摘要：今年以來，在政策利好推動下光伏、風力發電、電化學儲能及抽水蓄能等新能源行業發展迅速，裝機容量均大幅度增長，新能源發電已經成為新型電力系統重要的組成部分，同時這也導致新型電力系統比傳統的電力系統更為復雜，未來預計可再生能源裝機規模仍將快速增長，逐步完成能源體系的深度轉型，*終實現“碳中和”目標。隨之而來的是光伏電站、儲能以及配套的電氣設施怎么通過系統來實現高效的運維管理，使之安全、可靠、高效運行。

關鍵字：光伏監控；光伏運維；儲能監控；儲能運維；箱變監測

1.背景與趨勢分析

1.1發展背景

電能緊張：企業可靠用電需求持續提升 雙碳下企業能耗管控嚴 拉閘限電 高溫少雨極端天氣 負荷創新高 主電網電力可靠性降低

電價上漲：企業用電降本需求持續增強 電力價格市場機制持續完善，代理購電價格上漲 電力峰谷價差擴大、電價上漲

電力改革：企業微電網盈利模式多樣化 新能源允許參與電力市場 負荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網等新興市場主體參與現貨市場交易，提升盈利能力

市場空間：成長空間廣闊，需求加速釋放 10kV及以上供電電壓等級的工商業用戶有200萬戶以上，有建設或改造微電網的潛力 按照規模約1-2MW建設，潛在市場總空間可達20萬億元

1.2趨勢分析

據國家能源局新能源和可再生能源司數據顯示，2023年一季度全國光伏新增并網33.66GW，同比增長154.8%，其中集中式光伏發電15.53GW，分布式光伏發電18.13GW。截至一季度末，全國光伏發電裝機容量達到425GW，其中集中式光伏249GW，分布式光伏176GW。太陽能發電投資完成522億元，同比增長177.6%。一季度全國風電新增并網容量10.40GW，其中陸上風電9.89GW，海上風電0.51GW。截至一季度末，全國風電累計裝機達到376GW，同比增長11.8%，其中陸上風電345GW，海上風電30.89GW。風電投資完成約249億元，同比增長15%。

2023年1-4月電化學儲能投運項目共73個，裝機規模為2.523GW/5.037GWh，裝機功率較去年同期（374.4MW）同比增長577.1%。其中磷酸鐵鋰儲能項目高達69個，裝機規模為2.52GW/5.019GWh；液流電池儲能項目共4個，裝機規模為3.1MW/ 18.1MWh。

光伏電站和電化學儲能電站裝機容量在今年上半年均大幅增長，預計受政策激勵影響，接下來光儲系統還會保持較大增長，以滿足雙碳計劃的要求。

光伏、儲能運維市場分析
在光伏、儲能行業飛速發展的同時，已建的光伏、風力發電站和儲能系統的監控、運維管理項目的招標也非常多，2023年上半年，光伏電站開發企業運維招標規模28.6GW，同比增長204.3%，上述28.6GW招標項目中，目前公布中標結果的共計14.9GW，中標情況見表1。光伏代運維價格因光伏電站的地理分布、容量、環境以及考核條件的不同，價格也會有較大的差異，從表1可以看出運維價格*低至1.93元/年*kW。

2.分布式光伏電站監控及集中運維管理系統
2.1概述

光伏電站的運維對光伏電站的發電量至關重要，包括光伏組件、逆變器以及相關的電氣回路、升壓變壓器及并網柜等，數據監測是光伏電站運維中一個非常重要的部分，可以通過運維管理系統實時獲取光伏電站的各項數據指標，并通過這些數據指標來判斷電站的運行狀況和效率。在數據監測方面，需要對光伏電站進行以下幾項檢測：首先，需要對電站的電壓、電流、功率等參數進行實時監測，以了解光伏電站的實時工作狀態。其次，需要對光伏電站的溫濕度、太陽輻照度等環境因素進行監測，以了解電站的運行環境情況。*后，需要對光伏電站的累計發電量、組件和逆變器的運行情況等進行檢測和分析，以便及時采取相應的維護措施。GB/T 38946-2020《分布式光伏發電系統集中運維技術規范》對分布式光伏電站運維以及集中運維主站、運維子站功能均作出明確要求。

2.2系統構成
集中運維系統可包括主站和子站以及之間的通信通道,系統結構可參照圖。

a)主站與子站間的通信可采用無線(GPRS/3G/4G)?公網?專網(專線/VPN加密鏈路)方式,宜采取相應的信息安全防護措施;

b)主站與外部系統的通信滿足相應系統的接入要求;

c)視頻信息不宜與監控數據傳輸共用一個通道;

d)支持與電網調度系統通信,通信規約宜采用DL/T634.5101?DL/T634.5104;支持與各子站通信。

2.3拓撲結構

3.安科瑞光儲充一體化解決方案

3.1概述

Acrel-2000MG微電網能量管理系統能夠對微電網的源、網、荷、儲能系統、充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網運行監視全面化、安全分析智能化、調整控制前瞻化、全景分析動態化的需求，完成不同目標下光儲充資源之間的靈活互動與經濟優化運行，實現能源效益、經濟效益和環境效益最大化。

3.2控制策略

3.3系統功能

多種協議 支持多種規約協議，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方協議定制等。 多種通訊方式 支持多種通信方式：串口、網口、WIFI、4G。 通信管理 提供通信通道配置、通信參數設定、通信運行監視和管理等。提供規約調試的工具，可監視收發原碼、報文解析、通道狀態等。 智能策略 系統支持自定義控制策略，如削峰填谷、需量控制、動態擴容、后備電源、平抑波動、有序充電、逆功率保護等策略，保障用戶的經濟性與安全性。 全量監控 覆蓋傳統EMS盲區，可接入多種協議和不同廠家設備實現統一監制，實現環境、安防、消防、視頻監控、電能質量、計量、繼電保護等多系統和設備的全量接入。

3.4平臺功能及界面

（1）主界面展示

微電網能量管理系統包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環境等。

（2）儲能監控

系統綜合數據：電參量數據、充放電量數據、節能減排數據； 運行模式：峰谷模式、計劃曲線、需量控制等； 統計電量、收益等數據； 儲能系統功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握儲能系統的整體運行水平。

（3）光伏監控

光伏系統總出力情況 逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警 逆變器及電站發電量統計及分析 并網柜電力監測及發電量統計 電站發電量年有效利用小時數統計，識別低效發電電站； 發電收益統計(補貼收益、并網收益) 輻照度/風力/環境溫濕度監測 并網電能質量監測及分析

（3）充電柱監測

實時監測充電系統的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態； 統計各充電樁充電量、電費等； 針對異常信息進行故障告警； 根據用電負荷柔性調節充電功率。

（4）電能質量監測

對整個系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進行監測。

4.配套硬件展示

結束語
在雙碳目標以及電網運行安全要求驅動下，光伏發電以及配套儲能系統未來將會得到越來越多的政策支持，可以想象未來也會有越來越多的資本投入促使行業迅速發展，從而提高電網運行安全，提升電能使用效率。但是微電網系統，特別是光伏電站和儲能電站的運行安全不容忽視，需要嚴格按照標準，建立光伏和儲能監測運維管理系統對光伏電站和儲能系統進行監視、預警、控制和運維管理，保障安全生產。

未來新型電力系統中，企業光儲充微電網內部以及企業微電網和大電網的互動也會越來越頻繁，這需要一套統一平臺來對企業的“源-網-荷-儲-充”及運維進行統一監測和管理，這樣才能保障企業微電網高效運行，從而促進新型電力系統邁向穩定、可靠、低碳的良性循環。

審核編輯 黃宇