探究電池儲能係統恒功率削峰填穀策略

摘要:以南方電網MW級電池儲(chu) 能示範工程為(wei) 背景，以求解采用恒功率充放電策略運行的電池儲(chu) 能係統削峰填穀策略為(wei) 目的，提出了電池儲(chu) 能係統恒功率削峰填穀優(you) 化模型及求解該模型的實用簡化算法。該算法令電池以*大功率充放電，可以快速求解電池1d充電1次、放電多次情況下的電池儲(chu) 能係統充放電策略，給出了削峰填穀實時控製策略。

關(guan) 鍵詞:電池儲(chu) 能係統；削峰填穀；恒功率

0.引言

電力係統削峰填穀是負荷管理的重要方麵。對電網運營者來說，負荷峰值降低有利於(yu) 推遲設備容量升級，提高設備利用率，節省設備更新的費用，降低供電成本,對電力用戶來說，可以利用峰穀電價(jia) 差獲得經濟效益。大規模電池儲(chu) 能係統(batteryenergystoragesystem，BESS)以其的優(you) 勢在削峰填穀方麵能夠發揮巨大作用。在國外已有許多大規模BESS在運行；在國內(nei) ，南方電網開展了MW級電池儲(chu) 能係統示範項目，建成了深圳寶清電池儲(chu) 能站(接入深圳碧嶺變電站)。本文的研究基於(yu) 南方電網MW級電池儲(chu) 能項目，並應用於(yu) 監控係統的*級應用控製部分。

電池儲(chu) 能係統的削峰填穀功能可以分為(wei) 兩(liang) 步來完成。*一步是日前優(you) 化，在新的一天開始前，根據預測出的日負荷曲線，優(you) 化出24h的BESS*優(you) 充放電策略，即每個(ge) 時刻電池是否充放電，充放電的功率大小為(wei) 多少。*二步是實時控製，根據日前優(you) 化給出的充放電策略，以及當前時刻的負荷值、電池狀態等數據，計算出充放電功率指令並下發給每組電力電子變流器，PCS)。

求解電池儲(chu) 能係統削峰填穀策略的算法主要包括梯度類算法、智能算法、動態規劃算法。文獻提出用序列二次規劃方法求解BESS的運行策略，使其在實時電價(jia) 係統中獲得*大的利潤。梯度類算法要求模型連續。文獻中提出用智能算法來求解含儲(chu) 能裝置的係統*優(you) 策略問題，包括遺傳(chuan) 算法、模擬退火法、粒子群算法。智能算法的缺點是無法保證收斂到全局*優(you) 解。提出用動態規劃方法求解BESS削峰填穀日前優(you) 化問題，以電池剩餘(yu) 電量或荷電狀態(stateofcharge，SOC)為(wei) 狀態變量。采用動態規劃算法的好處包括：可以在模型中考慮電池的物理約束，如充放電功率限製，電池中與(yu) 充放電過程有關(guan) 的非線性內(nei) 部損耗約束，電池電壓波動約束等；動態規劃算法不需要連續函數，且方便使用計算機求解。為(wei) 了提高計算速度，文獻提出了多進程動態規劃算法。文獻針對微網中的儲(chu) 能係統，提出了基於(yu) 短期負荷預測的主動控製策略。

電池儲(chu) 能係統采用恒功率的充放電策略，既方便對電池控製，又有利於(yu) 削峰填穀實時控製。尤其是當負荷高峰提前到來時，若采用恒功率充放電策略，在實時控製時可以根據實際負荷值靈活地控製起始放電時間。本文針對采用恒功率充放電策略運行的電池儲(chu) 能係統，提出恒功率充放電優(you) 化模型。為(wei) 便於(yu) 實際應用，提出求解該模型的實用簡化算法。通過對深圳碧嶺站的2組預測負荷數據進行優(you) 化，得到電池的充放電策略，驗證該實用簡化算法的實用性，並與(yu) 序列二次規劃算法的求解結果進行比較。

1.電池儲(chu) 能係統恒功率充放電優(you) 化模型

1.1模型假設

本文提出2點假設：

1. 忽略電池的爬坡速率約束；

2. 忽略電池組的內(nei) 部損耗。

1.2優(you) 化變量

模型中的優(you) 化變量為(wei) 電池每次充放電的功率p(j)以及電池每次充放電的起始時間Tstart(j)和結束時間Tstop(j)，j=1,2,…,n，其中n為(wei) 1d中電池充放電次數，根據負荷曲線及電池使用狀況來確定。考慮到充放電次數過多會(hui) 影響電池使用壽命，可使電池每天充放電各1次。如負荷曲線在上午和下午有2個(ge) 高峰，可令電池在1d中充放電各2次。如考慮到晚間民用負荷高峰，可讓電池充放電各3次。通過改變參數可靈活控製電池的充放電次數，利於(yu) 延長電池的使用壽命。定義(yi) 電池的充電功率為(wei) 正，放電功率為(wei) 負。

1.3目標函數

儲(chu) 能係統可在套利模式和負荷轉移模式2種模式下工作。在套利模式下，目標函數f(b)是使套利*大化。根據給定的分時電價(jia) 曲線，模型可給出電池充放電策略，帶來經濟效益。一般來說，負荷高峰期電價(jia) 高，負荷低穀期電價(jia) 低。電池在電價(jia) 高時放電，在電價(jia) 低時充電，起到了削峰填穀的作用。在負荷轉移模式下工作時，目標函數f(b)為(wei) *小化負荷的方差，因為(wei) 在數學上，方差可反映隨機變量偏離其均值的程度。本文中采用*2種目標函數。將1d劃分成np個(ge) 相等的時間段，目標函數為(wei)

minf(b)=D1(i)−D1(j)2(1)

式中：D1(i)為(wei) 經過電池削峰填穀後*i個(ge) 時間段上的負荷值，i=1,2,…,np。

1.3約束條件

1）負荷值約束為(wei)

D1(i)=D0(i)−[(sign(i−Tstart(j))−1)],

i=1,2,…,np(2)

式中：D0(i)(i=1,2,…,np)為(wei) 已知的*i個(ge) 時間段上的預測負荷數據；sign(x)為(wei) 符號函數，當x≥0時sign(x)=1，當x<0時sign(x)=−1。當i在Tstart(j)和Tstop(j)(j=1,2,…,n)之間時，D1是D0與(yu) p(j)之和；當i取其他值時，D1與(yu) D0相等。

2）時序約束為(wei)

1≤Tstart(1)(3)

Tstart(j)<Tstop(j),j=1,2, n(4)

Tstop(i)<Tstart(i+1),i=1,2, n−1(5)

Tstop(n)≤np(6)

3）功率約束為(wei)

−Pmax≤p(i)≤Pmax,i=1,2, ,n(7)

式中Pmax為(wei) 已知的*大充放電功率限值。

4）容量約束為(wei)

Slow<Sinitial+[(Tstop(i)−Tstart(i))p(i)]<Shigh,

k=1,2,…,n−1(8)

Sinitial+[(Tstop(i)−Tstart(i))p(i)]=Sfinal(9)

式中：Slow和Shigh分別為(wei) 已知的電池電量的下限和上限；Sinitial和Sfinal分別為(wei) 已知的電池電量的初值和希望的終值。

另外，還可以考慮電池物理約束等其他非線性約束。在上述模型中，目標函數、容量約束是非線性的，負荷值約束中包含的符號函數sign(x)是不連續的。因此模型求解非常困難，可以通過選取大量不同的初始點來尋找近似*優(you) 解，但這會(hui) 增加計算量及計算時間。為(wei) 方便實際應用，本文提出針對恒功率充放電模型的實用簡化求解算法。

2.電池儲(chu) 能係統恒功率充放電模型的實用簡化求解算法

由於(yu) 上述優(you) 化模型求解困難，不利於(yu) 實際應用，可以根據所要優(you) 化的負荷特性，采用簡化求解算法。以深圳碧嶺站為(wei) 例，1d的典型負荷曲線如下圖所示：

在上午、下午和晚上各有1個(ge) 負荷高峰時段；在淩晨、中午和傍晚各有1個(ge) 負荷低穀時段。為(wei) 了延長電池的使用壽命，讓電池在淩晨充電1次，在上午和下午的負荷高峰時段各放電1次。由於(yu) 電池總功率與(yu) 負荷功率相比非常小，可以讓電池以*大功率充放電。總放電時間和總充電時間都為(wei) T=S/Pmax。

放電時段的起始時刻和終止時刻的選擇方法如下：將一條水平線從(cong) 上到下以很小的步長ΔP移動，水平線會(hui) 與(yu) 負荷曲線上午和下午的2個(ge) 高峰相交。若相交的2個(ge) 時段的時間之和為(wei) T，則找到了電池的2個(ge) 放電區間；若相交的2個(ge) 時段的時間之和小於(yu) T，將水平線以ΔP向下移動再進行比較，直到相交的2個(ge) 時段的時間之和等於(yu) T為(wei) 止。

同樣，將水平線從(cong) 下到上以一個(ge) 很小的步長ΔP移動，求出淩晨的充電時段。目前，實用簡化算法已經應用於(yu) 深圳寶清電池儲(chu) 能站中。

3.電池儲(chu) 能係統削峰填穀實時控製

在削峰填穀實時控製階段，需綜合考慮削峰填穀日前優(you) 化結果、實時負荷曲線、電池SOC等信息，計算出充放電起止時間和充放電功率來進行控製。

1）充放電起止時間的確定。實際負荷曲線與(yu) 預測負荷曲線之間不可避免地存在誤差。研究表明，若實際負荷曲線與(yu) 預測負荷曲線形狀相同，隻是在垂直方向進行移動，則*優(you) 的電池充放電策略相同。若實際負荷曲線與(yu) 預測負荷曲線的峰穀起止時刻相同，峰穀的高低有所變化，當儲(chu) 能係統的功率遠小於(yu) 負荷功率時，2者的*優(you) 充放電策略幾乎相同。因此，如果能夠保證預測負荷曲線的峰穀起止時間準確，則直接采用日前優(you) 化出的充放電起止時間作為(wei) 實際的充放電起止時間。若無法保證預測負荷曲線的峰穀起止時刻的準確性，也就是說，實時負荷曲線的峰穀可能提前或推遲到來，此時采用負荷閾值來確定充放電開始時刻，當實時負荷達到閾值時開始充電或放電。充放電結束時刻采用日前優(you) 化的結果。

2）充放電功率的確定。若充放電起始時刻根據負荷閾值判斷，不同於(yu) 日前優(you) 化出的起始時刻，此時的充放電功率需重新計算，用日前優(you) 化得到的充放電能量除以充放電時間，且保證滿足式(7)中的功率限製。另外，電池儲(chu) 能係統除了執行削峰填穀功能外，還可能響應調峰調頻等其他功能，使電池SOC突然發生變化，在實時控製中，計算充放電功率時還需考慮電池的剩餘(yu) 電量。

4.測試結果

4.1序列二次規劃方法求解結果

假設電池容量S=20MW·h，*大充放電功率Pmax=5MW，Slow=0，Shig=S。零點時電池電量Sinitial=0，經1個(ge) 周期後電量Sfinal=0。1d有np=288個(ge) 時間段，每個(ge) 時間段為(wei) 5min。為(wei) 便於(yu) 控製，設定約束使電池在早上06:00處於(yu) 充滿狀態，因此充電階段被限製在06:00以前。下麵通過2組不同的預測負荷數據來驗證該算法的有效性。

首先隨機選取大量初始點，從(cong) 每個(ge) 初始點出發采用序列二次規劃方法(successivequadraticprogramming，SQP)來求解電池儲(chu) 能係統恒功率充放電策略優(you) 化模型，再比較所有求解結果，從(cong) 中選出使目標函數*優(you) 的解。序列二次規劃方法是一類求解含非線性不等式約束優(you) 化問題的很重要、很有效的方法。算法中采用變尺度方法構造海森矩陣，所以該方法又稱為(wei) 約束變尺度法。這種方法不僅(jin) 利用了目標函數和約束條件的1階導數信息，而且利用了目標函數的2階導數信息，收斂速度快。

在測試中，用於(yu) 顯示優(you) 化結果的圖形包含2部分，上圖的虛線為(wei) 原始負荷曲線，實線為(wei) 經過儲(chu) 能削峰填穀後的負荷曲線，下圖為(wei) 儲(chu) 能係統出力曲線。

針對2組不同的預測負荷曲線，采用1d充電1次、放電2次的策略，優(you) 化出的電池出力曲線如圖2和圖3所示。

針對2組不同的預測負荷曲線，采用1d充電2次、放電2次的策略，優(you) 化出的電池出力曲線如圖4和圖5所示。針對兩(liang) 組不同的預測負荷曲線，采用1d充電1次、放電3次的策略，優(you) 化出的電池出力曲線如圖6和圖7所示。

由於(yu) 求解時隨機選取了大量初始點，再將各初始點的優(you) 化結果進行比較，因此解的穩定性差，無法保證每次優(you) 化的計算結果都相同，且增加了計算時間。優(you) 點是可以用來求解任意次數充放電的優(you) 化模型。

4.2實用簡化算法求解結果

采用實用簡化算法，通過水平線與(yu) 負荷曲線相交的位置確定出充電區間和放電區間。針對2組不同的曲線，優(you) 化出的結果為(wei) 電池在1d中充電1次，放電2次，優(you) 化結果如圖8和圖9所示。簡化算法求出的結果與(yu) 采用序列二次規劃法求出的結果類似。簡化算法的計算速度快，優(you) 化結果穩定，適於(yu) 實際應用，但不適用於(yu) 兩(liang) 充兩(liang) 放的情況。實用簡化算法已經應用於(yu) 深圳寶清電池儲(chu) 能站中。圖10為(wei) 儲(chu) 能站的監控係統顯示的削峰填穀優(you) 化結果。圖中：曲線1為(wei) 碧嶺站預測負荷曲線；曲線2為(wei) 經過削峰填穀後的負荷曲線。

5.Acrel-2000MG微電網能量管理係統概述

5.1概述

Acrel-2000MG微電網能量管理係統，是我司根據新型電力係統下微電網監控係統與(yu) 微電網能量管理係統的要求，總結國內(nei) 外的研究和生產(chan) 的經驗，專(zhuan) 門研製出的企業(ye) 微電網能量管理係統。本係統滿足光伏係統、風力發電、儲(chu) 能係統以及充電樁的接入，全天候進行數據采集分析，直接監視光伏、風能、儲(chu) 能係統、充電樁運行狀態及健康狀況，是一個(ge) 集監控係統、能量管理為(wei) 一體(ti) 的管理係統。該係統在安全穩定的基礎上以經濟優(you) 化運行為(wei) 目標，促進可再生能源應用，提高電網運行穩定性、補償(chang) 負荷波動；有效實現用戶側(ce) 的需求管理、消除晝夜峰穀差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為(wei) 企業(ye) 微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決(jue) 方案。

微電網能量管理係統應采用分層分布式結構，整個(ge) 能量管理係統在物理上分為(wei) 三個(ge) 層：設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議，物理媒介可以為(wei) 光纖、網線、屏蔽雙絞線等。係統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

5.2技術標準

本方案遵循的標準有：

本技術規範書(shu) 提供的設備應滿足以下規定、法規和行業(ye) 標準：

GB/T26802.1-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範*1部分：通用要求

GB/T26806.2-2011工業(ye) 控製計算機係統工業(ye) 控製計算機基本平台*2部分：性能評定方法

GB/T26802.5-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範*5部分：場地安全要求

GB/T26802.6-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範*6部分：驗收大綱

GB/T2887-2011計算機場地通用規範

GB/T20270-2006信息安全技術網絡基礎安全技術要求

GB50174-2018電子信息係統機房設計規範

DL/T634.5101遠動設備及係統*5-101部分:傳(chuan) 輸規約基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104遠動設備及係統*5-104部分:傳(chuan) 輸規約采用標準傳(chuan) 輸協議子集的IEC60870-5-網絡訪問101

GB/T33589-2017微電網接入電力係統技術規定

GB/T36274-2018微電網能量管理係統技術規範

GB/T51341-2018微電網工程設計標準

GB/T36270-2018微電網監控係統技術規範

DL/T1864-2018獨立型微電網監控係統技術規範

T/CEC182-2018微電網並網調度運行規範

T/CEC150-2018低壓微電網並網一體(ti) 化裝置技術規範

T/CEC151-2018並網型交直流混合微電網運行與(yu) 控製技術規範

T/CEC152-2018並網型微電網需求響應技術要求

T/CEC153-2018並網型微電網負荷管理技術導則

T/CEC182-2018微電網並網調度運行規範

T/CEC5005-2018微電網工程設計規範

NB/T10148-2019微電網*1部分：微電網規劃設計導則

NB/T10149-2019微電網*2部分：微電網運行導則

5.3適用場合

係統可應用於(yu) 城市、高速公路、工業(ye) 園區、工商業(ye) 區、居民區、智能建築、海島、無電地區可再生能源係統監控和能量管理需求。

5.4型號說明

Acrel-2000

Acrel-2000係列監控係統

MG

MG—微電網能量管理係統。

5.5係統配置

5.5.1係統架構

本平台采用分層分布式結構進行設計，即站控層、網絡層和設備層，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網能量管理係統組網方式

5.6係統功能

（1）實時監測

微電網能量管理係統人機界麵友好，應能夠以係統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各回路斷路器、隔離開關(guan) 等合、分閘狀態及有關(guan) 故障、告警等信號。其中，各子係統回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值；狀態參數主要有：開關(guan) 狀態、斷路器故障脫扣告警等。

係統應可以對分布式電源、儲(chu) 能係統進行發電管理，使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲(chu) 能荷電狀態及發電單元與(yu) 儲(chu) 能單元運行功率設置等。

係統應可以對儲(chu) 能係統進行狀態管理，能夠根據儲(chu) 能係統的荷電狀態進行及時告警，並支持定期的電池維護。

微電網能量管理係統的監控係統界麵包括係統主界麵，包含微電網光伏、風電、儲(chu) 能、充電樁及總體(ti) 負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲(chu) 能及光伏係統信息進行顯示。

圖2係統主界麵

子界麵主要包括係統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲(chu) 能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。

（2）光伏界麵

圖3光伏係統界麵

本界麵用來展示對光伏係統信息，主要包括逆變器直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、並網櫃電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析；同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。

（3）儲(chu) 能界麵

圖4儲(chu) 能係統界麵

本界麵主要用來展示本係統的儲(chu) 能裝機容量、儲(chu) 能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖5儲(chu) 能係統PCS參數設置界麵

本界麵主要用來展示對PCS的參數進行設置，包括開關(guan) 機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖6儲(chu) 能係統BMS參數設置界麵

本界麵用來展示對BMS的參數進行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖7儲(chu) 能係統PCS電網側(ce) 數據界麵

本界麵用來展示對PCS電網側(ce) 數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖8儲(chu) 能係統PCS交流側(ce) 數據界麵

本界麵用來展示對PCS交流側(ce) 數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側(ce) 的異常信息進行告警。

圖9儲(chu) 能係統PCS直流側(ce) 數據界麵

本界麵用來展示對PCS直流側(ce) 數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(ce) 的異常信息進行告警。

圖10儲(chu) 能係統PCS狀態界麵

本界麵用來展示對PCS狀態信息，主要包括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及STS故障告警等。

圖11儲(chu) 能電池狀態界麵

本界麵用來展示對BMS狀態信息，主要包括儲(chu) 能電池的運行狀態、係統信息、數據信息以及告警信息等，同時展示當前儲(chu) 能電池的SOC信息。

圖12儲(chu) 能電池簇運行數據界麵

本界麵用來展示對電池簇信息，主要包括儲(chu) 能各模組的電芯電壓與(yu) 溫度，並展示當前電芯的*大、*小電壓、溫度值及所對應的位置。

(4）風電界麵

圖13風電係統界麵

本界麵用來展示對風電係統信息，主要包括逆變控製一體(ti) 機直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、風速/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析；同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。

（5）充電樁界麵

圖14充電樁界麵

本界麵用來展示對充電樁係統信息，主要包括充電樁用電總功率、交直流充電樁的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個(ge) 充電樁的運行數據等。

（6）視頻監控界麵

圖15微電網視頻監控界麵

本界麵主要展示係統所接入的視頻畫麵，且通過不同的配置，實現預覽、回放、管理與(yu) 控製等。

（7）發電預測

係統應可以通過曆史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據，對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測，並展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃，便於(yu) 用戶對該係統新能源發電的集中管控。

圖16光伏預測界麵

（8）策略配置

係統應可以根據發電數據、儲(chu) 能係統容量、負荷需求及分時電價(jia) 信息，進行係統運行模式的設置及不同控製策略配置。如削峰填穀、周期計劃、需量控製、有序充電、動態擴容等。

圖17策略配置界麵

(9)運行報表

應能查詢各子係統、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。

圖18運行報表

(10)實時報警

應具有實時報警功能，係統能夠對各子係統中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guan) 閉等遙信變位，及設備內(nei) 部的保護動作或事故跳閘時應能發出告警，應能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；並應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guan) 人員。

圖19實時告警

(11)曆史事件查詢

應能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。

圖20曆史事件查詢

(12)電能質量監測

應可以對整個(ge) 微電網係統的電能質量包括穩態狀態和暫態狀態進行持續監測，使管理人員實時掌握供電係統電能質量情況，以便及時發現和消除供電不穩定因素。

1）在供電係統主界麵上應能實時顯示各電能質量監測點的監測裝置通信狀態、各監測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：係統應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動與(yu) 閃變：係統應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應能顯示電壓偏差與(yu) 頻率偏差；

4）功率與(yu) 電能計量：係統應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態監測：在電能質量暫態事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發生時，係統應能產(chan) 生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guan) 人員；係統應能查看相應暫態事件發生前後的波形。

6）電能質量數據統計：係統應能顯示1min統計整2h存儲(chu) 的統計數據，包括均值、*大值、*小值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱、狀態（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續時間、事件發生的時間。

圖21微電網係統電能質量界麵

(13)遙控功能

應可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。係統維護人員可以通過管理係統的主界麵完成遙控操作，並遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時執行調度係統或站內(nei) 相應的操作命令。

圖22遙控功能

(14)曲線查詢

應可在曲線查詢界麵，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

圖23曲線查詢

(15)統計報表

具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與(yu) 各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網與(yu) 外部係統間電能量交換進行統計分析；對係統運行的節能、收益等分析；具備對微電網供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數等分析；具備對並網型微電網的並網點進行電能質量分析。

圖24統計報表

(16)網絡拓撲圖

係統支持實時監視接入係統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構；可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖25微電網係統拓撲界麵

本界麵主要展示微電網係統拓撲，包括係統的組成內(nei) 容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。

(17)通信管理

可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備通信情況進行管理、控製、數據的實時監測。係統維護人員可以通過管理係統的主程序右鍵打開通信管理程序，然後選擇通信控製啟動所有端口或某個(ge) 端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

圖26通信管理

(18)用戶權限管理

應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控操作，運行參數修改等）。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖27用戶權限

(19)故障錄波

應可以在係統發生故障時，自動準確地記錄故障前、後過程的各相關(guan) 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、提高電力係統安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(ge) 周波、故障後4個(ge) 周波波形，總錄波時間共計46s。每個(ge) 采樣點錄波至少包含12個(ge) 模擬量、10個(ge) 開關(guan) 量波形。

圖28故障錄波

(20)事故追憶

可以自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時掃描數據，包括開關(guan) 位置、保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶可自定義(yi) 事故追憶的啟動事件，當每個(ge) 事件發生時，存儲(chu) 事故個(ge) 掃描周期及事故後10個(ge) 掃描周期的有關(guan) 點數據。啟動事件和監視的數據點可由用戶和隨意修改。

圖29事故追憶

6.結束語

1）本文提出了電池儲(chu) 能係統恒功率削峰填穀優(you) 化模型及求解該模型的實用簡化算法，可快速進行日前優(you) 化，配合實時控製可實現電池儲(chu) 能係統削峰填穀功能。

2）采用恒功率充放電模型，有利於(yu) 在實時控製階段對電池儲(chu) 能係統進行控製。通過改變模型參數可靈活控製電池的充放電次數，延長電池的使用壽命。

3）本文提出的實用簡化算法計算速度快，結果穩定，可以用於(yu) 求解電池儲(chu) 能係統1d充電1次，放電多次情況下的優(you) 化策略，但不適用於(yu) 1d當中充電、放電交叉進行的情況。

4）本文提出了削峰填穀實時控製策略，配合削峰填穀日前優(you) 化進行控製。本文提出的模型和算法已成功應用於(yu) 深圳寶清電池儲(chu) 能站中，現場實測結果證明了該算法的有效性。

安科瑞侯文莉