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儲能EMS能量管理系統應用案列

來源：武漢舜通智能科技有限公司 2025年04月30日 09:40

一、項目介紹

該項目地點位于甘肅省天水市地區，由國家電網規劃施工建設，總體建設規模為7.5MW/15MWh。

而儲能EMS是儲能系統的大腦，能夠監控、控制和優化能源系統的運行，為儲能設施提供高效穩定的能源管理。EMS需要對接的設備依然眾多：PCS、BMS、空調、電表、智能斷路器、消防主機、各類傳感器，指示燈等等，因此EMS首先需要兼容支持各種協議，將設備及其數據全量接入進來。尤其是設備告警信息的接入，需要做到實時全面。

項目中我們也涉及到現貨交易系統和風功率預測系統，風功率預測系統為現貨交易系統中的風電交易提供重要的決策依據。準確的風功率預測可以幫助風電企業在現貨市場中更合理地制定交易策略，比如根據預測的功率輸出情況來確定參與交易的電量和報價等，從而提高交易效率和經濟效益，同時也有助于降低現貨市場的交易風險，提高市場的穩定性。

通訊拓撲圖如下：

儲能EMS屏現場安裝圖：

二、項目描述

2.1 風功率預測系統

2.1.1 風功率介紹

風功率預測是指通過對風電場的風速、風向等氣象數據以及風電機組的運行數據進行分析和處理，運用數學模型和算法，對未來一段時間內風電場的輸出功率進行預測的技術。

2.1.2 風功率的重要性

準確預測風功率有助于電力系統更好地規劃和安排風電的接入與消納，減少棄風現象，提高風電在能源結構中的比重，促進可再生能源的發展。

風電場運營商可以根據功率預測結果，合理安排風電機組的維護、檢修計劃，降低運營成本，提高風電場的經濟效益。

在電力市場環境下，風功率預測為風電參與電力市場競價提供了重要參考，有助于風電場制定合理的報價策略，提高市場競爭力。

2.1.3 風功率預測調試界面

2.2 現貨交易系統

2.2.1 現貨交易系統介紹

儲能現貨交易系統是電力市場交易體系中的重要組成部分，主要用于實現儲能資源在現貨市場的實時交易。

2.2.2 現貨交易系統功能

①價格發現與結算：根據市場供求關系和競爭情況，形成儲能現貨交易價格，并完成交易的結算工作，包括電費計算、費用支付與清算等。

②數據管理與監控：對交易相關數據進行管理，如參與主體信息、交易申報數據、成交數據等，同時實時監控儲能設備的運行狀態、充放電情況等，確保交易的順利進行和電力系統的穩定運行。

③風險評估與預警：對交易過程中的風險進行評估，如價格波動風險、儲能設備故障風險等，并及時發出預警信號，提醒相關方采取措施降低風險。

④市場分析與預測：對儲能現貨市場的供需狀況、價格走勢等進行分析和預測，為參與主體提供決策支持，幫助他們制定合理的交易策略。

2.2.3 現貨交易系統調試界面

2.3儲能EMS系統

2.3.1主要功能

①數據處理：能處理來自儲能系統如電壓、溫度、電流等的海量信號數據，對儲能電池管理系統（BMS）、儲能變流器（PCS）等關鍵設備遠程監控和數據采集，并按國標要求存儲至少 3 個月的數據。

②市場與電網服務：可參與電力市場輔助服務，提供調峰、調頻、緊急功率支持和平滑功率輸出等服務，能接收并響應電網調度指令，如自動發電控制（AGC）和自動電壓控制（AVC），還可與風電、光伏等其他新能源系統協調互動。

③通信與響應：確保與 PCS、BMS 等現場設備之間通信快速可靠，大型儲能電站常采用雙機雙網冗余配置，通信協議遵循 104 或 61850 等標準，發出控制指令到現場設備響應時間不超過 2 秒。

④附加功能：具備報警、防止誤操作閉鎖、自動與手動模式切換、時間同步等輔助功能，增強系統安全性和操作靈活性。

2.3.2主系統圖

監測各個設備的在線、離線狀態，可遠程控制PCS、箱變分合閘，下發功率參數等等。

2.3.3 PCS實時監控界面

該界面能準確判斷出PCS的各項數據和異常的故障告警。

2.3.4 PCS控制界面

①PCS變流器一鍵啟動、一鍵待機、一鍵關機；

②PCS變流器有功功率一鍵下發、無功功率一鍵下發、功率因數一鍵下發；

③PCS變流器單臺啟動、停止和功率下發等功能；

主要用于協調控制多臺PCS，實現高級控制功能，如快速功率跟蹤響應、一次調頻等。快速功率跟蹤響應是指協調控制裝置接收外部功率指令，控制儲能系統整體輸出，保證整體輸出功率的實時性與準確性。一次調頻是根據電網的頻率主動調整儲能系統輸出的有功，達到頻率快速調節的目的。儲能協調控制裝置還可以根據各電池組SOC狀態進行功率分配，使各電池組的性能狀態達到均衡。

2.3.5 BMS系統界面

BMS界面能監測電池的電流、溫度、功率、狀態等各種數據及電池內部的各種告警和故障狀態。

2.3.6空調控制界面

監測空調各項數據及遠程控制空調啟動、停止控制功能。

2.3.7數據曲線界面

實時監測每臺設備的異常數據，可以及時做到功率調整和維護。

三、結束語

該儲能電站的建成與投運，是能源領域的一項重大成就。實現了電能的靈活存儲與釋放，提高了能源利用效率，為經濟社會的發展注入了新的動力。其在改善電網電源結構、提升供電可靠性等方面發揮的作用，將對地區的能源發展產生深遠而積極的影響。

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