储能EMS在柴储项目上的应用

作者：舜通智能 来源：www.sitcsys.com 发布时间：2022-09-21 热度：0

1. 项目概述

       该项目位于济南市中油济柴，中油济柴始建于1920年，是我国最早生产柴油机的厂家之一。不但是集团公司下属唯一的内燃机研发制造企业，也是中国内燃机行业中唯一进入石油钻探领域的企业。核心业务是中大功率内燃机的研发制造，延伸业务包括液力传动装置、电气控制装置、燃气动力集成装置等。
       本次项目为EMS系统在柴发储能项目的应用。EMS系统包含监控及能量优化管理主机，装载综合监控软件平台，可实现与储能变流器、BMS等进行通讯，监测系统运行数据，并根据需求实行储能系统的运行策略，实现能源的高效利用。

2. 项目建设以及内容

       EMS通讯拓扑分为两层结构，顶层为总集中监控系统，底层设备：储能变流器、电池管理系统（BMS）、计量电表系统等均接入监控系统。
       监控主机完成现场测控系统之间的网络连接、转换、数据采集、数据本地处理、协议转换和命令的交换、本地用户画面监视操作、控制策略，实现大容量实时数据的高速汇集传输，确保系统能够快速、准确地得到所有监测及监控信息，并及时反馈网络检测的系统异常与故障，确保快速定位与恢复。

EMS与底层设备通信说明

3.EMS的功能及设计

（1）运行情况实时监控
系统能对所有被监控的运行参数和状态进行实时和定时数据采集，对重要历史数据进行处理并存入数据库。包括：
       BMS系统的各组电池的总电压、电流、平均温度、SOC、SOH、 充放电电流限值、单节最值电池电压、单节最值电池温度、故障及报警信息、历史充放电电量、历史充放电电能等常用信息。
       PCS的相关参数，包括：直流侧各分支的电压/电流/功率等、交流侧的各相有功功率、无功功率、电压、电流、功率因素、频率和温度、机柜温度、运行状态、报警及故障信息等常用信息，以及日充电量、日放电量、累计充电量、累计放电量（需加电表）等。
       负荷的各相电压、电流、有功功率、无功功率、频率等信息。
（2）运营数据显示
       系统可根据用户要求，进行实时数据、历史数据的查看，并导出报表；
（3）电站能量管理
       系统根据当前时段、当前负荷、当前上网电价、储能电池SOC，自动控制潮流方向，确定微网系统充放电时段。
（4）故障报警
       系统提供故障及状态事件的记录和导出功能。
（5）报表、实时曲线、能量流动显示
       系统提供实时曲线记录、分析和查询功能，自由选择所需记录和分析的数据，以曲线展现实时数据、历史数据及历史数据统计值，统计数据间隔为1分钟、15分钟。

   3.1能量管理系统主界面

监控系统数据表

1	数据监控	显示PCS主要数据，包括：        1.交流侧三相电压、电流、有功无功功率、功率因数，频率，模块温度；        2.电网侧总有功功率、负载侧总有功功率;        3.直流侧电压、电流、功率；        4.交流充电量、放电量，直流充电量、放电量；        5.设备运行状态，告警、故障状态；        6.设备运行参数查看；
		显示BMS主要数据，包括：        1.SOC、总电压、总电流、剩余容量；        2.设备总告警、总故障状态；
		显示计量电表主要数据
2	系统电气接线图	1.显示储能系统电气主接线图；        2.显示关键数据在电气主接线图上；        3.充放电时显示潮流方向；        4.充放电时显示PCS工作状态（充电、或者放电）；
3	运行曲线	按每日24小时记录运行曲线，曲线支持历史数据查看，曲线数据包括：        1.直流电压        2.交流电流、直流电流        3.充放电有功功率        4.电池SOC        5.集装箱的箱内温度和室外温度
4	自动控制	支持全自动运行。运行策略采用削峰填谷（谷时段时充电，峰时段时放电），具体的策略需要设置如下参数：        1.当地峰谷时段（系统维护--系统维护--信息管理器--电力负荷）        2.PCS处于远程控制模式        3.EMS的自动控制手柄处于“遥控”模式        4.电池的“充电低阈值”（电池低于此值时系统自动开始充电）        5.电池的“充电高阈值”（电池高于此值时系统自动停止充电）        6.电池的“放电高阈值”（电池高于此值时系统自动开始放电）        7.电池的“放电低阈值”（电池低于此值时系统自动停止放电）        8.设置充电、放电最大限值
5	手动控制	1.遥控开关机PCS；        2.遥控开关机空调；        3.遥控开关柜内断路器电操（4个）。

 

   3.2实时数据显示

4.运行策略

       使用工况：目前济柴生产的柴发在试机时发出的电全部浪费了，现在计划使用储能系统，将弃电全部储存到储能里，发出的电是交流400V。储能系统接入400V交流母线，然后通过生产车间内的2000kVA变压器送到10KV厂区大网内消纳使用。
       储能系统通过一台双路切换柜，分别接至内部配电网和发电机组调试台，两路输出通过机械和电气控制方式实现互锁，只能一路输出。
       （1）当无发电机组测试任务时，将切换柜切至配电网一侧，通过辅助触点向EMS系统反馈干接点信号，EMS系统控制储能系统进入并网运行模式，根据设定的运行工况，实现削峰填谷自动运行，赚取电力差价。
       （2）当有发电机组测试任务时，在并网运行模式下提前将储能系统电量放出，以满足测试需要。测试时，将切换柜切至发电机组调试台一侧，通过辅助触点向EMS系统反馈干接点信号，EMS系统控制储能系统进入测试模式。测试模式下，储能系统相当于一台功率0~0.5MW可调的负载，用户通过上位机可以根据发电机组测试要求设置测试工步（充电功率曲线），实现手动/自动测试运行，同时将发电机组测试运行过程中发出的电力存储起来，避免浪费；测试结束后，储能系统重新切回至并网运行模式，将存储的电力释放出来，实现电费节约。

   4.1充放电界面