摘要：在現(xiàn)代社會(huì)，工商業(yè)用電需求逐漸增加，能量管理成為企業(yè)運(yùn)營(yíng)的一項(xiàng)重要策略。隨著可再生能源的發(fā)展，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)作為其關(guān)鍵部分，正在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

關(guān)鍵詞：工商業(yè)用電；用電管理；能量?jī)?chǔ)存；儲(chǔ)能系統(tǒng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)容量規(guī)劃；容量配置

0.引言

經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與進(jìn)步，使我國(guó)進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，許多行業(yè)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，進(jìn)行了智能化的變革與更新。我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)電也應(yīng)用了智能化信息技術(shù)，不同地區(qū)的電網(wǎng)集團(tuán)智能化收集到了不同的用電信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的管理。由于不同用電區(qū)域或團(tuán)體都有各自的用電特征需求，為了進(jìn)一步分析和管理相應(yīng)區(qū)域的用電情況，面向不同的團(tuán)體設(shè)立了其相對(duì)應(yīng)的電能量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)[4。但由于目前對(duì)不同區(qū)域用電數(shù)據(jù)信息的分析能力不夠具體和完善，不能準(zhǔn)確進(jìn)行儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量規(guī)劃配置，不利于電量的按需分配和節(jié)約環(huán)保性。基于以上背景，本文研究了一種面向工商業(yè)用電能量管理的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量規(guī)劃分配方法，優(yōu)化電力能量的調(diào)控與分配，希望可以提高電力分配的按需分配性以及用戶用電的經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行效率，提升電力行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1.工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的定義

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)是指通過(guò)電池等儲(chǔ)能設(shè)施，以儲(chǔ)存和釋放電能的方式，幫助企業(yè)在用電高峰期與低谷期之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。其主要目的在于降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本、提升用電效率和保證用電安全。隨著科技的不斷進(jìn)步，儲(chǔ)能技術(shù)也在迅速升級(jí)，從初始的鉛酸電池逐漸向鋰電池、鈉硫電池等新型電池發(fā)展。

3.工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)在能量管理中的作用

3.1負(fù)荷調(diào)節(jié)與需求響應(yīng)

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要功能之一是負(fù)荷調(diào)節(jié)。在用電高峰時(shí)段，企業(yè)可以選擇從儲(chǔ)能系統(tǒng)中釋放電能，緩解電網(wǎng)壓力。而在低谷時(shí)段，儲(chǔ)能系統(tǒng)則充電儲(chǔ)電，從而平衡整體用電負(fù)荷。通過(guò)這種方式，企業(yè)不僅能夠降低用電成本，在某些情況下還可能獲得電價(jià)補(bǔ)貼。

需求響應(yīng)是一種新型的電力管理方法，即在電力供應(yīng)緊張時(shí)，電力消費(fèi)者主動(dòng)減少用電量。儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)電力市場(chǎng)的需求，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)在高峰時(shí)段實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減，企業(yè)獲得的電費(fèi)優(yōu)惠結(jié)果可觀。

3.2 可再生能源的集成利用

隨著可再生能源的普及，如風(fēng)能、太陽(yáng)能在工商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，儲(chǔ)能系統(tǒng)在其中起到了“潤(rùn)滑劑”的作用。由于可再生能源的波動(dòng)性，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠?qū)⒍嘤嗟那鍧嶋娔艽鎯?chǔ)，以備在需求高峰時(shí)釋放，從而更好地實(shí)現(xiàn)電力的平衡。

這一功能不僅提高了企業(yè)的用電可靠性，同時(shí)也促進(jìn)了可再生能源的利用率，進(jìn)一步推動(dòng)了綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 優(yōu)化電力采購(gòu)策略

工商業(yè)擁有一定的電力采購(gòu)需求，合理的電力采購(gòu)策略能夠有效降低企業(yè)的用電成本。儲(chǔ)能系統(tǒng)的引入使企業(yè)能夠根據(jù)電價(jià)趨勢(shì)靈活制定采購(gòu)策略。企業(yè)可以在電價(jià)低谷時(shí)段儲(chǔ)電，避免在高峰時(shí)段以高價(jià)購(gòu)電，降低整體電力支出。

通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控電價(jià)變化，結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)度，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活而高效的電力管理。

3.4.電力安全保障

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠充當(dāng)應(yīng)急電源，在突發(fā)情況下保障企業(yè)持續(xù)運(yùn)營(yíng)。當(dāng)主電源出現(xiàn)故障或供應(yīng)中斷時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以及時(shí)接入，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免生產(chǎn)線停滯造成的經(jīng)濟(jì)損失。

此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以根據(jù)企業(yè)的特殊需求，設(shè)計(jì)備用電源方案，確保在關(guān)鍵時(shí)刻電力供應(yīng)安全可靠。

4.儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)正朝著更高效、更智能的方向不斷演進(jìn)。許多企業(yè)開(kāi)始考慮將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合，以提升整體能源管理水平。

4.1智能化管理

未來(lái)的儲(chǔ)能系統(tǒng)將具備更強(qiáng)大的智能管理功能，通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)自身的運(yùn)行和維護(hù)，降低人力成本，提高管理效率。

4.2 混合儲(chǔ)能技術(shù)

結(jié)合多種不同類型的儲(chǔ)能技術(shù)（如超級(jí)電容、電池和飛輪等），以達(dá)到更優(yōu)的儲(chǔ)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

4.3分布式能源系統(tǒng)

通過(guò)建立分布式儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)電力的高效配置和利用，進(jìn)一步提升能源使用效率。

5.Acrel-2000ES儲(chǔ)能柜能量管理系統(tǒng)

5.1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。

5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000ES，可通過(guò)直采或者通過(guò)通訊管理或串口服務(wù)器將儲(chǔ)能柜或者儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

5.3系統(tǒng)功能

5.3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

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(cè)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。

5.3.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)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(kāi)關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

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(cè)；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(cè)，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(cè)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(cè)。

5.3.3曲線報(bào)表

系統(tǒng)能夠?qū)?/span>PCS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。

5.3.4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。

5.3.5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。

5.3.6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。

5.3.7遙控操作

可以通過(guò)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(wú)效狀態(tài)。

5.3.8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(guò)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(kù)修改等）?？梢远x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。

5.3.8硬件選型

 6.總結(jié)

工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)在用電能量管理中扮演了重要的角色。它不僅幫助企業(yè)降低用電成本、優(yōu)化用電策略，還能夠在環(huán)境保護(hù)與資源利用上發(fā)揮重要的作用。通過(guò)有效的能量管理，工商業(yè)能夠更好地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，提升競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，儲(chǔ)能系統(tǒng)將會(huì)在工業(yè)和商業(yè)用電管理中發(fā)揮更大的潛力。

參考文獻(xiàn)

【1】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版