. Introduction

Avec le développement rapide de la technologie d'utilisation des énergies renouvelables, la capacité installée de l'équipement de production d'énergie distribuée de notre pays augmente rapidement. Parmi eux, l'énergie solaire a une large distribution, une petite restriction géographique, un cycle de construction photovoltaïque court et moins de pollution, moins de bruit et d'autres caractéristiques sont doublement appréciées. Pour les inconvénients tels que la volatilité et l'intermittence de la production d'énergie photovoltaïque, la combinaison de la technologie de stockage d'énergie et de la technologie de production d'énergie photovoltaïque peut stabiliser efficacement la production d'énergie photovoltaïque, éliminer l'énergie photovoltaïque excédentaire et améliorer la qualité de l'énergie électrique du système. Le système de gestion de l'énergie intervient pour contrôler le flux d'énergie du réseau électrique, de l'équipement photovoltaïque et de l'équipement de stockage d'énergie, améliorant ainsi la fiabilité opérationnelle et l'efficacité économique du système. Cet article conçoit une stratégie de gestion de l'énergie dans laquelle la puissance photovoltaïque sortante est supérieure aux besoins de la charge et la charge du système de stockage d'énergie élimine la puissance photovoltaïque résiduelle sortante. Lorsque la production photovoltaïque est insuffisante pour répondre à la demande de charge, le système de stockage d'énergie décharge la charge. Par le biais du système de stockage d'énergie, il peut améliorer la stabilité de l'alimentation du système et réaliser un fonctionnement fiable du système de stockage de lumière.

1. Composition du système de stockage photovoltaïque

Cet article constitue le système de stockage optique en prenant l'exemple du hangar de voiture n ° 2 du projet de démonstration d'énergie intelligente dans la zone industrielle de Minhang, le système de stockage optique contient principalement le système de gestion de l'énergie, le système photovoltaïque, le système de pile de charge, le système de stockage d'énergie. La composition du système est représentée sur la figure.

1.1 Système de gestion de l'énergie

Le système de gestion de l'énergie est principalement responsable du photovoltaïque, du stockage d'énergie, de la pile de charge, de l'acquisition de données, de l'affichage et du stockage de l'équipement de compteur d'entrée, tout en coordonnant le contrôle de l'énergie en fonction des besoins du système de stockage optique, améliorant ainsi La fiabilité et l'économie du système.

1.2 systèmes photovoltaïques

Le système photovoltaïque est principalement constitué de panneaux photovoltaïques installés sur le toit d'un hangar avec 4 onduleurs photovoltaïques en chaîne de 35 kW. Le système photovoltaïque accède au bus 400v à l'intérieur de la station, la puissance photovoltaïque répond préférentiellement à la charge à l'intérieur de la station, la puissance excédentaire alimente le système de stockage d'énergie.

1.3 Systèmes de stockage d'énergie

Le système de stockage d'énergie se compose principalement de 2 ensembles de batteries au lithium au phosphate de fer déclassées, chaque ensemble étant constitué d'un convertisseur bidirectionnel de stockage d'énergie de 35 kW et d'un cluster de batteries de 153,6 kW · H. Le système de stockage d'énergie accède au bus 400v à l'intérieur de la station, lorsque la force de sortie photovoltaïque est excédentaire, le système de stockage d'énergie pour la force de sortie restante est neutralisé, la force de sortie photovoltaïque insuffisante ne peut pas répondre à la force de sortie de charge, la décharge du système de stockage d'énergie complète la force de sortie. Au tarif vallée de nuit, le système de stockage d'énergie achète de l'électricité du réseau jusqu'à ce qu'il soit plein.

1.4 système de pile rechargeable

Le système de piles de charge est principalement constitué de 6 piles de charge au sol à canon unique AC d'une capacité nominale de 7 kW. Le système de pile de charge peut charger de petites voitures électriques avec moteur à courant continu et fait également partie de la composition de la charge à l'intérieur de la station. Le système de pile de charge contient principalement des fonctions telles que la gestion du balayage, la gestion de la facturation, la gestion de l'interface de charge, la protection de la sécurité, etc.

2. Principe de fonctionnement du système de stockage d'énergie photovoltaïque

Photovoltaïque: les cellules photovoltaïques produisent du courant continu lorsqu’elles sont exposées au soleil. Ce processus est l'entrée de puissance du système.

Conversion d'énergie électrique: le courant continu est converti en courant alternatif par un onduleur afin d'être utilisé ou alimenté en courant alternatif dans le réseau électrique.

Stockage d'énergie électrique: l'énergie électrique restante peut être stockée dans des batteries ou d'autres dispositifs de stockage d'énergie pour une utilisation future. C'est la partie du système qui stocke l'énergie.

Gestion de l'énergie: le Contrôleur de gestion de l'énergie du système surveille la demande d'énergie, l'état de la batterie et d'autres paramètres et distribue l'énergie électrique au besoin. Il garantit que le système est capable de fournir une alimentation électrique continue et fiable dans des conditions imprévisibles d'approvisionnement en énergie solaire.

Interconnexion du réseau électrique: si le système est interconnecté avec le réseau électrique, l'énergie électrique excédentaire peut être vendue au réseau électrique, ce qui permet un courant bidirectionnel. Cela contribue à améliorer l'économie et la durabilité du système.

3. Structure du système de gestion de l'énergie (EMS) pour le stockage de la lumière

Le système de charge de stockage optique est divisé en trois parties: le système de production d'énergie photovoltaïque, le système de stockage d'énergie et le système de pile de charge. Les trois systèmes, couplés par un bus ac400v 49, communiquent via Ethernet avec l'EMS, qui coordonne le contrôle de la stratégie de fonctionnement de chaque système. EMS peut transmettre des données de surveillance sur le réseau à des systèmes de surveillance distants et à des systèmes d'affichage grand écran de surveillance [4]. L'architecture du système du système de stockage optique est illustrée dans la figure ci - dessous.

EMS est un composant central du système de stockage optique et est responsable de l'acquisition des données sous - jacentes, de la surveillance du réseau du système, de la planification de la gestion de l'énergie et de l'analyse des données opérationnelles pour l'ensemble du système. Pour garantir un fonctionnement stable du système de chargement de stockage optique, EMS utilise un corps de contrôle hiérarchique à deux niveaux divisé en EMS local et EMS centralisé, dont le schéma structurel est illustré ci - dessous.

L'EMS local permet l'acquisition de données sur les convertisseurs de stockage d'énergie (PCS), les systèmes de gestion de batterie (BMS), les onduleurs photovoltaïques, les piles de charge et les réseaux électriques, ainsi que le développement et l'exploitation de différentes stratégies de gestion de l'énergie en fonction de différents scénarios d'utilisation tels que les tarifs de crête et de vallée, les politiques de limitation de puissance, les besoins d'urgence, etc. L'EMS local contrôle le PCS en envoyant des instructions de contrôle actives, réactives, etc. au PCS pour effectuer l'action correspondante, tandis que les informations sur l'état de fonctionnement en temps réel du système de stockage optique surveillé, l'état des différents équipements dans le système, etc. peuvent être téléchargées sur l'Ems centralisé.

L'ensemble EMS est constitué d'une station de travail EMS et d'un serveur EMS. La fonction principale de la station de travail EMS est de surveiller l'état de fonctionnement du système de stockage optique en temps réel, tout en étant responsable de l'élaboration du mode de fonctionnement du système de stockage optique; Et la fonction principale du serveur EMS est de stocker les données opérationnelles du système de stockage optique, peut fournir des services tels que l'interrogation de données historiques, l'analyse de données et d'autres, est une garantie préalable pour l'élaboration ultérieure d'une stratégie opérationnelle basée sur l'analyse de données volumineuses.

4. Système de gestion de l'énergie d'armoire de stockage d'énergie acrel - 2000es

4.1 aperçu du système

Système de gestion de l'énergie de stockage d'énergie d'ankory acrel - 2000es, un EMS de stockage d'énergie spécialement conçu pour les armoires de stockage d'énergie de l'industrie et du commerce, les conteneurs de stockage d'énergie R & D, avec une fonction parfaite de surveillance et de gestion du stockage d'énergie, couvrant les détails de l'équipement du système de stockage d'énergie (PCS, BMS, compteur d'électricité, incendie, climatisation, etc.), réalisant des fonctions telles que l'acquisition de données, le traitement de données, le stockage de données, l'interrogation et l'analyse de données, la surveillance visuelle, la gestion des alarmes, Soutenir la planification de l'énergie sur l'application, avec des fonctions de contrôle telles que la courbe de planification, l'écrêtage et le remplissage de creux, le contrôle de la quantité requise, l'anti - contre - courant, etc.

4.2 structure du système

Acrel-2000ES， Les équipements à l'intérieur d'une armoire de stockage ou d'un conteneur de stockage d'énergie peuvent être accessibles au système soit par récupération directe, soit par l'intermédiaire d'un serveur de gestion des communications ou de port série. La structure du système est la suivante:

4.3 Fonctions du système

4.3.1 surveillance en temps réel

L'interface homme - machine du système est conviviale et capable d'afficher l'état de fonctionnement de l'armoire de stockage d'énergie, de surveiller en temps réel le PCS, le BMS ainsi que les informations sur les paramètres environnementaux tels que le paramètre électrique, la température, l'humidité, etc. Afficher des informations en temps réel sur les pannes, les alertes, les gains, etc.

4.3.2 surveillance de l'équipement

Le système peut surveiller en temps réel l'état de fonctionnement et le mode de fonctionnement de PCS, BMS, compteurs d'électricité, climatiseurs, pompiers, déshumidificateurs, etc.

Surveillance PCS: les paramètres et les limites du convertisseur de stockage d'énergie sont respectés; Réglage du mode de fonctionnement; Réaliser l'acquisition et l'affichage des paramètres de tension, de courant, de puissance et de quantité de charge et de décharge du côté AC du convertisseur de stockage d'énergie; Mise en œuvre de l'état de communication PCS, de l'état start - stop, de l'état switch, de l'alerte d'anomalie, etc. surveillance de l'état.

Surveillance BMS: les paramètres et les limites du système de gestion de la batterie sont respectés; Réaliser la surveillance du coeur électrique de la batterie de stockage d'énergie, de la température, de la tension, du courant de la grappe de batteries; Réaliser des alertes sur l'état de charge et de décharge de la batterie, la tension, le courant et l'état anormal de la température.

Surveillance de la climatisation: la surveillance de la température ambiante peut être satisfaite, la température de la climatisation peut être réglée en fonction du seuil fixé, et les données d'état de fonctionnement et d'humidité de la température de la climatisation peuvent être surveillées en temps réel, présentées sous forme de courbes.

Surveillance UPS: répond à l'état de fonctionnement d'UPS et à la surveillance paramétrique électrique associée.

4.3.3 Déclaration des courbes

Le système peut interroger et afficher les courbes de puissance de charge et de décharge PCS, les courbes de transformation SOC et les courbes historiques de tension, de courant et de température.

4.3.4 configuration de la politique

Répondre à la configuration des paramètres de l'équipement du système de stockage d'énergie, les paramètres tarifaires et les paramètres de la période, le choix de la stratégie de contrôle. Les stratégies de contrôle actuellement prises en charge comprennent les courbes planifiées, l'écrêtage des creux, le contrôle de la quantité requise, etc.

4.3.5 alarmes en temps réel

Le système de gestion de l'énergie de stockage a une fonction d'alerte en temps réel, le système est capable d'alerter sur des événements tels que plus la charge et la décharge de stockage d'énergie est limitée, plus la température est limitée, panne d'équipement ou panne de communication.

4.3.6 statistiques des requêtes d'événements

Le système de gestion de l'énergie de stockage est capable de stocker et de gérer les enregistrements d'événements tels que la transposition de confiance à distance, l'humidité de la température, la tension plus limitée, etc., ce qui facilite la traçabilité historique des événements du système et des alarmes, les statistiques d'enquête, l'analyse des accidents.

4.3.7 fonctionnement à distance

Il est possible d'effectuer le contrôle correspondant des appareils tels que PCS, ventilateur, déshumidificateur, Contrôleur de climatisation, éclairage, etc. via le bouton rouge sous chaque appareil, mais lorsque l'appareil ne communique pas, le bouton de contrôle affiche un état invalide.

4.3.8 gestion des droits des utilisateurs

Le système de gestion de l'énergie stockée a mis en place une fonction de gestion des droits de l'utilisateur pour garantir un fonctionnement sûr et stable du système. Grâce à la gestion des droits des utilisateurs, il est possible d'empêcher les opérations non autorisées (telles que les opérations de télécommande, les modifications de la base de données, etc.). Il est possible de définir les identifiants, mots de passe et autorisations d'exploitation de différents niveaux d'utilisateurs afin d'assurer une sécurité fiable pour le fonctionnement, la maintenance et la gestion du système.

Cet article est basé sur le principe de l'autoconsommation spontanée du système de stockage de lumière de hangar n ° 2 du projet de démonstration d'énergie intelligente de la zone industrielle de Minhang, connecté au réseau sans accès à Internet, pour concevoir une stratégie de gestion de l'énergie, c'est - à - dire éteindre la force photovoltaïque Pendant la journée, lorsque la force photovoltaïque sortante est inférieure à la charge, le stockage d'énergie complète la force photovoltaïque sortante, lorsque la force photovoltaïque sortante est supérieure à la charge, le stockage d'énergie élimine la Au prix de l'électricité de nuit, le stockage d'énergie continue à alimenter la charge, si la quantité d'électricité est insuffisante, l'électricité est achetée sur le réseau. Au tarif vallée de nuit, le système de stockage d'énergie achète de l'électricité du réseau jusqu'à ce qu'il soit plein. Cette stratégie est en cours d'exécution depuis longtemps et, en exécutant l'analyse des données, les exigences opérationnelles du système de stockage optique ont été remplies.