淺談儲(chǔ)能集裝箱構(gòu)造及能量管理系統(tǒng)方案應(yīng)用研究

安科瑞 劉邁

　　引言

　　儲(chǔ)能集裝箱作為一種*效、靈活的能源儲(chǔ)存設(shè)備，在新能源領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文將詳細(xì)介紹儲(chǔ)能集裝箱的內(nèi)部構(gòu)造以及能量管理*心系統(tǒng)方案的應(yīng)用，旨在為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有益參考。

　　一、儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部構(gòu)造

　　1. 集裝箱本體

　　儲(chǔ)能集裝箱采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱尺寸，便于運(yùn)輸和安裝。集裝箱本體采用高強(qiáng)度鋼材，具有良好的抗壓、抗風(fēng)、防雨、防曬性能，確保設(shè)備在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2. 儲(chǔ)能電池系統(tǒng)

　　儲(chǔ)能電池系統(tǒng)是儲(chǔ)能集裝箱的核心部分，主要由電池模塊、電池管理系統(tǒng)（BMS）和電池架構(gòu)成。電池模塊選用高性能鋰離子電池，具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)。BMS負(fù)責(zé)對(duì)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，確保電池在*佳狀態(tài)下工作。

　　3. 能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

　　能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括逆變器、充電器和直流/直流（DC/DC）轉(zhuǎn)換器。逆變器將電池儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)換為電，供外部設(shè)備使用；充電器負(fù)責(zé)將外部交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為電池充電；DC/DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)不同電壓等*之間的轉(zhuǎn)換，滿足不同設(shè)備的用電需求。

　　4. 控制與保護(hù)系統(tǒng)

　　控制系統(tǒng)主要包括**處理器（CPU）、通信接口和顯示屏。CPU負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能集裝箱的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；通信接口實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理；顯示屏用于顯示系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。

　　5. 通風(fēng)與散熱系統(tǒng)

　　為了確保儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部溫度適宜，設(shè)置有通風(fēng)和散熱系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)引入外部空氣，降低內(nèi)部溫度；散熱系統(tǒng)通過(guò)散熱器將電池產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外部環(huán)境中，保證電池在*佳溫度范圍內(nèi)工作。

　　二、能量管理*心系統(tǒng)方案應(yīng)用

　　1. 大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)

　　智慧儲(chǔ)能柜能量管理平臺(tái)通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)收集和分析儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的智能調(diào)度和優(yōu)化。

　　2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智慧儲(chǔ)能柜與外部系統(tǒng)（如電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等）的實(shí)時(shí)通信，提高儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。

　　3. 云計(jì)算技術(shù)

　　云計(jì)算技術(shù)可以為智慧儲(chǔ)能柜能量管理平臺(tái)提供強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量?jī)?chǔ)能設(shè)備的*效管理。

　　三、應(yīng)用場(chǎng)景

　　1光伏發(fā)電系統(tǒng)

　　集裝箱可用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與負(fù)載需求之間的平衡，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

　　儲(chǔ)能集裝箱可用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，降低風(fēng)速波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響，提高風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　3電網(wǎng)輔助服務(wù)

　　儲(chǔ)能集裝箱可作為電網(wǎng)的輔助服務(wù)設(shè)備，參與調(diào)頻、調(diào)峰等任務(wù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

　　Acrel-2000ES儲(chǔ)能柜能量管理系統(tǒng)

　　1系統(tǒng)概述

　　安科瑞儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專門(mén)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*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。

　　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：

3系統(tǒng)功能

　　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。

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)。

　　3.3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。

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。

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。

　　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。

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)。

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*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。

3.9安科瑞配套產(chǎn)品

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　總之，儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部構(gòu)造及能量管理*心系統(tǒng)方案的應(yīng)用，為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)提供了*效、靈活的能源儲(chǔ)存解決方案。隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，儲(chǔ)能集裝箱將在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和綠色發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.