随着国家双碳目标提出及整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案实行,以新能源为主体的新型电力系统建设发展也越来越快,在这一进程中,新型储能以其独特的优势,成为构建新型电力系统、促进能源绿色低碳转型的关键支撑,是实现“双碳”目标不可或缺的重要力量。国家发展改革委、国家能源局联合发布了《“十四五”新型储能发展实施方案》,为储能产业的发展提供了明确的政策指引和行动纲领,据统计,截至 2022 年底,我国新型储能累计装机规模已达到 870 万千瓦,新型储能展现出蓬勃发展趋势,新型电力系统的调节能力不断提升,为能源结构的优化升级奠定了坚实基础。
在新型储能快速发展的过程中如何确保储能系统高效运行,实现远程监控运维的精准化与高效化,充分发挥储能调节作用,解决电力系统面临的多时间尺度平衡调节难题,同时最大化新能源发电的经济效益,成为储能投资者、运营者以及相关行业人士关注的核心问题,问题的解决对于储能产业的可持续发展具有至关重要的意义。
一、运维痛点
安全隐患突出:锂离子电池热失控特点导致储能电站有⼀定安全隐患。
运维管理不规范:缺少完整运维规程和专业人员,记录不完整、连续。
系统状态评估困难:缺乏完善的测试验证和数据模型,储能剩余寿命评估和健康状态诊断不准确。
管理系统集成度低:储能电站通常集成多个厂家产品,管理系统功能模块融合性差,导致整个储能电站安全性、稳定性不足。
产品可维护性不佳:储能电池维护周期长,系统可用天数低,成本高。
储能控制策略局限性大:储能充放电控制、参与电网调频调峰辅助服务等主要根据人工设定,缺乏基于大数据分析的控制,无法保证经济性。
二、方案特点

集中运维、智慧运维
平台级系统展示,电子地图实时显示储能电站分布地点,收益清晰;
项目级系统展示,针对单个储能电站进行精细化运维管理。
数据采集、全景监测
建立实时、可靠、完整数据采集体系和可靠、稳定数据保存机制;
支持3D可视化建模,数据集中采集后做定制化展示界面;
采集设备实时数据、运行状态。
最优策略、最佳经济
以经济最优化为目标,针对场景选择不同控制策略;
利用峰谷电价差或阶梯电价差控制储能智能充放电时间段;
对新能源发电及需求侧响应策略进行跟踪优化,减少弃光弃风。
三、建设目标

打造 “先进储能电站”,全方位提升储能系统的性能和价值,要实现储能电站的安全可靠运行,建立全面的感知体系,实时监测和预警故障实现精准调控功能,开展精益化的运维管理,通过这些目标的达成使储能电站在新型电力系统中充分发挥调节作用,保障电力系统的稳定、高效运行。
四、系统功能
统一平台数据集中展示,满足集团级管理要求
全国电子地图:展示地理位置信息,可展示区域级数据,也可通过交互切换到具体储能场站的数据情况;
能源发电:储能电站数量、容量规模及充放电量、各类型站⽤电的电量及占比等生产侧核心数据;
储能效益总览:统计并展示储能带来的经济效益和社会效益,包括节省电费、降低碳排等;
储能充放电信息总览:支持集团侧了解储能电站充放电及运行情况,展示子储能电站告警数量及分类信息。
储能电站全面感知
PCS实时运行参数和报警信息统⼀监控管理,评估整理运行效率;
根据电池容量状态、历史充放电次数,结合用电情况给出策略;
综合历史充放电及参与电网辅助服务等因素进行分析,制定有效控制策略保证储能电站收益最大化。
储能集装箱监视
储能收益信息、充放电效率、充放电实时功率、储能电池 SOC等重要参数展示;
直观查看储能系统⽬前报警情况与储能电池循环次数等重要信息。
电池监视
电池监视功能实时监测电池的健康度(SOH)、电池电压和电流;
棒图或列表形式展示电池单体电压和单体温度,便于客户查看电池的运行状态,也可查看电池充放电事件。
健康状态分析
电池寿命与电池充放电次数相关,系统支持图形和表格方式统计电池充放电次数,展示充放电详细信息,方便用户了解电池寿命。
PCS监视
PCS储能变流器是储能系统的关键设备,实时监测PCS的运⾏状态,是判断储能系统是否正常运行的重要依据。
储能系统控制
查看储能环控状态,对储能集装箱内部的开关进行分合闸遥控、充放电模式参数设置、环控参数设置、BMS参数设置等操作。
电池寿命管理
可查看电池健康度趋势和充放电次数及剩余循环次数。
电能质量监测
配备A级电能质量监测装置,实时监测分布式电源向配电网送出的电能质量。
储能控制策略
根据电价情况和负荷情况,自定义储能充放电策略。
五、功能架构

六、应用案例
1.某高新技术企业写字楼光储一体化项目
项目状况:
屋顶建设光伏发电100kW,100kW逆变器到380V交流供电,自发自用,余电上网;
建设一套100kWh锂电集装箱储能设备,采用50kW PCS接入380V母线;
建设智能微网柔性控制柜;
建设光储⼀体化监控系统。
运行方式:
白天光伏发电供办公照明和设施,多余电量给储能充电,晚上储能放电供机房服务器用电;节假日多余电量卖电到园区供其他负荷使用。
2.某设计院分布式光储充一体化项目
项目状况:
屋顶建设光伏392.61kW,设置一台380V光伏并网柜自发自用,余电上网;
建设100kW/200kWh储能设备与两套60kW智能直流充电桩,均接入380V母线;
建设光储充⼀体化智能监控系统。
运行方式:
白天光伏发电供充电桩和负荷使用,多余电量给储能充电,晚上储能放电供负荷使用。
随着新型储能技术的不断发展应用以及智能监控运维系统的日益完善,储能产业将在新型电力系统的建设中发挥越来越重要的作用,为我国能源转型和“双碳”目标的实现提供坚实支撑,通过解决储能电站监控运维的痛点问题,充分发挥储能的调节作用,实现储能系统的高效运行和经济优化控制,储能产业将迎来更加广阔的发展前景,为构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系贡献力量。
审核编辑 黄宇
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