光储充EMS系统：绿色能源的未来引擎

0 行业背景

随着全球气候变暖和环境问题日益严峻，绿色能源的发展已成为各国政府的共同目标。在这一背景下，光储充EMS（Energy Management System）系统作为绿色能源领域的重要技术，正逐渐受到业界的广泛关注。光储充EMS系统结合了光伏发电、储能技术和电动汽车充电设施，实现了能源的绿色化、智能化管理，为绿色出行和可持续发展提供了有力支撑。

1 应用场景

光储充EMS系统的应用场景广泛，包括但不限于以下几个方面：

1）城市公共充电站：在城市中心、商业区、交通枢纽等区域建设光储充一体化充电站，满足电动汽车用户的充电需求，同时降低城市碳排放。

2）工业园区：工业园区内拥有大量用电设备，光储充EMS系统能够充分利用太阳能发电，降低园区内企业的用电成本，同时减少对传统能源的依赖。

3）居民小区：在居民小区内建设光储充EMS系统，可以实现太阳能发电与家庭用电的互补，提高能源利用效率，降低居民用电成本。

4）偏远地区：在偏远地区建设光储充EMS系统，可以解决当地电力供应不稳定的问题，提高电力供应质量，为当地居民提供稳定可靠的电力保障。

2 工作原理

光储充EMS系统的工作原理主要包括以下几个环节：

1）光伏发电：系统通过光伏组件将太阳能转化为电能，供给电动汽车充电和储能系统。

2）储能技术：储能系统采用先进的电池技术，将光伏发电产生的电能储存起来，以备不时之需。在光照不足或电力需求高峰时段，储能系统可以释放电能，满足电动汽车充电和用电设备的电力需求。

3）电动汽车充电：电动汽车通过充电桩接入光储充EMS系统，实现快速、便捷的充电服务。系统可以根据电动汽车的充电需求，智能调度储能系统和光伏发电系统的电力输出，确保充电过程的安全、高效。

4）智能管理：光储充EMS系统通过智能管理软件，实现对光伏发电、储能系统和电动汽车充电的实时监控、数据采集和数据分析。系统可以根据实时数据和用户需求，智能调整电力输出和充电策略，提高能源利用效率，降低运行成本。

3 解决问题

光储充EMS系统的应用，解决了传统能源领域的多个问题：

1）降低碳排放：通过光伏发电和储能技术的结合，减少了对传统能源的依赖，降低了碳排放量，有助于应对气候变化和环境污染问题。

2）提高能源利用效率：光储充EMS系统实现了能源的智能化管理，可以根据实时数据和用户需求智能调整电力输出和充电策略，提高了能源利用效率。

3）稳定电力供应：在偏远地区或电力供应不稳定的地区，光储充EMS系统可以确保电力供应的稳定性和可靠性，为当地居民提供优质的电力服务。

4）降低用电成本：在城市和工业园区等区域，光储充EMS系统可以降低企业和居民的用电成本，提高经济效益。

4.Acrel-2000MG微电网能量管理系统

4.1概述

Acrel-2000MG微电网能量管理系统，系我司深度契合新型电力系统下微电网监控与能量管理需求，汲取国内外研究生产之精髓，精心研发的企业级解决方案。该系统兼容光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，实施全天候的数据采集与分析，直接对光伏、风能、储能系统、充电桩的运行状态与健康状况进行监视。作为一款集监控与能量管理于一体的综合性系统，它在确保安全稳定的前提下，以经济优化运行为核心目标，积极促进可再生能源的广泛应用，提高电网运行稳定性，并有效补偿负荷波动。

此外，该系统还能精准实现用户侧的需求管理，有效消除昼夜峰谷差，平滑负荷波动，从而提升电力设备的运行效率，降低供电成本，为企业微电网能量管理提供了安全、可靠、经济的全新解决方案。

在结构设计上，微电网能量管理系统采用了分层分布式架构，整体在物理层面划分为设备层、网络通信层和站控层三个层级。站级通信网络严格遵循标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介支持光纤、网线、屏蔽双绞线等多种选择。系统兼容并支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等多种通信规约，确保了系统的广泛兼容性和高效运行。

4.2结构

4.3功能

状态与参数监测

系统应能够精准测量装置的通信状态。

监测并记录各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度百分比以及正序、负序、零序电压值。

同时，系统应能够计算并显示三相电流不平衡度百分比以及正序、负序、零序电流值。

谐波分析功能

系统应实时展示A/B/C三相电压和电流的总谐波畸变率，包括奇次和偶次谐波。

提供柱状图展示2-63次谐波电压与电流含有率，以及0.5～63.5次间谐波电压与电流含有率。

电压波动与闪变监测

系统应能够实时监测A/B/C三相电压的波动值、短闪变值和长闪变值。

提供相应的电压波动曲线和闪变曲线，同时显示电压与频率的偏差情况。

功率与电能计量

系统应能够精确显示A/B/C三相的有功功率、无功功率和视在功率。

提供三相总有功功率、总无功功率、总视在功率和总功率因数的统计与显示。

提供日有功负荷曲线和年有功负荷曲线的展示。

电压暂态监测*

当发生电能质量暂态事件，如电压暂升、暂降或短时中断时，系统应发出告警，并通过多种方式通知相关人员。

系统应能够展示暂态事件发生前后的波形。

电能质量数据统计

系统应能实时统计并存储1min至2h的电能质量数据，包括均值、最小值、95%概率值和方均根值。

事件记录查看功能

事件记录应包含完整的信息，如事件名称、状态、波形号、越限值、故障持续时间和发生时间。

遥控功能

系统应支持对整个微电网系统范围内的设备进行远程遥控操作，遵循预设、返校、执行的流程。

曲线查询

用户可在曲线查询界面直接查看各电参量的曲线，包括电流、电压、功率等。

统计报表

系统应具备定时抄表汇总统计功能，提供任意时间段内的用电情况报表，以及微电网与外部系统间电能量交换的统计分析。

网络拓扑图

系统应支持实时监视各设备的通信状态，完整展示系统网络结构，并具备在线诊断和设备通信状态监测功能。

通信管理

系统应能够对微电网系统范围内的设备通信情况进行全面管理、控制和实时监测，支持多种通信规约。

用户权限管理

系统应设置用户权限管理功能，防止未经授权的操作，确保系统运行、维护、管理的安全性。

故障录波

系统应能在故障发生时自动准确记录相关电气量的变化情况，用于事故分析和处理。

事故追忆

系统应能自动记录事故前后一段时间内的所有实时扫描数据，为事故分析提供数据基础。

未来展望

随着技术的不断进步和应用的不断拓展，光储充EMS系统的未来发展前景广阔。未来，光储充EMS系统将在以下几个方面得到进一步的发展：

·技术升级：随着光伏技术、储能技术和充电技术的不断进步，光储充EMS系统的性能和效率将得到进一步提升。

·智能化管理：通过引入更先进的智能管理软件和技术，光储充EMS系统将实现更高效的能源管理和更智能的充电服务。

·应用场景拓展：光储充EMS系统的应用场景将进一步拓展，包括智能交通、智能电网等领域。

·政策支持：各国政府将加大对绿色能源和环保产业的支持力度，为光储充EMS系统的发展提供更为有利的政策环境。

审核编辑 黄宇