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儲能EMS能量管理系統(tǒng)應(yīng)用案列

來源：武漢舜通智能科技有限公司 2025年04月30日 09:40

一、項(xiàng)目介紹

該項(xiàng)目地點(diǎn)位于甘肅省天水市地區(qū)，由國家電網(wǎng)規(guī)劃施工建設(shè)，總體建設(shè)規(guī)模為7.5MW/15MWh。

而儲能EMS是儲能系統(tǒng)的大腦，能夠監(jiān)控、控制和優(yōu)化能源系統(tǒng)的運(yùn)行，為儲能設(shè)施提供高效穩(wěn)定的能源管理。EMS需要對接的設(shè)備依然眾多：PCS、BMS、空調(diào)、電表、智能斷路器、消防主機(jī)、各類傳感器，指示燈等等，因此EMS首先需要兼容支持各種協(xié)議，將設(shè)備及其數(shù)據(jù)全量接入進(jìn)來。尤其是設(shè)備告警信息的接入，需要做到實(shí)時(shí)全面。

項(xiàng)目中我們也涉及到現(xiàn)貨交易系統(tǒng)和風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)，風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)為現(xiàn)貨交易系統(tǒng)中的風(fēng)電交易提供重要的決策依據(jù)。準(zhǔn)確的風(fēng)功率預(yù)測可以幫助風(fēng)電企業(yè)在現(xiàn)貨市場中更合理地制定交易策略，比如根據(jù)預(yù)測的功率輸出情況來確定參與交易的電量和報(bào)價(jià)等，從而提高交易效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有助于降低現(xiàn)貨市場的交易風(fēng)險(xiǎn)，提高市場的穩(wěn)定性。

通訊拓?fù)鋱D如下：

儲能EMS屏現(xiàn)場安裝圖：

二、項(xiàng)目描述

2.1 風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)

2.1.1 風(fēng)功率介紹

風(fēng)功率預(yù)測是指通過對風(fēng)電場的風(fēng)速、風(fēng)向等氣象數(shù)據(jù)以及風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型和算法，對未來一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)電場的輸出功率進(jìn)行預(yù)測的技術(shù)。

2.1.2 風(fēng)功率的重要性

準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)功率有助于電力系統(tǒng)更好地規(guī)劃和安排風(fēng)電的接入與消納，減少棄風(fēng)現(xiàn)象，提高風(fēng)電在能源結(jié)構(gòu)中的比重，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展。

風(fēng)電場運(yùn)營商可以根據(jù)功率預(yù)測結(jié)果，合理安排風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)、檢修計(jì)劃，降低運(yùn)營成本，提高風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益。

在電力市場環(huán)境下，風(fēng)功率預(yù)測為風(fēng)電參與電力市場競價(jià)提供了重要參考，有助于風(fēng)電場制定合理的報(bào)價(jià)策略，提高市場競爭力。

2.1.3 風(fēng)功率預(yù)測調(diào)試界面

2.2 現(xiàn)貨交易系統(tǒng)

2.2.1 現(xiàn)貨交易系統(tǒng)介紹

儲能現(xiàn)貨交易系統(tǒng)是電力市場交易體系中的重要組成部分，主要用于實(shí)現(xiàn)儲能資源在現(xiàn)貨市場的實(shí)時(shí)交易。

2.2.2 現(xiàn)貨交易系統(tǒng)功能

①價(jià)格發(fā)現(xiàn)與結(jié)算：根據(jù)市場供求關(guān)系和競爭情況，形成儲能現(xiàn)貨交易價(jià)格，并完成交易的結(jié)算工作，包括電費(fèi)計(jì)算、費(fèi)用支付與清算等。

②數(shù)據(jù)管理與監(jiān)控：對交易相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，如參與主體信息、交易申報(bào)數(shù)據(jù)、成交數(shù)據(jù)等，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控儲能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、充放電情況等，確保交易的順利進(jìn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

③風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)警：對交易過程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，如價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)、儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)等，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，提醒相關(guān)方采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)。

④市場分析與預(yù)測：對儲能現(xiàn)貨市場的供需狀況、價(jià)格走勢等進(jìn)行分析和預(yù)測，為參與主體提供決策支持，幫助他們制定合理的交易策略。

2.2.3 現(xiàn)貨交易系統(tǒng)調(diào)試界面

2.3儲能EMS系統(tǒng)

2.3.1主要功能

①數(shù)據(jù)處理：能處理來自儲能系統(tǒng)如電壓、溫度、電流等的海量信號數(shù)據(jù)，對儲能電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲能變流器（PCS）等關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，并按國標(biāo)要求存儲至少 3 個月的數(shù)據(jù)。

②市場與電網(wǎng)服務(wù)：可參與電力市場輔助服務(wù)，提供調(diào)峰、調(diào)頻、緊急功率支持和平滑功率輸出等服務(wù)，能接收并響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令，如自動發(fā)電控制（AGC）和自動電壓控制（AVC），還可與風(fēng)電、光伏等其他新能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)互動。

③通信與響應(yīng)：確保與 PCS、BMS 等現(xiàn)場設(shè)備之間通信快速可靠，大型儲能電站常采用雙機(jī)雙網(wǎng)冗余配置，通信協(xié)議遵循 104 或 61850 等標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)出控制指令到現(xiàn)場設(shè)備響應(yīng)時(shí)間不超過 2 秒。

④附加功能：具備報(bào)警、防止誤操作閉鎖、自動與手動模式切換、時(shí)間同步等輔助功能，增強(qiáng)系統(tǒng)安全性和操作靈活性。

2.3.2主系統(tǒng)圖

監(jiān)測各個設(shè)備的在線、離線狀態(tài)，可遠(yuǎn)程控制PCS、箱變分合閘，下發(fā)功率參數(shù)等等。

2.3.3 PCS實(shí)時(shí)監(jiān)控界面

該界面能準(zhǔn)確判斷出PCS的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和異常的故障告警。

2.3.4 PCS控制界面

①PCS變流器一鍵啟動、一鍵待機(jī)、一鍵關(guān)機(jī)；

②PCS變流器有功功率一鍵下發(fā)、無功功率一鍵下發(fā)、功率因數(shù)一鍵下發(fā)；

③PCS變流器單臺啟動、停止和功率下發(fā)等功能；

主要用于協(xié)調(diào)控制多臺PCS，實(shí)現(xiàn)高級控制功能，如快速功率跟蹤響應(yīng)、一次調(diào)頻等。快速功率跟蹤響應(yīng)是指協(xié)調(diào)控制裝置接收外部功率指令，控制儲能系統(tǒng)整體輸出，保證整體輸出功率的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性。一次調(diào)頻是根據(jù)電網(wǎng)的頻率主動調(diào)整儲能系統(tǒng)輸出的有功，達(dá)到頻率快速調(diào)節(jié)的目的。儲能協(xié)調(diào)控制裝置還可以根據(jù)各電池組SOC狀態(tài)進(jìn)行功率分配，使各電池組的性能狀態(tài)達(dá)到均衡。

2.3.5 BMS系統(tǒng)界面

BMS界面能監(jiān)測電池的電流、溫度、功率、狀態(tài)等各種數(shù)據(jù)及電池內(nèi)部的各種告警和故障狀態(tài)。

2.3.6空調(diào)控制界面

監(jiān)測空調(diào)各項(xiàng)數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程控制空調(diào)啟動、停止控制功能。

2.3.7數(shù)據(jù)曲線界面

實(shí)時(shí)監(jiān)測每臺設(shè)備的異常數(shù)據(jù)，可以及時(shí)做到功率調(diào)整和維護(hù)。

三、結(jié)束語

該儲能電站的建成與投運(yùn)，是能源領(lǐng)域的一項(xiàng)重大成就。實(shí)現(xiàn)了電能的靈活存儲與釋放，提高了能源利用效率，為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展注入了新的動力。其在改善電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)、提升供電可靠性等方面發(fā)揮的作用，將對地區(qū)的能源發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)而積極的影響。

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