摘要： 本研究報(bào)告深入探討了集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用。通過分析其工作原理、優(yōu)勢、應(yīng)用場景、面臨的挑戰(zhàn)以及未來發(fā)展趨勢，為微電網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展提供了有價(jià)值的參考。

一、引言
隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L以及電力系統(tǒng)的日益復(fù)雜，微電網(wǎng)作為一種靈活、可靠的供電解決方案受到了廣泛關(guān)注。集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)作為微電網(wǎng)中的關(guān)鍵組成部分，發(fā)揮著重要的作用。

二、集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理
集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)通常由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）、溫控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等組成。電池組是儲(chǔ)能的核心部分，常見的電池類型包括鋰離子電池、鉛酸電池等。BMS負(fù)責(zé)監(jiān)測和管理電池的狀態(tài)，如電壓、電流、溫度等，以確保電池的安全和性能。PCS則實(shí)現(xiàn)電能的雙向轉(zhuǎn)換，在充電時(shí)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電為電池充電，在放電時(shí)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電向電網(wǎng)或負(fù)載供電。溫控系統(tǒng)保證電池在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，消防系統(tǒng)提供安全保障，監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

三、集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的優(yōu)勢

集裝箱式的設(shè)計(jì)使得儲(chǔ)能系統(tǒng)易于運(yùn)輸和安裝，可以快速部署在需要的地方，適應(yīng)不同的微電網(wǎng)場景。

例如，在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或臨時(shí)用電場所，如礦山、建筑工地等，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)可以迅速運(yùn)抵并投入使用，滿足當(dāng)?shù)氐碾娏π枨蟆?/div>

（二）大容量儲(chǔ)能

（三）高效能量轉(zhuǎn)換

（四）可擴(kuò)展性

（一）偏遠(yuǎn)地區(qū)供電

（二）可再生能源集成

（三）應(yīng)急備用電源

（四）削峰填谷

（一）成本較高

（二）電池壽命和性能衰減

長期的充放電循環(huán)會(huì)導(dǎo)致電池壽命縮短和性能衰減，影響系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

（三）安全問題

（四）標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不完善

（一）技術(shù)創(chuàng)新

（二）系統(tǒng)集成優(yōu)化

（三）商業(yè)模式創(chuàng)新

（四）政策支持

七、Acrel-2000ES儲(chǔ)能柜能量管理系統(tǒng)

7.1系統(tǒng)概述

安科瑞儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能柜、儲(chǔ)能集裝箱研發(fā)的一款儲(chǔ)能EMS，具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高級(jí)應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

7.2系統(tǒng)功能

7.2.1實(shí)時(shí)監(jiān)測

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示儲(chǔ)能柜的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

7.2.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。

PCS監(jiān)控：滿足儲(chǔ)能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置；運(yùn)行模式設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示；實(shí)現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。

BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測；實(shí)現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調(diào)監(jiān)控：滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測，可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù)，以曲線形式進(jìn)行展示。

UPS監(jiān)控：滿足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。

7.2.3曲線報(bào)表

系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

7.2.4策略配置

滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價(jià)參數(shù)與時(shí)段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

7.2.5實(shí)時(shí)報(bào)警

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)能充放電越限、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

7.2.6事件查詢統(tǒng)計(jì)

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

7.2.7遙控操作

可以通過每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對(duì)PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制，但是當(dāng)設(shè)備未通信上時(shí)，控制按鈕會(huì)顯示無效狀態(tài)。

 

 

7.2.8用戶權(quán)限管理

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

八、結(jié)束語

本文提出了一套適用于微電網(wǎng)的集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)，該集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)主要包含磷酸鐵鋰電池簇、電池管理系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)和儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了每個(gè)系統(tǒng)的作用及相互間的聯(lián)系。本文提出的集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案已經(jīng)在1.5MWh微電網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目中投入使用，在長期運(yùn)行過程中證實(shí)了該方案的實(shí)用性及可行性，對(duì)改善微電網(wǎng)電能質(zhì)量起到了積極作用。

參考文獻(xiàn)

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