安科瑞劉鴻鵬

摘要

在企業光儲充電站建設過程中，光伏發電隨機性強、充電負荷波動大、并網運行邊界復雜，給系統的安全性、經濟性和可控性帶來了新的挑戰。儲能系統作為光儲充電站的核心調節單元，其運行效果在很大程度上取決于能量管理系統（EMS）的協調與控制能力。本文結合企業光儲充電站的典型應用場景，對儲能柜能量管理系統在多設備接入、能量調度及運行安全保障等方面的應用進行分析，探討其在企業級光儲充系統中的實際應用價值。

引言

隨著企業自建光伏、電動汽車充電樁及用戶側儲能規模的持續擴大，光儲充一體化逐漸成為園區型企業的重要能源配置模式。然而在實際運行中，僅依靠設備本身的獨立控制，往往難以實現多能源系統的協同運行，容易出現光伏消納不足、儲能策略失效或充電高峰沖擊配電容量等問題。

在此背景下，引入面向儲能柜的能量管理系統，對光伏、儲能與充電負荷進行統一監測與調度，已成為企業光儲充電站穩定運行的關鍵技術路徑。

行業背景

2022年已并網的儲能項目中,用戶側并網占比為8.36%,其中工商業儲能規模為占比為98.6%。隨著各省市的峰谷價差拉大,部分省市可實現兩充兩放,工商業儲能會更加具有經濟性,加上限電政策的影響,工商業儲能將在2023-2025年逐漸發展成主要的增長點。

工商業儲能是用戶側儲能最主要的應用場景之一,當前主要應用場景包括峰谷套利、需(容)量管理、應急備電、動態增容及需求側響應。

如何通過工商業儲能設備實現上述功能及安全、可、靠經濟運行，顯然已成為大多儲能集成廠家關注的重點，而作為儲能設備的“大腦”EMS也成為其中關鍵的一環，市場需求逐年增加。

企業光儲充電站運行管理的典型挑戰

從工程應用角度看，企業光儲充電站普遍面臨以下運行難點：
一是光伏出力與充電負荷時序不匹配，白天棄光、夜間高負荷現象并存；
二是充電樁集中運行易引發需量突增，對企業變壓器容量形成沖擊；
三是儲能系統涉及PCS、BMS、計量、溫控、消防等多類設備，缺乏統一管理易造成運行風險積累。
這些問題的本質，并不在于設備能力不足，而在于系統層面缺乏有效的協調與控制。

儲能能量管理系統在光儲充電站中的系統架構作用

在企業光儲充電站中，儲能能量管理系統承擔著“系統大腦”的角色。
通過對儲能柜內PCS、BMS、電表、溫控及消防等設備的統一接入，系統可實現運行數據的集中采集與狀態整合，為后續策略控制提供可靠數據基礎。
相比單一設備本地控制，這種集中式管理模式更適合企業級、多回路、多工況的復雜應用環境。在系統結構上，能量管理系統通過多通信接口與多協議兼容能力，實現儲能系統與光伏并網點、充電負荷側計量的協同聯動，為光儲充一體化運行奠定基礎。

Acrel-2000ES，專門針對設備供應商、儲能集成商、電池商所生產的工商業儲能柜、儲能集裝箱研發的一款儲能EMS。具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在高級應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

系統架構

可通過直采或者通過通訊管理機或串口服務器將儲能柜或者儲能集裝箱內部的設備接入系統。系統結構如下：

功能測量

設備特點

系統功能

主控進程

接收通信管理進程送來的數據并處理；按要求生成告警信息，提交給人機界面，并保存到數據庫；完成計算量的定時計算，2-3秒/次，支持嵌套；將采集的信息量保存到歷史數據庫；處理人機界面、圖形組態的數據請求；統計處理。

人機界面

首頁；設備監控；BMS；電表；除濕機；消防主機；液冷主機；曲線報表；PCS功率曲線；SOC曲線；統計報表；歷史曲線；控制策略；削峰填谷、需量控制、防逆；流控制等；歷史事件

PCS監控

PCS運行模式、啟停、限值等參數設置；PCS交直流側電壓、電流、功率等數據；PCS運行狀態、模式、工作方式、接觸器等狀態；PCS運行中過壓、過頻、溫度過高等故障展示。

BMS監控

BMS運行狀態、通訊狀態及電壓、電流、溫度、電能信息；BMS電池參數，展示每個電芯的電壓、溫度及所在位置；故障報警，按照不同等級進行異常告警及故障保護。

儲能側計量

對儲能的充放電壓、電流、功率、電量進行監測

除濕機監控

對除濕機運行模式、溫濕度動作參數進行設置與展示

消防主機監控

對消防主機的運行狀態進行監控，并異常告警。

溫控主機監測

對溫控主機的運行狀態、運行參數及模式進行設置

面向企業光儲充場景的核心控制策略分析

削峰填谷與光伏消納協同
在分時電價及峰谷價差逐步拉大的背景下，儲能系統通過能量管理系統執行計劃曲線控制策略，可在光伏出力高、負荷低的時段優先充電，在充電高峰或電價高峰時段放電，提升光伏就地消納水平并降低企業用能成本。

需量控制與動態增容
針對企業充電站集中啟停帶來的瞬時需量沖擊，能量管理系統通過實時采集總進線需量數據，在達到設定閾值前主動調度儲能參與放電，從而在不擴容變壓器的前提下，實現“虛擬增容”，緩解配電容量約束。

防逆流與并網安全控制
在企業光儲充系統并網運行中，防逆流是必須關注的關鍵問題。通過對并網點功率的實時監測，能量管理系統可在檢測到反向功率趨勢時，及時調整儲能運行狀態，避免對公共電網產生不利影響，提升系統并網運行的合規性與安全性。

運行安全與輔助系統聯動管理

在企業級應用場景下，儲能系統的安全運行同樣依賴于完善的環境與狀態監控。
能量管理系統通過對儲能柜內溫濕度、消防、煙感、水浸等輔助系統的統一接入，實現異常狀態的集中告警與聯動控制。當環境或設備運行參數超限時，系統可觸發相應保護邏輯，降低因局部故障引發系統級風險的概率。

結論

綜上所述，在企業光儲充電站中，引入儲能柜能量管理系統，不僅能夠實現多設備、多系統的集中監測與統一調度，還為削峰填谷、需量管理及防逆流等關鍵應用提供了可靠的技術支撐。從工程實踐角度看，該系統有效提升了企業光儲充電站的運行安全性、經濟性與可控性，為企業推進能源系統智能化管理提供了現實可行的解決方案。

審核編輯 黃宇