1.電化學儲能系統監控及集中運維管理

近年來在新型電力系統安全穩定需求下，電化學儲能電站快速發展，但是儲能電站安全運維管理尤為重要，電池熱失控引發的事故也時有發生。儲能電站的運維不僅僅是基本的巡檢，值守，保養，更要不斷積累運行的數據，并對當前電池的容量，健康指標都進行實時跟蹤，進而不斷調整控制策略等等。因此運維人員需具備較高的專業水平和豐富的實操經驗，配合儲能運維管理系統和健全的安全管理規程，才能高水平地運維，提升電站的盈利。

儲能電站的運維管理主要包括電池及電池管理系統(BMS)、儲能變流器(PCS)、能量管理系統(EMS)配套的電氣系統(升壓變壓器、并網開關柜)、消防系統、空調系統、站用電系統的監測和運維。

2.系統構成

根據NB/T 42091《電化學儲能電站監控系統技術規范》，儲能監控系統宜采用星型網絡，功率小于1MW且容量小于1MWh的電化學儲能監控系統宜采用單網配置，如圖16。

圖16 電化學儲能系統單網監控系統網絡結構圖

功率為1MW及以上且容量為1MWh及以上的電化學儲能監控系統宜采用雙網配冗余置，如圖17。

圖17 電化學儲能系統雙網監控系統網絡結構圖

監測設備包括BMS、PCS、保護測控設備、其他設備(電能計量、絕緣監測、消防、空調、站用直流屏等)。

3.電化學儲能電站監控運維管理系統

Acrel-2000MG儲能系統能量管理系統和AcrelEMS企業微電網能效管理平臺能夠對企業微電網的源（市電、分布式光伏、微型風機）、網（企業內部配電網）、荷（固定負荷和可調負荷）、儲能系統、新能源汽車充電負荷進行實時監測和優化控制，保護微電網儲能系統運行安全，實現不同目標下源網荷儲資源之間的靈活互動，增加多策略控制下系統的穩定運行。同時促進新能源消納、合理削峰填谷，減少電網建設投資，提升微電網運行安全，降低運行成本。Acrel-2000MG儲能系統能量管理系統適合部署在本地，作為實時監控、異常告警和策略管理；AcrelEMS企業微電網能效管理平臺適用于企業源網荷儲充運維的一體化管理平臺，并提供移動端數據服務和異常告警。

①　數據采集和處理

監控系統應能通過測控單元及功率變換系統、電池管理系統進行實時信息的采集和處理。監控系統應設置通信接口與電池管理系統連接，接收和處理的信息宜包括但不限于：

a）電池模塊的電壓、溫度、電池能量；

b）電池簇的電流、電壓、功率、電池能量、可充可放電量、累積充放電電量，以及

單體電壓及其電池編號：

c）電池堆可充可放電量、累積充放電電量；

d）各種故障告警和保護動作信號；

圖18 Acrel-2000MG和AcrelEMS電池數據采集

功率變換系統(PCS)上送信息宜包括但不限于：

a）開關量信息：直流側與交流側接觸器、斷路器的狀態；運行模式（并網、離網）、運行狀態

（充電、放電、待機等）、就地操作把手的狀態等：

b）模擬量信息：直流側電壓、電流、功率，交流側三相電壓、電流、有功、無功；

c）非電量信息：IGBT模塊溫度、電抗器溫度、隔離變溫度等；

d）運行信息：功率變換系統保護動作信號、事故告警信號等。

圖18 Acrel-2000MG和AcrelEMS 功率變換系統數據采集

②　監視和報警

監控系統的監視功能應符合但不限于下列要求：

a）應能通過顯示器對主要電氣設備運行參數和設備狀態進行監視；

b）應能監視并實時顯示各設備的通信狀態和通信報文；

c）電池管理系統、功率變換系統上傳監控系統的遙測量和告警量須有專門的界面顯示和告警 

 圖19 Acrel-2000MG和AcrelEMS 監視和報警分級

③　控制與調節

控制范圍：站內交流回路斷路器、功率變換系統及其他相關重要設備，包括功率變換系統啟/停、運行/檢修狀態切換、并網充/放電、離網放電、保護軟壓板投切等。監控系統根據功能定位支持下列應用模式：削峰填谷、孤網運行、系統調頻、電壓支撐、電能質量治理、平滑功率輸出、跟蹤計劃出力。

圖20 Acrel-2000MG和AcrelEMS 儲能系統監控

④　電能質量監測

監測儲能系統交流回路的電壓波動與閃變、三相電壓不平衡、電壓暫升/暫降、短時中斷、諧波畸變等工況，實時記錄事件并故障錄波，為電能質量分析與治理提供數據來源。

圖21 Acrel-2000MG和AcrelEMS 電能質量分析

⑤　企業微電網能效管理

AcrelEMS企業微電網能效管理平臺除了對儲能系統提供監控報警之外，還適用于企業內部的源網荷儲充運維的一體化管理平臺，為企業微電網能效管理提供監測、優化控制、設備管理、運維管理、分析報告等，并提供基于WEB和APP的數據服務和異常告警。

平臺可根據企業光伏發電數據、儲能控制策略以及負荷波動情況為企業提供微電網運行數據，制定用電優化方案，在提高企業微電網運行安全的前提下幫助企業降低用電成本，促進清潔能源消納。

圖22 AcrelEMS企業微電網能效管理平臺

4.電化學儲能電站監控運維管理系統二次設備選型

安科瑞提供電化學儲能電站監控運維管理軟件、數據網關和保護測控單元、多功能儀表及相關傳感器，具備電能質量監測和治理裝置，保障儲能電站及企業微電網有效運行。

5.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有效運行，從而促進新型電力系統邁向穩定、可靠、低碳的良性循環。