淺析工商業儲能系統在用電能量管理系統中的作用

摘要：在現代社會，工商業用電需求逐漸增加，能量管理成為企業運營的一項重要策略。隨著可再生能源的發展，工商業儲能系統作為其關鍵部分，正在發揮越來越重要的作用。

關鍵詞：工商業用電；用電管理；能量儲存；儲能系統；儲能系統容量規劃；容量配置

0.引言

經濟不斷發展與進步，使我國進入了數字化時代，許多行業順應時代發展，進行了智能化的變革與更新。我國電力系統的發電也應用了智能化信息技術，不同地區的電網集團智能化收集到了不同的用電信息，并對其進行相應的管理。由于不同用電區域或團體都有各自的用電特征需求，為了進一步分析和管理相應區域的用電情況，面向不同的團體設立了其相對應的電能量儲能系統[4。但由于目前對不同區域用電數據信息的分析能力不夠具體和完善，不能準確進行儲能系統的容量規劃配置，不利于電量的按需分配和節約環保性。基于以上背景，本文研究了一種面向工商業用電能量管理的儲能系統容量規劃分配方法，優化電力能量的調控與分配，希望可以提高電力分配的按需分配性以及用戶用電的經濟性，優化電網運行效率，提升電力行業長期發展的穩定性，實現其經濟效益與社會效益。

1.工商業儲能系統的定義

工商業儲能系統是指通過電池等儲能設施，以儲存和釋放電能的方式，幫助企業在用電高峰期與低谷期之間進行調節。其主要目的在于降低企業運營成本、提升用電效率和保證用電安全。隨著科技的不斷進步，儲能技術也在迅速升級，從初始的鉛酸電池逐漸向鋰電池、鈉硫電池等新型電池發展。

3.工商業儲能系統在能量管理中的作用

3.1負荷調節與需求響應

工商業儲能系統的重要功能之一是負荷調節。在用電高峰時段，企業可以選擇從儲能系統中釋放電能，緩解電網壓力。而在低谷時段，儲能系統則充電儲電，從而平衡整體用電負荷。通過這種方式，企業不僅能夠降低用電成本，在某些情況下還可能獲得電價補貼。

需求響應是一種新型的電力管理方法，即在電力供應緊張時，電力消費者主動減少用電量。儲能系統能夠快速響應電力市場的需求，通過自動化系統在高峰時段實現負荷削減，企業獲得的電費優惠結果可觀。

3.2 可再生能源的集成利用

隨著可再生能源的普及，如風能、太陽能在工商業領域的應用越來越廣泛，儲能系統在其中起到了“潤滑劑”的作用。由于可再生能源的波動性，儲能系統能夠將多余的清潔電能存儲，以備在需求高峰時釋放，從而更好地實現電力的平衡。

這一功能不僅提高了企業的用電可靠性，同時也促進了可再生能源的利用率，進一步推動了綠色經濟的發展。

3.3 優化電力采購策略

工商業擁有一定的電力采購需求，合理的電力采購策略能夠有效降低企業的用電成本。儲能系統的引入使企業能夠根據電價趨勢靈活制定采購策略。企業可以在電價低谷時段儲電，避免在高峰時段以高價購電，降低整體電力支出。

通過實時監控電價變化，結合儲能系統的動態調度，企業能夠實現靈活而高效的電力管理。

3.4.電力安全保障

工商業儲能系統能夠充當應急電源，在突發情況下保障企業持續運營。當主電源出現故障或供應中斷時，儲能系統可以及時接入，確保設備的正常運轉，避免生產線停滯造成的經濟損失。

此外，儲能系統還可以根據企業的特殊需求，設計備用電源方案，確保在關鍵時刻電力供應安全可靠。

4.儲能技術的發展趨勢

隨著科技的發展，儲能技術正朝著更高效、更智能的方向不斷演進。許多企業開始考慮將人工智能和大數據技術與儲能系統結合，以提升整體能源管理水平。

4.1智能化管理

未來的儲能系統將具備更強大的智能管理功能，通過算法實現自身的運行和維護，降低人力成本，提高管理效率。

4.2 混合儲能技術

結合多種不同類型的儲能技術（如超級電容、電池和飛輪等），以達到更優的儲能效果和經濟效益。

4.3分布式能源系統

通過建立分布式儲能網絡，實現區域內電力的高效配置和利用，進一步提升能源使用效率。

5.Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統

5.1系統概述

安科瑞儲能能量管理系統Acrel-2000ES，專門針對工商業儲能柜、儲能集裝箱研發的一款儲能EMS，具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在高級應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

5.2系統結構

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務器將儲能柜或者儲能集裝箱內部的設備接入系統。系統結構如下：

5.3系統功能

5.3.1實時監測

系統人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態，實時監測PCS、BMS以及環境參數信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關故障、告警、收益等信息。

5.3.2設備監控

系統能夠實時監測PCS、BMS、電表、空調、消防、除濕機等設備的運行狀態及運行模式。

 PCS監控：滿足儲能變流器的參數與限值設置；運行模式設置；實現儲能變流器交直流側電壓、電流、功率及充放電量參數的采集與展示；實現PCS通訊狀態、啟停狀態、開關狀態、異常告警等狀態監測。

BMS監控：滿足電池管理系統的參

數與限值設置；實現儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監測；實現電池充放電狀態、電壓、電流及溫度異常狀態的告警。

 空調監控：滿足環境溫度的監測，可根據設置的閾值進行空調溫度的聯動調節，并實時監測空調的運行狀態及溫濕度數據，以曲線形式進行展示。

 UPS監控：滿足UPS的運行狀態及相關電參量監測。

5.3.3曲線報表

系統能夠對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

滿足儲能系統設備參數的配置、電價參數與時段的設置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

5.3.5實時報警

儲能能量管理系統具有實時告警功能，系統能夠對儲能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發出告警。

5.3.6事件查詢統計

儲能能量管理系統能夠對遙信變位，溫濕度、電壓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進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

5.3.7遙控操作

可以通過每個設備下面的紅色按鈕對PCS、風機、除濕機、空調控制器、照明等設備進行相應的控制，但是當設備未通信上時，控制按鈕會顯示無效狀態。

5.3.8用戶權限管理

儲能能量管理系統為保障系統安全穩定運行，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）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5.3.8硬件選型

 6.總結

工商業儲能系統在用電能量管理中扮演了重要的角色。它不僅幫助企業降低用電成本、優化用電策略，還能夠在環境保護與資源利用上發揮重要的作用。通過有效的能量管理，工商業能夠更好地應對市場變化，提升競爭力，實現可持續發展。在未來，隨著技術的不斷創新，儲能系統將會在工業和商業用電管理中發揮更大的潛力。

參考文獻

【1】安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版