摘要

隨著分布式光伏、用戶側(cè)儲能及新能源汽車充電設(shè)施在企業(yè)園區(qū)的融合建設(shè)，光儲充電站逐漸發(fā)展為多種能源耦合的綜合用能單元。該類系統(tǒng)在提升新能源利用率的同時，也顯著增加了運行調(diào)度和并網(wǎng)管理的復(fù)雜性。本文結(jié)合企業(yè)光儲充電站的運行特點，分析微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)在多種能源協(xié)調(diào)控制、并網(wǎng)安全及經(jīng)濟運行中的應(yīng)用模式與作用，為企業(yè)光儲充系統(tǒng)的設(shè)計與運行提供參考。

關(guān)鍵詞

光儲充電站；微電網(wǎng)；能量管理系統(tǒng)；多種能源協(xié)調(diào)；企業(yè)用能

引言

在“雙碳”目標(biāo)推動下，越來越多企業(yè)開始通過建設(shè)光伏發(fā)電、配置儲能系統(tǒng)并配套充電設(shè)施的方式，構(gòu)建自有的新能源用能體系。光儲充電站作為典型應(yīng)用形態(tài)，在降低企業(yè)用能成本、提升新能源消納能力方面具有明顯優(yōu)勢。
然而，與傳統(tǒng)單一用電負(fù)荷不同，光儲充電站內(nèi)部同時存在發(fā)電側(cè)、儲能側(cè)和可變負(fù)荷側(cè)，各子系統(tǒng)運行邏輯差異顯著。如果缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與調(diào)度機制，容易出現(xiàn)發(fā)電與負(fù)荷錯配、儲能利用率偏低、并網(wǎng)功率波動等問題，制約系統(tǒng)整體運行效果。因此，引入具備全局視角的能量管理系統(tǒng)，成為企業(yè)光儲充電站穩(wěn)定運行的重要提。

企業(yè)光儲充電站運行特性分析

企業(yè)光儲充電站的運行特性主要體現(xiàn)在三個方面：
一是光伏出力受氣象條件影響顯著，具有波動性和不確定性；
二是儲能系統(tǒng)具備調(diào)節(jié)能力，但其充放電策略需與發(fā)電和負(fù)荷緊密配合；
三是充電負(fù)荷呈現(xiàn)明顯的隨機性和集中性，易造成短時功率沖擊。
在缺乏統(tǒng)一調(diào)度的情況下，各子系統(tǒng)往往按照各自控制邏輯獨立運行，導(dǎo)致系統(tǒng)整體處于“能量存在但難以優(yōu)解利用”的狀態(tài)。這種局部優(yōu)解的運行方式，難以滿足企業(yè)對安全性、經(jīng)濟性和可控性的綜合要求。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)Acre-2000MG滿足光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等設(shè)備的接入，進行全天候數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)視光伏、儲能、等系統(tǒng)的運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控、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(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標(biāo)，促進可再生能源利用，削峰填谷、平滑負(fù)荷，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性與設(shè)備運行效率、降低供電成本，為企業(yè)微電網(wǎng)提供安全、可靠、經(jīng)濟運行的解決方案。

儲能電站分類

并網(wǎng)型

離網(wǎng)型

應(yīng)用架構(gòu)

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)通過對光伏、儲能、充電樁及并網(wǎng)點等關(guān)鍵節(jié)點運行數(shù)據(jù)的集中采集，實現(xiàn)對光儲充系統(tǒng)的整體感知。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)從全站角度對能量流向和運行狀態(tài)進行分析，并根據(jù)預(yù)設(shè)策略或運行工況變化，對各子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)控制。
在企業(yè)光儲充電站中，能量管理系統(tǒng)并非簡單替代原有控制單元，而是作為上層調(diào)度中樞，對各設(shè)備運行策略進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，使發(fā)電、儲能與負(fù)荷形成協(xié)同運行關(guān)系。

控制策略

系統(tǒng)界面

應(yīng)用場景

能量管理系統(tǒng)在光儲充運行中的作用分析

在實際運行中，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)對企業(yè)光儲充電站的作用主要體現(xiàn)在三個層面。
先，在新能源消納層面，系統(tǒng)通過實時感知光伏出力和負(fù)荷變化，引導(dǎo)儲能系統(tǒng)在發(fā)電富余時吸收能量，在負(fù)荷高峰時釋放能量，從而提高光伏自發(fā)自用比例，減少無效限發(fā)。
其次，在并網(wǎng)運行層面，系統(tǒng)對并網(wǎng)點功率進行持續(xù)監(jiān)測，將功率限制、防逆流等控制要求納入整體調(diào)度策略，在滿足并網(wǎng)規(guī)范的提下，保持系統(tǒng)運行平穩(wěn)，避免功率突變對企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)和公共電網(wǎng)造成影響。
在運行管理層面，能量管理系統(tǒng)通過對多源數(shù)據(jù)的集中展示與分析，使運維人員能夠掌握光儲充電站的運行狀態(tài)和能量流向，為運行優(yōu)化和擴容決策提供數(shù)據(jù)支撐。

結(jié)論

企業(yè)光儲充電站作為多種能源耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，其運行效果不僅取決于單個設(shè)備性能，更依賴于整體協(xié)調(diào)與調(diào)度能力。本文結(jié)合微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)在企業(yè)光儲充電站中的應(yīng)用，分析了其在多種能源協(xié)同運行、并網(wǎng)安全和運行管理方面的作用。
研究表明，通過引入微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，可以有效提升光儲充電站的運行可控性和新能源利用效率，為企業(yè)構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的新能源用能體系提供關(guān)鍵支撐。隨著企業(yè)光儲充項目規(guī)模不斷擴大，能量管理系統(tǒng)將在相關(guān)應(yīng)用中發(fā)揮更加核心的作用。

審核編輯 黃宇