)現(xiàn)狀

天津是中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，具有良好的地理優(yōu)勢，集聚了國內(nèi)多家具有較高水平的光伏科研院所，研發(fā)能力和技術水平在全國處于地位。新能源產(chǎn)業(yè)已成為天津市的八大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，太陽能利用技術已十分成熟。2023年，天津市多個光伏充電站項目建設完成并投人使用，例如，9月份津薊高速溫泉城服務區(qū)光儲充一體化超級充電站正式投入運營，10月份天津地區(qū)規(guī)模大的集中式光儲充放檢一體化智慧超級充電站在濱海新區(qū)投人使用，這一個個項目成果的落地，為天津光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新機遇。然而，由于天津各個區(qū)域發(fā)展不均衡，地區(qū)差異明顯，光儲一體化充電站建設尚未得到充分發(fā)展，仍需不斷探索。

2光儲一體化充電站技術難題

2.1安裝與適應性不靈活

目前，光伏充電站通常采用一次性安裝，位置一旦固定，將無法移動。由于充電站構件數(shù)量眾多且結構復雜，因此組件的安裝需要進行的測算和專業(yè)技術，這將涉及大量人力、物力和財力的消耗，導致施工效率降低，使日常維護和維修變得更為困難。大規(guī)模布置充電樁存在一定的地形適應性問題，地形和地勢的不規(guī)則性可能導致光伏組件的安裝受限，為工程選址帶來一定限制?，F(xiàn)階段我國光儲一體化充電站的建設和推廣還存在一些瓶頸，只在少數(shù)示范點進行了建設，缺乏光伏與新能源汽車一體化的規(guī)范和標準，光儲一體化集成技術仍不夠完善，導致其工作效率降低。

2.2消防系統(tǒng)不完善

目前，安裝在新能源汽車充電上的消防系統(tǒng)存在缺陷，未能充分預防和檢測火災。光儲一體化充電站涉及太陽能電池板、電池儲能系統(tǒng)以及充電設備，由于電氣設備和大量電能的儲存增加了火災的風險，因電池故障、過充、過放、電氣線路短路等問題引起的火災也時有發(fā)生。一些光儲一體化充電站的消防系統(tǒng)配置不足，僅包括煙霧探測器、滅火器等，在火災初期無法及時發(fā)現(xiàn)并控制火源，增加了火勢蔓延的可能性。電氣設備因老化、維護不當或故障而導致的漏電問題也隨處可見，特別是在潮濕的環(huán)境中，增加了火災發(fā)生的可能性。部分光儲一體化充電站還缺乏智能監(jiān)控設備，不能對火源位置和火勢變化等信息進行實時監(jiān)測和報警，降低了對火災的及時響應能力。

2.3缺乏智能管理系統(tǒng)

目前光儲一體化充電站的運營模式相對簡單，缺乏智能化管理系統(tǒng)，使光伏發(fā)電、能量存儲和高效充電之間的協(xié)調與管理面臨一系列挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電能源直接來源于太陽光的照射，而地球表面上的太陽照射受制于天氣、環(huán)境、溫度等因素，天氣情況的隨機、多變，使得光伏發(fā)電工作缺乏連續(xù)性，降低光伏組件的出力,導致電量供不應求，影響汽車用戶的充電速度和體驗。在現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能電池板朝向固定，大多數(shù)僅通過人工調整光伏板傾角來提高發(fā)電效率，以保證太陽能發(fā)電系統(tǒng)的正常運行，但無法根據(jù)太陽輻射方向進行實時調整，從而影響光能轉化率。同時，目前的光伏充電站缺乏智能監(jiān)控設備，無法實時監(jiān)控和管理新能源汽車的充電情況，不能滿足人們的個性化需求。

3裝配式光儲+人工智能一體化充電站設計方案

3.1總體設想

裝配式光儲+人工智能一體化充電站是在現(xiàn)有光儲充一體化充電站基礎上發(fā)展而來的一種更加智能、靈活的新型充電站。通過創(chuàng)新地融合光伏充電和人工智能管理，旨在解決新能源汽車所面臨的技術難題。項目采用裝配式模塊化設計，以兩個車位并排連接組成一個小結構模塊，一個車位設置一個充電樁，以方便汽車充電，并將雨棚、發(fā)電、充電、儲能等功能融為一體，從而顯著提高空間利用率。

充電站的設計充分利用光伏板將太陽光轉化為電能，并進行儲存，為充電站提供主要電力。同時，電池儲能系統(tǒng)根據(jù)儲電量擇機吸收低價谷電，以作為電力的補充，吸收低價谷電有助于節(jié)省配電增容費用，彌補太陽能發(fā)電在陰天、夜間等環(huán)境不連續(xù)的端，有效減少充電站的負荷峰谷差，提高系統(tǒng)運行效率。車棚在光儲充一體化的基礎上還安裝了人工智能調度技術，根據(jù)用戶的需求和充電情況進行智能調度和優(yōu)化，為電動汽車提供快速、高效、安全的充電服務。同時，改設計方案還具備遠程監(jiān)控和管理功能，方便用戶隨時隨地進行操作和管理。

3.2場地位置和外觀

調查發(fā)現(xiàn)，天津地區(qū)的土地資源、電網(wǎng)資源以及自然資源的匹配度較低，在市內(nèi)六區(qū)以及環(huán)城四區(qū)的電網(wǎng)負荷相對較大，雖然消納條件較好，但是開發(fā)空間受限。然而遠郊五區(qū)和濱海新區(qū)的土地資源相對寬裕，但面臨著資源擔負與支撐不足的難題，消納條件也相對較差，實際可開發(fā)量和技術可開發(fā)量之間存在差距。

考慮到人流量、周邊環(huán)境和學校日益增長的新能源汽車數(shù)量等因素，我們將該項目設置在某高校教學樓附近的停車場，以滿足學校新能源汽車的充電需求。該處遮擋物較少且較為空曠，能使光伏車棚大化地發(fā)揮作用，提高太陽能的利用率，同時車棚還有遮擋太陽直射，保護車輛免受雨雪天氣影響等作用，從而延長汽車使用壽命。根據(jù)我國《汽車庫建筑設計規(guī)范》（JGJ100一98）規(guī)定，設計一個汽車的停車位長為5.4m、寬為2.7m，每排放10輛車，共兩排，總長54m，能一次性滿足20輛小汽車同時停放和充電需求，并且每個小模塊左右分別設置兩根圓形支撐柱（在圖1中用小圓點表示），以保持光伏車棚結構的穩(wěn)定性和安全性，如圖1所示。

3.3模塊化主體結構設計率

裝配式光儲十人工智能一體化充電站的設計采用了的裝配式模塊化理念，使安拆變得輕松便捷。這種模塊化設計不僅可根據(jù)不同使用場景和需求進行靈活組合，還地提高了充電站的整體使用效率。用戶可根據(jù)具體需求定制充電站的配置，從而更好地滿足其個性化需求。

此外，采用裝配式構件還在維護和運輸階段展現(xiàn)出顯著的便利性。維修人員可以更輕松地對充電站進行維護，通過替換或升級單個模塊，實現(xiàn)快速而高效的維護服務。運輸方面，裝配式構件的輕量化設計降低了運輸難度，使得充電站的部署更為靈活和高效。

由于采用了裝配式模塊，光儲一體化充電站的選址也變得更加靈活多樣化。充電站可靈活地安置在各種場景，包括但不限于高速公路服務區(qū)、工業(yè)園區(qū)、露天停車場和景區(qū)停車場等相對空曠且遮擋物較少的地方。這為充電站的部署提供了更多的選擇，以更好地服務于不同地域和使用需求。

3.4光伏板傾角

天津地區(qū)的太陽照射時間通常集中在早上9點至下午3點，其中光照條件在中午12點至下午1點左右達到峰值。這一時段，太陽直射太陽能表面的角度大，約為垂直90°，是發(fā)電效率高的時刻。為了大程度吸收光能，我們將太陽能板的方陣朝向正南，確保太陽能板的表面大限度地接收陽光。太陽能板的發(fā)電量能夠達到大值的前提是，方陣的垂直面與正南方向的夾角為0°。一旦太陽能板朝東或朝西偏離正南30°，發(fā)電量就會相應減少10%~15%。因此，確保太陽能板的正確朝向至關重要，任何偏離方位角的調整都可能導致發(fā)電量減少。此外，我們還采用智能追光系統(tǒng)，使用雙軸追蹤支架連接光伏板，通過傳感器實時監(jiān)測太陽位置、天氣狀況等因素，自動調整光伏板傾斜角度，以大限度地吸收太陽輻射，確保光伏系統(tǒng)持續(xù)高效運行。結合遙控技術或自動化系統(tǒng)，使用戶可以通過遠程控制或預設程序來調整光伏板傾斜角度，提高系統(tǒng)的靈活性。

3.5智慧消防系統(tǒng)

裝配式光儲+人工智能一體化充電站搭載智慧消防系統(tǒng)，通過紅外溫感和煙火視頻分析進行雙重監(jiān)測。一旦充電過程中發(fā)生火情，系統(tǒng)即刻啟動報警機制，迅速通知消防部門進行撲救。同時，充電站內(nèi)的智能滅火設備也會立即啟動，有力地遏制火勢的蔓延。

智慧消防系統(tǒng)在火災發(fā)生時能夠及時準確地捕捉信息，實現(xiàn)了對火災的早期預警，具備迅捷響應機制，從而在關鍵時刻迅速采取措施，有效地控制事態(tài)發(fā)展。這不僅意味著消防撲救能力的升級，也為充電站提供了安全保障。

3.6智能充儲管理系統(tǒng)

充電站通過人工智能系統(tǒng)，對充電過程的實時監(jiān)控和智能管理，為用戶提供個性化服務；同時配備高效的儲能系統(tǒng)，將光伏板所產(chǎn)生的電量和廉價“谷電"存儲在蓄電裝置中，使新能源汽車充電使用時間不受限制。此外，系統(tǒng)能夠根據(jù)太陽輻射情況智能確定發(fā)電和儲存能量的時間，為車主提供更為穩(wěn)定的充電服務。

4Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1平臺概述

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，總結國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(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)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、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)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結構，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

4.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應用于城市、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、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

4.3系統(tǒng)架構

本平臺采用分層分布式結構進行設計，即站控層、網(wǎng)絡層和設備層，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

5.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好，應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測光伏、風電、儲能、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，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統(tǒng)應可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護。

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、風電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，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，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

5.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

5.1.2儲能界面

圖3儲能系統(tǒng)界面

本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。

圖4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設置，包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側數(shù)據(jù)界面

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

圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側數(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。同時針對交流側的異常信息進行告警。

圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側的異常信息進行告警。

圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

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

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

5.1.3風電界面

圖12風電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(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、電量費用，變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

5.1.5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)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現(xiàn)預覽、回放、管理與控制等。

5.1.6發(fā)電預測

系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù)，對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

5.1.7策略配置

系統(tǒng)應可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進行接口適配和策略調整，同時支持定制化需求。

圖16策略配置界面

5.1.8運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。

圖17運行報表

5.1.9實時報警

應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠對各子系統(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位，及設備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警，應能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關人員。

圖18實時告警

5.1.10歷史事件查詢

應能夠對遙信變位，保護動作、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、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

圖19歷史事件查詢

5.1.11電能質量監(jiān)測

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質量情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應能實時顯示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）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

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

6）電能質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計：系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(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：事件記錄應包含事件名稱、狀態(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質量界面

5.1.12遙控功能

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。

圖21遙控功能

5.1.13曲線查詢

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

圖22曲線查詢

5.1.14統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質量分析。

圖23統(tǒng)計報表

5.1.15網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

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

5.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持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

5.1.17用戶權限管理

應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控操作，運行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶權限

5.1.18故障錄波

應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運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個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。

圖27故障錄波

5.1.19事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù)，包括開關位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時，存儲事故個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

6結束語

裝配式光儲+人工智能一體化充電站這一概念為光伏發(fā)電、能量存儲和電動汽車充電的有機整合提供了創(chuàng)新的途徑，為新時代的能源替代和低碳減排需求提供前瞻性解決方案。光儲一體化技術作為推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，通過提高能源利用效率、減少碳排放，推動電動汽車的普及等途徑，推動社會的發(fā)展。面對國際社會的廣泛關注和積極推動，我國應繼續(xù)加大對光儲一體化技術的研發(fā)力度，提升自主創(chuàng)新能力，促進光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，向新能源領域不斷邁進。同時，應出臺相關政策措施，加大對光儲一體化項目的扶持力度，推動其在環(huán)保、能源、交通等領域的廣泛應用，為建設美麗中國和促進全球可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

【參考文獻】

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【4】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

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