摘 要：隨著能源結構轉型和可再生能源發展，儲能技術成為關鍵，分布式儲能系統應運而生，有效應對能源波動。這種系統利用小型化、模塊化設備在用戶端存儲和釋放能量，靈活調節局部電網，平衡可再生能源（如太陽能和風能）的間歇性和不穩定性，提供高峰電力支持，減輕電網壓力。文章介紹安科瑞Acrel-1000DP系統在嘉興晉億實業項目中的應用，通過優化控制策略，降低電力成本，確保生產連續穩定。

1項目概述

晉億實業股份有限公司坐落于浙江省嘉興市嘉善縣惠民街道松海路66號的廠區，隸屬于220kV東云變電站的供電區域，其電力供應主要來源于東云變電站的35kV晉流683線路。

晉億實業5MW分布式儲能項目是在晉億實業廠區內空地上新建的一期規模為5MW/10MWh的鉛碳電池儲能系統（已獲得備案編號2401-330421-04-01-898044），并接入晉億實業股份有限公司配電房的10kV母線。該儲能系統通常用于為晉億實業廠區的日常生產負荷進行削峰填谷，其運行模式為每日固定時間進行“兩充兩放”，具體充電時間為午夜0:00至早上7:00以及上午11:00至下午13:00，放電時間為上午9:00至11:00以及下午15:00至17:00。在正常情況下，儲能系統所產生的電力將“自發自用，不上網”。

2 配電房現狀

晉億實業股份有限公司的廠區內部設有1座35kV配電房，配備了2臺變壓器。其中，1號主變壓器的容量為12500kVA，而2號主變壓器的容量為5000kVA。在10kV的供電系統中，采用了單母線分段接線的配置。

就負荷而言，晉億實業股份有限公司在2023年的年下送功率大約為14.4MW，負載率約為82.44%，而年平均負載率則約為68.57%。在電源配置方面，公司目前已有5.03MWp的光伏系統并入10kV的I段母線，并通過1號主變壓器上傳至35kV的晉流683線。

配電房現狀電氣主接線

3分布式儲能設計

在嘉善縣惠民街道松海路66號，晉億實業廠區配電房東南側空地，將建設一個5MW/10MWh的儲能項目。儲能單元包括儲能一體柜、變壓器和匯流站。項目將安裝27臺186kW/372kWh的磷酸鐵鋰儲能一體柜，一臺3000kVA變壓器和一臺2500kVA變壓器，并建設一座10kV開關艙。15套儲能柜將連接至一臺3000kVA升壓變壓器，12套連接至一臺2500kVA升壓變壓器，將直流電轉換為690V交流電后，通過10kV電壓接入兩個10kV開關艙的進線柜。

儲能站接入電氣主接線圖

儲能站平面布置圖

4技術方案

項目使用Acrel-1000DP系統全面監控儲能站，通過控制策略實現負荷調節，利用峰谷電價差進行充電放電，以回收投資成本。

10kV開關艙進線柜具備線路保護，實現分階段方向性過流保護；并網柜裝有防孤島保護，確保儲能系統在非計劃孤島事件中快速斷網；本地箱式變壓器配有測控裝置，實時監控變壓器運行，收集關鍵參數如電流、電壓、溫度，并通過數據分析及時發現故障風險，支持遠程監控和數據傳輸。

儲能電站并入系統后，將連接嘉善調度中心。項目采用光纖以太網技術，光纜線路從晉億實業的儲能電站出發，經東云變電站，到達嘉善供電公司。實現光纖接入需配備光端機、路由器和電力系統專用縱向加密設備。

4.1安全自動裝置

1）AM6-FE頻率電壓緊急控制裝置

裝置實時監控電網頻率和電壓，發現異常即刻采取措施，如調整發電機出力、切除負荷或使用補償設備，迅速將電網頻率和電壓恢復至正常，保障電力供應的連續性和可靠性。

2）AM5SE-IS防孤島裝置

在電網停電時，若分布式電源未能及時斷開，會形成可能導致電源失控和電網恢復時電壓頻率不匹配的孤島狀態，還可能危及電力工作人員安全。防孤島裝置能實時監測電網，一旦停電即在規定時間內切斷分布式電源連接，確保電網安全和人員安全。

4.2箱變測控裝置

AM6-PWC箱變測控裝置是集保護、測控、通訊于一體的箱式變電站測控裝置，用于監控和控制箱變。它能全面監測變壓器的關鍵參數如溫度、電流、電壓、負荷，并通過實時分析及時發現設備故障和安全隱患。此外，該裝置還提供過載、短路、過溫保護以及遠程監控和數據傳輸功能。

4.3控制策略

儲能充放電設計原則是在尖峰時段完全放電，在高峰時段根據負荷調整儲能變流器功率，確保電池電量完全使用。為避免電池充電時配變負荷超限或儲能放電時負荷過小，實時監測配變負荷，并設定儲能系統的充放電負荷限值P充和P放。

電價處于谷價且P配變＜P充時，儲能系統進行充電；

電價處于峰價且P配變＞P放時，儲能系統進行放電。

儲能系統運行控制策略

5系統結構

項目采用分層分布式架構，包括站控層、通信層和設備層，以滿足工業自動化需求。

站控層是管理和監控中心，實現系統狀態監測和數據分析；

通信層負責信息傳遞和數據交互，支持多種網絡結構，可靈活調整；

設備層由硬件設備組成，負責數據采集和執行控制操作，是自動化的核心。

系統拓撲圖

項目配置設備清單如下表所示：

6現場圖片

7系統功能

系統總覽

主要展示本系統的儲能裝機容量、當前儲能充放電狀態、收益情況、狀態電荷（SOC）變化曲線以及電量變化曲線。

PCS監控

PCS是儲能系統與電網的接口，管理電池的充放電，并轉換電能形式。它監控運行狀態和參數，確保儲能系統的高效和安全運行。

PCS狀態監測界面

電池監控

電池監控對確保電池組安全高效至關重要。電池管理系統（BMS）實時監測電壓、電流、溫度等關鍵參數，及時調整電池工作狀態，延長使用壽命，提升系統效率和安全性。

電池簇監控界面

策略配置

系統通過策略配置，自動調整充放電行為，以滿足電網需求、適應可再生能源發電特性及用戶用電模式，實現削峰填谷、提升電網穩定性、降低運行成本。

策略配置界面

8結語

分布式儲能系統與新能源發電的結合正成為電力市場的重要解決方案。通過設計有效的控制策略，系統能與電網價格互動，實現峰谷套利和平滑輸出，提高電力系統的經濟性和穩定性。智能電網技術的發展將進一步優化控制策略，利用大數據和人工智能提升分布式儲能的經濟效益和操作效率。這種結合不僅為電力市場帶來新的盈利模式，也對實現可持續發展目標有重要貢獻。

參考文獻

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審核編輯 黃宇