Acrel-2000MG能量管理系統在

岷山環能高科17.25MW/33.5MWh儲能項目中的應用

張俊杰

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

摘 要：隨著我國新能源市場規模的擴大，光伏發電、風電等可再生能源的大規模并網推動了源網側儲能配置需求的增長，系統對儲能資源的配置與利用要求也進一步提高。本文介紹的能量管理系統、繼電保護、電能質量在線監測裝置等硬件配套設備，可實現岷山環能高科儲能項目中儲能電站數據的采集、處理及上傳調度，并保障電力系統的**穩定運行。

關鍵詞：并網；儲能；能量管理系統；繼電保護；電能質量在線監測裝置

1 概述

岷山環能高科儲能電站為浙江申光電氣有限公司的儲能項目，該公司聚焦電力行業節能技術研發，涵蓋儲能、光伏、風電場相關裝銷售等新能源領域，同時從事高壓電器元器件、成套高低壓開關設備及戶外真空斷路器的研發、設計、生產及銷售。

本電站位于河南省安陽市龍安區岷山環能高科股份公司北側空地，占地面積約2116平方米，規劃設計至大功率17.25MW，總裝機容量33.5 MWh，采用磷酸鐵鋰電池，儲能單元由儲能電池-儲能變流器-變壓器構成，預計年放電量1386萬度。項目共配置10座儲能電池艙、5座升壓一體艙、1座儲能預制艙以及1座10kV電站。根據項目技術協議要求、系統拓撲圖結構并借鑒當地類似項目調度經驗的基礎上，對本項目進行評估，制定經濟**的系統解決方案，確保儲能電站的**可靠運行。

3 技術方案

本儲能項目的發電上網模式要求“自發自用，余電不上網，因此需配置防逆流保護裝置。原有配電室為10kV的兩進線一母聯的供電系統，要求逆流不允許返送到10kV進線處，故需要監測10kV進線處是否有逆流產生。由于并網點與10kV公共連接點距離較遠，需配置主從機方案的防逆流保護裝置。并在原有10kV配電室到儲能一次倉之間配置光纖差動保護裝置；儲能一次倉并網柜配置**自動裝置屏（防止于二次艙室），含防孤島保護、電能質量監測裝置、故障解列裝置、公共測控裝置。儲能一次倉其他回路配置線路保護、站用變保護和光纖差動保護。

儲能監控系統整體架構為站控層、通訊層及設備層，通過通訊管理機、交換機、光纖收發器等設備將設備層的信息進行采集和處理，處理好的數據上傳至本地的監控系統和遠動裝置，遠動數據經縱向加密通過無線路由的方式上傳至河南安陽調度部門。

3.1繼電保護及**自動裝置

本儲能電站內主要電氣設備采用微機保護，以滿足信息上送。元件保護按照《繼電保護和**自動裝置技術規程》（GB/T14285-2023）配置。

1）線路保護裝置

2）光纖差動保護裝置

3）變壓器保護裝置

4）故障解列裝置

5）公用測控裝置

6）防孤島保護裝置

7）電能質量在線監測裝置

3.2防逆流保護裝置

3.3系統調度自動化

1）Ⅱ型網絡**監測裝置

Ⅱ型網絡**監測裝置搭配探針軟件能夠實時監測系統中的網絡流量和數據包，通過探針軟件的深度分析，識別和記錄潛在的網絡**威脅和異常行為，及時發出警報并采取相應措施，從而**防止網絡攻擊、數據泄露和系統故障，為系統的可靠運行提供堅強的網絡**支撐。

2）AGC/AVC設備

本儲能電站具備完整的AGC/AVC控制功能，能夠與調度系統協同實現發電和電壓的綜合控制。有功功率控制系統具備快速調節能力，可準確響應調度指令，參與電力系統的調頻、調峰及備用服務。無功電壓控制系統接受調度電壓控制指令，通過PCS實現動態無功功率調節，**支撐電網電壓穩定。系統采用分層控制架構，既可接受上級調度遠程控制，也可根據本地策略自主調節，確保電網**穩定運行的同時提升新能源消納能力。

4 系統結構

為實時監視本地儲能電站的運行以及數據采集，該項目配置一套Acrel-2000MG監控系統，采用了分層式架構確保了系統的**和穩定運行，主要由三個核心部分組成：站控層、通信層和設備層。

站控層作為系統的管理和控制中心，負責集中監控和管理整個系統。操作員可以通過這一層實時監測系統狀態，并進行數據分析與處理。

通信層則專注于信息的傳遞和數據的交互，確保了不同設備和系統組件之間的無縫連接和協同工作。該層支持多種網絡拓撲結構，并能根據不同的應用場景規模和需求靈活調整，從而提升了系統的靈活性和可擴展性[2]。

設備層由各種硬件設備構成，是系統的基礎執行單元。這些設備不僅實時采集現場數據，還能根據上級指令執行控制操作，是實現自動化操作的關鍵部分

系統可實現的功能如下：

1）實時監測：以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，可以實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態。

2）電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能等。

3）電能質量監視：在電能質量監控圖中，可以直接查看電流電壓總**值、電壓波動、電壓總畸變、正反向有功電能、有功、無功功率等電能質量信息。可以根據這些信息監測現場電能的質量，及時的做出應對方案。

圖9 電能質量監視界面

4）運行報表： 查詢各回路或設備時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等，報表格式有日報表、月報表、年報表等。

5）實時告警：能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

6）歷史事件查詢：能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警信息進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

7）故障錄波： 能夠在系統發生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統**運行水平有著重要作用。

8）事故追憶：能夠自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩態信息，包括開關位置、 保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

9）曲線查詢：能夠查詢實時曲線和歷史曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數等所有遙測量。

10）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。系統可以定義不同操作權限的權限組（如管理員組、工程師組、操作員組等），在每個權限組里分配不同用戶，為系統運行、維護、管理提供可靠的**保障。

11）網絡拓撲圖：支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

12）通信管理：可以對整個配電系統范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監測。

5 現場安裝圖片

本項目微機保護就地分散安裝在各個高壓開關柜上，Acrel-2000MG監控系統主機及顯示器布置于操作臺上，如下圖所示，該項目已送電使用，運行正常。

現場圖片

6 結語

本文介紹的系統在分布式儲能發電項目中起著核心作用，通過實時監測、數據采集與分析，實現對分散的儲能資源的動態整合與管理。該系統與繼電保護裝置、**自動裝置及遠動終端等硬件配合，構建多層次的**防護體系，**保障電網運行的穩定性與可靠性。作為新型電力系統的關鍵技術支撐，該系統不僅顯著提升了能源利用效率，更為電網的**經濟運行提供了智能化保障，是推動能源數字化轉型的重要基礎設施。

參考文獻

[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6月版

[2] 李斌. 110kV智能化變電站的自動化系統架構研究[D]. 山東大學, 2015.

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版