摘 要：在全球能源转型的浪潮中，可再生能源技术的迅猛发展催生了储能技术的兴起，解决了供需之间的不匹配问题，并增强了整个系统的灵活性。分布式储能系统凭借其灵活性和有效性，为缓解能源供应的波动性提供了有力保障。这种系统依赖于小型化、模块化的储能设备，实现了在用户端的能量储存与释放，进而能够灵活地调节局部电网的运行。分布式储能不仅有效地缓解了可再生能源（例如太阳能、风能）发电的间歇性和不稳定性问题，而且在电力需求高峰时段能够提供稳定的电力支持，减轻了电网的压力。
本文深入探讨了安科瑞Acrel-1000DP分布式储能监控系统在浙江嘉兴晋亿实业5MW分布式储能项目中的成功应用案例。该系统通过周密策划的控制策略，优化了企业的能源管理，显著降低了电力成本，同时确保了生产活动的连续性和平稳运行。
关键词：分布式储能；控制策略；能源管理
项目概述
晋亿实业股份有限公司坐落于浙江省嘉兴市嘉善县惠民街道松海路66号的厂区，隶属于220kV东云变电站的供电范围，由东云变电站的35kV晋流683线路供电。
该公司实施的5MW分布式储能项目（以下简称“本项目”），是某新能源科技有限公司在晋亿实业厂区内空地上新建的一期工程，规模为5MW/10MWh的铅碳电池储能系统（备案编号2401-330421-04-01-898044），并已接入晋亿实业股份有限公司的10kV配电房母线。该储能系统主要负责为晋亿实业股份有限公司厂区的日常生产提供负荷调节，即削峰填谷。其运行模式为每日固定时段进行“两充两放”，具体充电时间为午夜0:00至早上7:00以及上午11:00至下午13:00，放电时间为上午9:00至11:00以及下午15:00至17:00。在正常情况下，储能系统产生的电力将主要用于厂区自用，不会并入公共电网。
至于配电房的现状，晋亿实业股份有限公司厂区内建有一座35kV配电房，配备两台变压器，其中1#主变压器的容量为12500kVA，2#主变压器的容量为5000kVA。10kV配电系统采用单母分段接线模式。
在负荷方面，2023年晋亿实业股份有限公司的年*大下送功率约为14.4MW，*大负载率为82.44%，年平均负载率为68.57%。在电源方面，晋亿实业目前已有5.03MWp的光伏系统接入10kV母线的I段，并通过1#主变压器上传至35kV晋流683线路。
配电房现状电气主接线
分布式储能设计
本项目计划在嘉善县惠民街道松海路66号，位于晋亿实业厂区配电房东南侧的空地上，建设一座5MW/10MWh的储能项目工程。该项目距离晋亿实业股份有限公司大约100米。
储能系统由储能一体柜、变压器和汇流站构成。项目将配置27台磷酸铁锂储能一体柜，每台容量为186kW/372kWh，以及两台变压器，分别为3000kVA和2500kVA。此外，还将建设一座10kV开关舱。具体而言，15套磷酸铁锂储能一体柜（总容量为2790kW/5580kWh）将连接至一台3000kVA的升压变压器，而另外12套（总容量为2232kW/4464kWh）将连接至一台2500kVA的升压变压器。这些储能一体柜将直流电转换为690V的交流电，并通过10kV电压等级接入两座10kV开关舱的进线柜。
储能站接入电气主接线图
储能站平面布置图
技术方案
项目采用Acrel-1000DP系统监控储能站，实施峰谷电价策略以回收投资。10kV开关舱配置线路保护，实现方向过流保护；并网柜有防孤岛保护，确保系统在非计划孤岛情况下脱离电网；箱变测控装置实时监测变压器状态，收集关键参数，并支持远程监控。储能电站通过光纤以太网接入嘉善调度，通信路径涉及光端机、路由器和电力纵向加密装置。
安全自动装置：（1）AM6-FE频率电压紧急控制装置实时监控电网频率和电压，异常时迅速调整发电机出力或切除负荷，快速恢复电网正常状态，保障电力供应稳定。
（2）AM5SE-IS防孤岛装置监测电网状态，电网断电时迅速切断分布式电源连接，确保电网安全和维修人员安全。
箱变测控装置：AM6-PWC集保护、测控、通讯于一体，全面监测变压器关键参数，具备保护功能和远程监控、数据传输功能。
控制策略：储能系统设计原则是在尖峰时段放电，高峰时段根据负荷调整功率，确保电池电量消纳。实时监测配变负荷，设定充放电负荷限值P充和P放，以防止配变负荷过大或过小。电价低且配变负荷小于P充时充电；电价高且配变负荷大于P放时放电。
储能系统运行控制策略
系统结构
本项目采用了分层分布式架构，确保了系统的有效和稳定运行，满足了现代工业自动化的需求，并为企业提供了坚实的技术支持。系统主要由三个核心部分组成：站控层、通信层和设备层。
站控层作为系统的管理和控制中心，负责集中监控和管理整个系统。操作员可以通过这一层实时监测系统状态，并进行数据分析与处理。
通信层则专注于信息的传递和数据的交互，确保了不同设备和系统组件之间的无缝连接和协同工作。该层支持多种网络拓扑结构，并能根据不同的应用场景规模和需求灵活调整，从而提升了系统的灵活性和可扩展性。
设备层由各种硬件设备构成，是系统的基础执行单元。这些设备不仅实时采集现场数据，还能根据上级指令执行控制操作，是实现自动化操作的关键部分。
系统拓扑图
项目配置设备清单如下表所示：
现场图片
系统功能概览
本系统总览主要展示储能装机容量、当前充放电量、收益情况、SOC（State of Charge，电池荷电状态）变化曲线以及电量变化曲线。
系统总览
PCS（Power Conditioning System，电力调节系统）作为储能系统与电网之间的关键纽带，负责调控电池的充放电过程。它将电池存储的直流电能转换为交流电能，或反之，将交流电能转换为直流电能以供电池存储。系统监控PCS的运行状态和参数限值，以及交直流侧的运行状态和参数数据。对PCS的有效监控是确保储能系统运行有效和安全的核心。
PCS状态监测界面
电池监控是确保电池组安全、有效运行的核心环节。通过实时监测电池的电压、电流、温度等关键参数，电池管理系统（Battery Management System，BMS）能够及时调整电池的工作状态，延长电池的使用寿命，并提升整个系统的效率和安全性。
电池簇监控界面
通过策略配置，系统能够根据电网需求、可再生能源发电特性以及用户用电模式，自动调整充放电行为。这旨在实现削峰填谷、提高电网稳定性、降低运行成本等多重目标。
策略配置界面
结语
分布式储能系统与新能源发电的融合，在能源转型过程中，已经成为电力市场的一个关键解决方案。这些系统通过与电网价格互动的控制策略，实现峰谷套利，从而提升电力系统的经济性和稳定性。随着智能电网技术的不断进步，系统控制策略的优化变得可行，而利用大数据和人工智能的控制方法将进一步提升分布式储能的经济效益和操作效率。这种技术的结合为电力市场开拓了新的盈利渠道，并对实现可持续发展目标具有至关重要的意义。
参考文献
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