安科瑞儲能電力測量儀表

安科瑞儲能系統解決方案背景：

安科瑞儲能電力測量儀表

能源體系深刻變革

《2022年世界能源展望》報告指出，能源危機令全球能源系統脆弱性和不可持續性凸顯，或將推動各國及國際組織采取長期措施加速結構性改革，深刻改變現有能源供應體系。

         國際能源署表示，地緣政治沖突和世界經濟問題導致原油、天然氣、煤炭等傳統能源市場發生巨震，許多國家政府也紛紛制定新計劃推動能源轉型。

　　根據國際能源署的推算，根據各國現在推出的政策，全球清潔能源年投資額有望在2030年超過2萬億美元，與當下相比提高50%以上，其中清潔能源在未來的技術發展中，以太陽能、風能為主。

風光裝機容量測算

預計至2025年，風能和太陽能光伏發電容量每年以24%的增長率加速增加，推動可再生能源發電增長。

全球能源技術需求

隨著新型清潔能源的發展，由于資源特性，大規模新能源接入影響貫穿電力系統從生產、輸送到消費的全部環節，給點力系統的安全穩定運行帶來挑戰，突出體現在預測難、控制難、調度難以及棄風棄光的問題，作為電力的存儲與調節的儲能技術也隨之進一步發展。

全球儲能市場規模

截至 2021 年底，全球已投運電力儲能項目累計裝機規模 209.4GW，同比增長 9%。新型儲能的累計裝機規模緊隨其后，為 25.4GW，同比增長 67.7%，其中，鋰離子電池占據絕對主導地位，超過 90%。

全球新型儲能市場累計裝機規模（MW%，2000-2021）

中國新型儲能累計裝機投運規模預測

數據來源:CNESA 全球儲能項目庫

儲能政策支持

電化學儲能系統

儲能技術類型

傳統的儲能技術按照類型來分主要分為物理儲能、電化學儲能、化學儲能、電磁儲能和相變儲能等。目前應用較多的是物理儲能和電化學儲能。未來氫儲能有可能成為主要儲能方式。

根據“彭博新能源"給出的儲能技術對比。

儲能項目應用場景

儲能項目應用場景

發電側：提升新能源發電友好性

提升新能源并網特性，提高電網考核分，減少考核損失。

如：西北電廠并網運行管理實施細則：風電場和光伏電站的日預測(短期預測)單點偏差最大誤差應分別≤25%和20%，超短期預測曲線第2小時調和平均數準確率應＞75%，可用電量的日準確率應≥97%。

促進新能源根據電力需求特性、市場化價格信號等優化生產運營，降低棄風棄光，降低系統輔助服務成本。

調頻、調峰、調壓、備用等；

東北地區新能源分攤輔助服務費用約3分/千瓦時。

提升高比例新能源外送系統的整體效率，可提高輸電通道的利用率和系統整體經濟性。

電網側：促進新能源與電網的協調優化運行

在新能源較集中的區域，配套建設電網測儲能裝置，從電網運行的角度發揮其削峰填谷、負荷跟蹤、調頻調壓、熱備用、電能質量提升等功能，改進電力調度方式，加強區域負荷調劑優化，有利于新能源與電網的協調優化運行。

用戶側：擴展新能源終端應用模式

電化學儲能系統主要由電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）以及其他電氣設備構成。電池組是儲能系統最主要的構成部分；電池管理系統主要負責電池的監測、評估、保護以及均衡等；能量管理系統負責數據采集、網絡監控和能量調度等；儲能變流器可以控制儲能，電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。

儲能電站—儲能系統組成

電池系統是儲能系統實現電能存儲和釋放主要載體，通過電池單體的串/并聯可實現電池系統容量的擴大，即大容量電池系統。其成組方式：先由多個電池單體經串/并聯后形成電池模塊（BatteryModule，BM），再將多個電池模塊串聯成電池串，最后由多個電池串經并聯而成。

儲能電站—儲能系統組成

主要功能：

一是兩種不同工作模式下（并/離網模式）對電池系統的充放電功能，并實現兩種工作模式的切換；

二是通過控制策略實現BESS的四象限運行，為系統提供雙向可控的有功、無功功率，實現系統有功、無功功率平衡；

三是通過相關控制策略實現系統高級應用功能，如黑啟動、削峰填谷、功率平滑、低電壓穿越等；

四是根據PCS拓撲結構（如單級AC/DC、雙級AC/DC+DC/DC、單級并聯、雙級并聯、級聯多電平結構等），通過相關控制策略實現對電池系統電壓和荷電狀態的均衡管理等

儲能電站—儲能系統組成

電池管理系統包含儲能電池監控和電池管理系統兩大部分，每套系統包含電池監測電路(CSC）、從電池管理單元(SBMU)、主電池管理單元(MBMU)、高壓線路控制單元、儲能柜預充電（并聯）線路、高壓檢測單元、熱管理單元、電流檢測單元、急停系統、以及電池監控系統（PC）等。

儲能電站—儲能系統組成

電池模塊、電池簇和電池陣列的儲能系統宜采用三層架構的電池管理系統

電池管理系統功能：

實時監測電池的電和熱相關的數據, 如電池簇總電壓、電池單體電壓或電芯組電壓、電池簇電流、電池模塊內部溫度；

具有 SOC/SOH 、充放電電能量值的計算功能；

高效均衡功能；

電氣保護功能；

預警功能；

自檢功能；

參數整定與修改功能等。

儲能電站—儲能系統組成

儲能系統多基于磷酸鐵鋰電池儲能技術，磷酸鐵鋰電池具備安全可靠、放電深度和充放電倍率高等優勢。電池單元采用模塊化設計，采用標準20/40英尺集裝箱，集裝箱內具有空調、溫控、消防、照明等保護系統，確保電池系統具有的轉換效率及運作性能，同時具有安全可靠的保護措施。 

儲能系統集裝箱

儲能系統并網

儲能0.4kV并網

250kW/500kWh，0.4kV并網的儲能系統

儲能10kV并網

630kW/2MWh，10kV并網的儲能系統

儲能監控系統

系統架構

儲能監控系統拓撲

儲能監控系統

安科瑞作為專業軟件產品及系統解決方案提供商，結合儲能系統的特點與運行模式，在電力監控的基礎上自主研發儲能監控系統，通過對儲能設備的統一監測與統一控制、儲能數據的集中管理分析，在削峰填谷、節省電費開支、延緩輸配電擴容升級等方面具有良好的經濟收益 ，在計劃曲線、備用電源、逆功率保護等方面具有一定的供電安全性、可靠性。

功能：

管理人員可通過系統查看當前儲能系統綜合數據（電參量數據、充放電量數據、節能減排數據）、當前運行模式（峰谷模式、計劃曲線、需量控制等）、電量與收益等實時數據、可通過對儲能電站全站功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握系統的整體運行水平。同時與光伏、風電及綜合能源管理等系統進行接口整合，多維度的進行綜合能源的有效應用及管理，為多元化輔助決策分析提供依據。

價值：

為用戶提供安全、規范的監控服務，保證儲能設備及電網安全。

提供多種運行模式、數據分析與生產報表，有效提高系統整體性能，節省電費開支。

儲能監控系統

儲能監控系統功能界面

主要用來展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

運行監控--PCS監控

PCS參數配置，主要設置PCS的運行狀態、運行參數限值，及交直流測運行數據。

運行監控--PCS監控

儲能系統并離網設置、充放電功率設置。

運行監控--電池監控

BMS參數設置，如運行參數數據的限值；監測電池的運行狀態與運行數據，如電壓、電流和溫度、電池SOC曲線等。

運行監控--電池監控/策略配置

運行監控--其他監控

系統接入風/光系統與信息展示。                                                                                                   系統接入視頻監控系統與展示。

系統分析--電量統計/能耗分析/告警分析/事件分析

運維管理--通訊管理/網絡管理/數據管理

運維管理--報表管理/視頻管理/設備管理

二次系統

參數監測:可監測各相電壓、電流實時值、有功功率、無功功率、功率因數、相角、相位等實時參數計量功能:可計量有功、無功、正向有功、反向有功、正向無功、反向無功、四象限無功等電量

數據存儲:可儲存當前12個月的用電歷史電量數據防竊電:具有開蓋、失壓、失流、斷相等事件記錄功能通訊接口:雙RS485接口、 遠紅外通訊接口通訊協議:DL/T645-2007通訊規約

儲能設備

EssCube100-200S分布式儲能柜

采用“Multiin-one"的設計理念，將218kWh長壽命電池、電池管理系統、100kW高性能變流系統、主動安全系統、智能配電系統、熱管理系統融于單個標準化室外機柜，形成一體化可即插即用的智慧能量塊產品。

產品優勢：

安全可靠

        標準化機柜實現儲能系統分區安全隔離、主動安全監測及預警設計和PACK級液冷式消防技術確保系統安全可控。 

經濟效益

        零并聯容損的單電池組串設計，高效多電平拓撲和最小損耗變頻調制技術冷水機組設計和智能環境溫度控制技術、PCS和電池組串的優擬合技術讓系統轉換效率>90%。 

智能友好

        內嵌削峰填谷、需量管理、光儲充控制、高速調度等多種運行控制模式的能源管理系統，適用幾乎所有應用場景。

即插即用

        集成所有儲能系統部件，其輸出可直接接入風電和 光伏系統。單機柜可自洽控制，多機柜可并聯實現儲能系統的無限擴容，真正實現儲能系統的即插即用。

儲能柜通用技術參數

液冷儲能集裝箱