摘 要:構建以新能源為主體的新型電力系統的關鍵,在于提升系統的靈活性。儲能作為重要的調節資源,對于促進新能源高比例消納、保障電力安全供應和提高電力系統運行效率具有重要作用。對儲能電站而言,儲能協調控制器作為儲能系統的大腦,承擔著*化電能質量、提高新能源電網穩定等樞紐作用。為驗證儲能協調控制器的性能,搭建基于網絡構架的協調控制器閉環試驗平臺,對儲能協調控制器的一次調頻,無功調壓及主備切換等關鍵技術進行試驗研究,試驗方法和試驗結果有力地驗證協調控制器的各項功能,為后續儲能協調控制器在工程現場的應用提供試驗支撐。

關鍵詞:儲能;協調控制;一次調頻;無功調壓;主備切換

引言

隨著新能源風電、光伏發電等間歇性、波動性電源接入電網規模的不斷擴大,以及分布式電源在配網應用規模的不斷擴大,電網系統的能量供需平衡及調節能力將面臨巨大挑戰。儲能技術具備功率控制能力及快速響應特性,為電力系統提供一種有效解決功率不平衡的方法,可大大增加電網運行控制的主動性。儲能協調控制器是一種具備檢測并網點的電壓頻率和功率，可接受調度和電化學儲能電站監控系統的調控指令，控制多臺儲能變流器，實現整站一次調頻、動態無功調壓等控制功能的裝置。

作為儲能系統的指揮樞紐，協調控制器是儲能電站的核心設備,肩負著電站一、二設備功率協調控制和信息交互等作用。針對協調控制器試驗手段不充分的情況,為加快協調控制器的工程應用進程,有必要對一次調頻、無功調壓及主備切換等關鍵技術進行試驗研究。本文搭建了基于網絡構架的協調控制器試驗平臺對協調控制器的關鍵技術進行了閉環測試，為儲能新設備在工程現場調試與應用提供技術手段。

1.產品介紹

安科瑞ACCU-100微電網協調控制器是一種應用于微電網、分布式發電、儲能等領域的智能協調控制器。裝置滿足系統滿足光伏系統、風力發電、儲能系統以及充電樁等設備的接入，通過對微電網系統進行實時數據采集分析，監視光伏、風能、儲能系統、充電樁運行狀態及健康狀況，并在此基礎上以安全經濟*化運行為目標，獲取控制策略進而對微電網實施調節控制，實現微電網分布式能源、儲能系統、負荷的實時動態調節功能，促進新能源就地化消納，提高電網運行穩定性、補償負荷波動；有效實現微電網的需求管理，提高微電網運行效率、降低供電成本，保障微電網安全、可靠、經濟運行。

2.產品特點

ACCU-100微電網協調控制器具備以下功能特點：

數據采集：支持串口、以太網等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等設備接入；

通訊管理：支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約，可實現云邊協同（結合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維）、OTA 升*、就地/遠程切換、本地人機交互（選配）；

邊緣計算：靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、4G 路由；

策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協調等，并支持策略定制;

系統安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數據加密與數據安全驗證技術，采用數據標定與防篡改機制，實現數據固證和可追溯；

運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數據，實現運行安全預警預測。

3. 產品參數

ACCU-100微電網控制器主要負責工商業光儲充新能源電站的數據采集、本地控制策略以及云端數據的交互。支持容量為：儲能容量:≤400kW，光伏容量:≤400kWp。

圖 3-1 ACCU-100 產品示意圖

ACCU-100 微電網控制器典型的硬件配置與附件參數如下表 3-1 所示。

表 3-1 典型配置參數表

4. 系統架構

圖 4-1 系統架構圖

ACCU-100 協調控制器：控制儲能設備、分布式能源、可調負荷設備的出力與電力需求，并能根據經濟效益模型在滿足調度的前提下，進行光儲置換，減少棄光。并與云端平臺進行交互，響應云端策略配置。

智慧能源管理云平臺 EMS3.0：滿足跨站點，跨區域海量數據的接入，通過數據分析實現各站點資源類、電量類、損耗類、指標類、維護類、貢獻類等指標計算與管控，并通過多樣化預測，分析發電與用電趨勢結合電價數據、生產計劃、負荷需求，提供控制方案。同時提供遠程監控與運維功能。

5.性能指標

表5-1ACCU-100協調控制器性能指標

6. 能量調度

表6-1典型能量調度功能表

7.方案架構

8.主要功能

1)系統總覽：實現微電網光伏、風電、儲能、負荷、充電樁、環境數據的采集、監測、可視化展示、異常告警收益統計等功能。

2)設備監控：實現光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁等設備的發電、用電、充放電的狀態監控，并支持事件查詢、統計報表等功能。

3)功率預測：實現光伏短時和超短時功率預測，并經進行誤差分析，同時對微電網內所有負荷，基于歷史負荷數據，通過大數據分析算法，預測負荷功率曲線。

4)*化控制：協同光伏、風電、儲能、負載等多種能源主體動態規劃智能策略，實現儲能、光伏協調控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。

5)經濟調度：根據光伏與負荷功率預測結果，結合分時電價電網交互功率、儲能狀態及約束條件，以用電成本低為目標，建立經濟調度模型，采用深度學習算法解析微電網運行功率計劃，系統通過將功率計劃進行分解，實現對光伏、儲能。

6)能源分析：具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析，并為智能化運維提供依據。