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 主 要 从 容 量 匹 配 、 运 行 策 略 和 经 济 性 评 估 三 个 方 面 进 行 分 析 。 
 结 果 表 明 ， 合 理 设 置 储 能 系 统 容 量 并 优 化 运 行 ， 可 以 提 高 风 电 光 伏 发 电 的 平 滑 性 ， 为 电 网 提 供 调 峰 服 务 ， 并 具 有 较 好 的 经 济 效 益 。 
 本 文 为 风 光 发 电 储 能 系 统 的 优 化 利 用 提 供 了 参 考 。 
 关 键 词 ： 风 力 发 电 ； 光 伏 发 电 ； 储 能 ； 经 济 性 0 引 言 随 着 全 球 能 源 结 构 的 调 整 和 清 洁 能 源 的 快 速 发 展 ， 新 能 源 发 电 方 式 的 比 重 不 断 提 高 。 
 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 作 为 清 洁 可 再 生 能 源 的 主 要 形 式 ， 在 可 再 生 能 源 发 电 结 构 中 占 有 重 要 地 位 。 
 但 是 ， 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 也 存 在 间 歇 性 强 、 调 峰 能 力 差 等 问 题 。 
 为 了 提 高 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 的 系 统 稳 定 性 、 经 济 性 以 及 电 网 适 应 性 ， 搭 建 储 能 系 统 对 其 发 挥 重 要 作 用 。 
 本 文 针 对 风 力 发 电 与 光 伏 发 电 储 能 系 统 的 匹 配 设 计 、 运 行 策 略 和 经 济 性 进 行 综 合 分 析 ， 以 期 为 风 力 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 的 规 划 设 计 和 效 益 评 估 提 供 参 考 。 
 1 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 基 本 概 述 1 . 1 　 风 力 发 电 储 能 系 统 风 力 发 电 储 能 系 统 由 风 力 机 组 、 功 率 电 子 装 置 、 储 能 装 置 组 成 。 
 风 力 机 组 采 用 变 桨 距 、 变 桨 角 风 力 机 ， 机 组 容 量 一 般 在 1 3 M W 。 
 储 能 系 统 常 采 用 铅 酸 蓄 电 池 或 锂 电 池 ， 考 虑 到 成 本 效 益 兼 顾 ， 蓄 电 池 容 量 约 为 风 机 额 定 功 率 的 2 0 4 0 % 。 
 以 2 M W 风 机 与 0 . 5 M W / 1 M W h 锂 电 池 组 为 例 ， 充 电 时 风 机 额 定 输 出 2 M W 送 入 电 池 充 电 ， 电 池 提 供 0 . 5 M W 功 率 、 可 储 存 1 M W h 能 量 。 
 放 电 时 ， 电 池 可 以 提 供 0 . 5 M W 功 率 ， 可 持 续 输 出 2 小 时 。 
 充 放 电 过 程 中 ， 通 过 双 向 D C / D C 转 换 器 连 接 风 机 发 电 机 侧 直 流 母 线 与 电 池 ， 并 通 过 控 制 器 协 调 风 机 、 电 池 、 D C / D C 的 功 率 分 配 。 
 放 电 时 ， 先 从 电 池 提 供 功 率 ， 不 足 部 分 从 风 机 补 充 。 
 光 伏 发 电 储 能 系 统 控 制 策 略 优 化 可 以 提 高 系 统 经 济 性 ， 延 长 电 池 寿 命 。 
 1 . 2 　 光 伏 发 电 储 能 系 统 光 伏 发 电 储 能 系 统 主 要 由 光 伏 数 组 、 逆 变 器 、 储 能 装 置 组 成 。 
 光 伏 组 件 选 用 单 晶 或 多 晶 硅 组 件 ， 转 换 率 1 8 % 以 上 ， 组 件 容 量 一 般 在 3 0 0 4 0 0 W 。 
 逆 变 器 采 用 并 网 型 逆 变 器 ， 效 率 在 9 8 % 以 上 。 
 储 能 装 置 常 用 锂 电 池 ， 也 可 采 用 铅 酸 蓄 电 池 或 电 容 。 
 储 能 容 量 设 计 考 虑 发 电 容 量 、 用 电 负 荷 情 况 、 调 峰 需 求 等 ， 一 般 取 光 伏 容 量 的 2 0 3 0 % 。 
 例 如 1 0 0 k W 光 伏 系 统 配 备 2 0 k W / 5 0 k W h 锂 电 池 组 ， 充 电 时 光 伏 发 电 1 0 0 k W ， 2 0 k W 直 接 为 负 荷 供 电 ， 余 8 0 k W 充 电 ； 放 电 时 先 从 电 池 供 电 2 0 k W ， 不 足 部 分 从 光 伏 发 电 补 充 。 
 逆 变 器 与 电 池 通 过 D C / D C 调 压 器 连 接 ， 控 制 充 放 电 过 程 中 的 功 率 分 配 。 
 因 此 ， 光 伏 发 电 储 能 系 统 优 化 控 制 策 略 ， 既 考 虑 经 济 性 ， 也 要 兼 顾 电 池 充 放 电 对 寿 命 的 影 响 。 
 2 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 优 化 设 计 2 . 1 储 能 系 统 的 容 量 与 功 率 匹 配 储 能 系 统 的 容 量 和 功 率 匹 配 设 计 对 系 统 的 经 济 技 术 性 能 有 直 接 影 响 ， 应 该 根 据 发 电 侧 的 配 置 、 用 户 侧 的 负 荷 曲 线 以 及 调 峰 需 求 来 进 行 匹 配 设 计 。 
 例 如 ， 如 果 一 个 风 电 场 配 置 了 3 台 2 M W 的 风 力 发 电 机 组 ， 用 户 侧 的 负 荷 需 求 峰 谷 差 为 1 M W ， 那 么 储 能 容 量 应 设 计 为 2 M W h ， 功 率 为 1 M W ， 以 满 足 需 求 。 
 同 时 ， 考 虑 到 系 统 损 耗 和 储 能 效 率 ， 可 以 适 当 加 大 1 0 2 0 % 的 容 量 和 功 率 。 
 另 一 个 例 子 是 一 个 1 0 0 k W 的 光 伏 发 电 站 ， 配 备 了 3 0 k W / 6 0 k W h 的 锂 电 池 组 。 
 光 伏 每 天 发 电 量 约 为 4 0 0 k W h ， 用 户 大 负 荷 约 为 5 0 k W 。 
 通 过 模 拟 光 伏 输 出 曲 线 和 用 户 负 荷 曲 线 ， 可 以 得 到 直 接 供 负 荷 电 量 约 为 2 0 0 k W h ， 需 要 储 存 入 电 池 的 电 量 约 为 2 0 0 k W h 。 
 针 对 用 户 负 荷 的 早 晚 峰 值 ， 电 池 容 量 6 0 k W h 可 以 满 足 约 2 h 的 早 晚 尖 峰 需 求 。 
 考 虑 到 电 池 组 的 充 放 电 损 耗 和 转 换 效 率 ， 配 备 3 0 k W 功 率 的 电 池 组 基 本 能 满 足 尖 峰 填 平 需 求 。 
 通 过 具 体 案 例 分 析 ， 综 合 考 虑 发 电 侧 配 置 、 用 户 侧 负 荷 情 况 、 储 能 效 率 等 因 素 ， 可 以 合 理 匹 配 设 计 储 能 系 统 的 容 量 和 功 率 ， 以 满 足 系 统 需 求 ， 同 时 也 要 考 虑 经 济 性 。 
 2 . 2 储 能 系 统 的 运 行 策 略 优 化 储 能 系 统 的 运 行 策 略 对 其 经 济 性 和 储 能 设 备 的 使 用 寿 命 具 有 重 要 影 响 。 
 因 此 ， 需 要 对 充 放 电 策 略 、 S O C （ S t a t e o f C h a r g e ， 电 池 荷 电 状 态 ） 维 持 策 略 等 进 行 精 细 的 优 化 。 
 具 体 来 说 ， 充 电 策 略 应 考 虑 风 电 或 光 伏 的 预 测 输 出 情 况 、 电 网 负 荷 需 求 状 况 、 电 价 信 号 等 因 素 ， 以 便 合 理 制 定 储 能 系 统 的 充 电 时 段 和 充 电 功 率 。 
 这 样 可 以 避 免 过 充 过 放 的 情 况 ， 同 时 优 化 经 济 效 益 。 
 放 电 策 略 则 需 要 根 据 负 荷 需 求 曲 线 、 电 价 差 异 等 条 件 ， 优 先 利 用 储 能 电 量 提 供 功 率 支 持 ， 实 现 峰 谷 调 节 、 电 费 套 利 等 目 标 。 
 以 一 个 2 M W / 5 M W h 的 锂 电 池 组 风 电 场 为 例 ， 可 以 将 S O C 操 作 范 围 设 置 为 2 0 % 9 0 % 。 
 在 充 电 时 ， 需 要 考 虑 风 机 的 实 时 输 出 和 电 网 负 荷 需 求 ， 在 风 电 低 谷 时 限 制 充 电 功 率 ， 以 防 止 过 充 。 
 在 放 电 时 ， 应 优 先 从 储 能 中 提 供 功 率 ， 以 抵 消 风 电 的 波 动 。 
 具 体 的 充 放 电 功 率 将 根 据 实 时 数 据 进 行 动 态 调 整 ， 以 维 持 合 理 的 S O C 水 平 。 
 这 样 的 策 略 不 仅 可 以 延 长 电 池 寿 命 ， 还 可 以 实 现 经 济 调 节 。 
 另 外 ， 对 于 一 个 1 0 0 k W / 6 0 k W h 的 光 伏 电 池 组 ， 充 放 电 策 略 将 根 据 当 日 光 伏 发 电 预 测 和 用 户 负 荷 预 测 进 行 优 化 ， 以 保 证 S O C 的 合 理 化 ， 防 止 电 池 过 充 过 放 。 
 在 放 电 时 ， 应 优 先 从 电 池 供 电 ， 然 后 补 充 光 伏 ， 以 平 滑 输 出 。 
 同 时 ， 运 行 策 略 需 要 根 据 电 池 的 健 康 状 态 和 使 用 数 据 进 行 动 态 调 整 更 新 ， 以 保 证 效 果 。 
 综 上 所 述 ， 通 过 优 化 储 能 系 统 的 运 行 策 略 ， 可 以 显 著 提 升 其 技 术 经 济 效 益 。 
 2 . 3 储 能 系 统 的 组 件 选 择 与 布 局 储 能 系 统 组 件 的 合 理 选 择 和 布 局 直 接 影 响 系 统 性 能 和 经 济 指 标 ， 需 要 考 虑 以 下 几 个 关 键 方 面 ： 一 ， 根 据 系 统 容 量 需 求 、 电 气 特 性 参 数 、 自 放 电 率 、 使 用 环 境 条 件 等 因 素 ， 选 择 合 适 的 储 能 设 备 。 
 例 如 对 于 大 容 量 风 电 系 统 ， 可 以 考 虑 使 用 成 本 较 低 的 铅 酸 电 池 ； 对 于 配 备 光 伏 的 家 庭 微 电 网 系 统 ， 则 可 以 选 择 长 寿 命 、 高 安 全 性 的 锂 电 池 。 
 在 选 择 具 体 产 品 时 ， 需 要 匹 配 其 电 压 电 流 参 数 、 容 量 大 小 、 允 许 充 放 电 次 数 等 指 标 ， 确 保 其 满 足 系 统 运 转 的 需 求 。 
 二 ， 需 要 选 择 高 效 率 、 损 耗 小 的 电 力 电 子 变 流 设 备 ， 确 保 其 电 压 等 级 和 功 率 大 小 匹 配 系 统 的 具 体 需 求 。 
 例 如 对 于 几 百 K W 级 的 风 电 光 伏 系 统 ， 可 以 选 择 采 用 I G B T 变 流 器 ； 如 果 系 统 功 率 达 到 几 百 M W 级 ， 则 需 要 考 虑 采 用 更 高 功 率 等 级 的 碳 化 硅 变 流 设 备 。 
 另 外 ， 关 键 部 位 需 要 设 置 合 理 的 冗 余 变 流 设 备 ， 以 提 升 系 统 的 可 靠 性 。 
 三 ， 不 同 的 拓 扑 结 构 关 系 到 后 续 的 系 统 控 制 策 略 选 用 。 
 例 如 ， 公 共 D C 母 线 的 结 构 有 利 于 风 电 和 光 伏 向 储 能 系 统 进 行 统 一 供 电 ， 便 于 实 施 风 光 互 补 的 控 制 策 略 ； 而 独 立 的 D C A C 结 构 则 可 以 实 现 两 者 的 隔 离 控 制 。 
 因 此 ， 需 要 根 据 工 程 的 具 体 设 计 目 的 ， 合 理 选 择 系 统 拓 扑 结 构 。 
 四 ， 要 优 先 选 择 通 信 协 议 开 放 、 功 能 可 扩 展 的 能 量 管 理 系 统 ， 以 实 现 对 各 类 储 能 设 备 、 变 流 设 备 的 状 态 监 控 ， 并 根 据 设 备 运 行 数 据 和 需 求 负 荷 ， 制 定 出 优 化 的 系 统 控 制 策 略 。 
 五 ， 根 据 对 用 户 侧 负 荷 需 求 分 析 、 储 能 容 量 需 求 评 估 等 ， 来 合 理 确 定 光 伏 发 电 、 风 电 发 电 、 储 能 设 备 等 的 具 体 容 量 配 置 方 案 。 
 设 备 布 局 时 ， 要 注 意 强 弱 电 的 分 离 、 防 潮 、 设 备 热 管 理 等 多 个 方 面 。 
 综 上 ， 通 过 对 系 统 关 键 设 备 及 拓 扑 结 构 的 精 细 化 比 选 和 设 计 分 析 ， 可 以 获 得 技 术 指 标 高 且 经 济 性 好 的 储 能 系 统 解 决 方 案 。 
 表 1 　 储 能 系 统 优 化 设 计 关 键 措 施 3 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 经 济 性 分 析 3 . 1 储 能 系 统 的 成 本 与 效 益 评 估 储 能 系 统 的 成 本 主 要 分 为 设 备 购 置 成 本 、 运 维 成 本 以 及 系 统 电 能 损 耗 成 本 。 
 在 评 估 其 效 益 时 ， 需 要 考 虑 储 能 系 统 在 改 善 电 网 调 峰 性 能 、 减 少 备 用 容 量 、 延 长 相 关 设 备 使 用 寿 命 等 方 面 的 经 济 价 值 。 
 可 以 通 过 具 体 案 例 进 行 成 本 效 益 分 析 ， 例 如 某 风 电 场 配 备 了 2 M W / 5 M W h 的 锂 电 池 储 能 系 统 ， 设 备 购 置 成 本 为 1 2 0 万 元 ， 1 0 年 使 用 期 ， 年 运 维 费 用 为 6 万 元 。 
 该 系 统 通 过 峰 谷 切 换 ， 可 帮 助 风 场 减 少 约 1 0 % 的 弃 风 量 ， 据 测 算 每 年 可 增 加 发 电 收 入 约 1 8 万 元 。 
 同 时 作 为 频 率 调 节 储 备 ， 可 额 外 获 得 约 1 0 万 元 的 调 峰 补 偿 收 入 。 
 另 外 ， 系 统 吸 收 涌 余 功 率 ， 可 减 少 机 组 机 械 应 力 ， 延 长 逆 变 器 使 用 寿 命 约 1 0 % ， 每 年 节 约 维 护 成 本 约 5 万 元 。 
 扣 除 运 维 成 本 后 ， 该 储 能 系 统 1 0 年 内 的 效 益 约 为 3 3 0 万 元 ， 投 资 回 收 期 小 于 5 年 。 
 另 一 个 案 例 是 某 光 伏 电 站 配 备 1 0 0 k W / 2 0 0 k W h 的 电 池 组 进 行 峰 谷 填 平 ， 同 样 可 以 获 得 良 好 的 经 济 效 益 。 
 因 此 ， 在 评 估 储 能 系 统 的 效 益 时 ， 除 了 考 虑 经 济 效 益 外 ， 还 需 关 注 其 在 提 高 电 网 稳 定 性 、 减 少 调 峰 轮 备 容 量 等 方 面 的 技 术 价 值 ， 以 及 减 少 弃 风 弃 光 对 环 境 的 影 响 等 效 益 。 
 通 过 综 合 技 术 经 济 效 益 分 析 ， 可 以 更 好 地 评 估 储 能 系 统 的 合 理 性 。 
 3 . 2 储 能 系 统 对 电 网 的 价 值 分 析 储 能 系 统 通 过 充 放 电 调 节 ， 能 够 为 电 网 提 供 各 种 服 务 ， 提 升 电 网 供 电 的 可 靠 性 、 经 济 性 和 灵 活 性 。 
 具 体 表 现 在 以 下 几 个 方 面 ： 一 是 提 高 电 源 调 峰 能 力 。 
 储 能 系 统 能 够 快 速 响 应 需 求 变 化 ， 实 现 充 电 储 能 和 峰 谷 调 节 ， 降 低 对 调 峰 发 电 机 组 的 依 赖 ， 从 而 降 低 调 峰 成 本 。 
 二 是 减 少 备 用 容 量 需 求 。 
 储 能 系 统 可 作 为 容 量 备 用 ， 降 低 电 网 准 备 的 备 用 容 量 。 
 例 如 ， 1 0 M W 储 能 系 统 可 以 减 少 约 5 M W 的 备 用 容 量 。 
 三 是 提 高 电 网 灵 活 性 。 
 储 能 系 统 增 强 电 网 吸 收 新 能 源 等 不 稳 定 源 的 能 力 ， 同 时 在 黑 启 动 时 为 系 统 供 电 。 
 四 是 提 高 电 力 质 量 。 
 储 能 系 统 能 够 平 滑 电 源 波 动 ， 控 制 充 放 电 参 与 电 压 / 频 率 调 节 ， 提 高 电 力 质 量 。 
 五 是 节 约 用 户 电 费 。 
 储 能 系 统 实 现 峰 谷 时 间 电 价 套 利 ， 充 电 存 储 夜 间 低 谷 电 价 电 量 ， 放 电 减 少 高 峰 用 电 ， 降 低 用 户 电 费 支 出 。 
 具 体 经 济 效 益 可 以 进 行 测 算 ， 例 如 ， 在 某 地 区 建 设 1 0 0 M W / 4 0 0 M W h 储 能 电 站 ， 可 减 少 该 地 约 4 0 M W 备 用 容 量 ， 同 时 参 与 频 率 调 节 获 得 电 费 补 偿 约 3 0 0 万 元 / 年 ， 用 户 通 过 夜 间 充 电 可 节 约 电 费 1 0 0 万 元 / 年 。 
 该 储 能 系 统 投 资 在 8 年 内 收 回 。 
 综 上 所 述 ， 储 能 系 统 通 过 多 种 方 式 提 升 电 网 可 靠 性 、 灵 活 性 、 经 济 性 ， 成 为 电 网 的 重 要 支 撑 技 术 装 备 。 
 3 . 3 经 济 性 指 标 的 计 算 与 比 较 对 储 能 系 统 的 经 济 性 指 标 进 行 计 算 与 比 较 ， 可 以 评 估 不 同 方 案 的 经 济 效 益 。 
 主 要 的 经 济 性 评 价 指 标 包 括 ： 投 资 回 收 期 。 
 根 据 总 投 资 成 本 、 年 运 行 维 护 费 用 及 系 统 收 益 ， 计 算 投 资 回 收 所 需 要 的 时 间 ， 一 般 要 求 投 资 回 收 期 在 项 目 使 用 寿 命 1 / 3 以 内 。 
 递 增 系 统 效 益 与 递 增 成 本 比 。 
 评 估 增 加 储 能 容 量 对 系 统 效 益 提 升 的 贡 献 与 成 本 增 加 的 比 值 ， 选 择 优 解 。 
 递 增 系 统 效 益 与 递 增 成 本 比 计 算 公 式 ： 比 值 = Δ E / Δ C ； 式 中 ， Δ E 为 系 统 效 益 的 递 增 量 ， Δ C 为 系 统 成 本 的 递 增 量 。 
 净 现 值 （ N P V ） 。 
 估 算 项 目 的 收 益 现 值 与 成 本 现 值 之 差 ， N P V 大 于 0 表 示 项 目 经 济 可 行 。 
 N P V 计 算 公 式 ： N P V = ∑ （ t = 1 ） n （ R C ） / （ 1 + r ） t ； 式 中 ， R 和 C 分 别 为 t 年 的 收 益 和 成 本 ， r 为 贴 现 率 ， n 为 项 目 使 用 寿 命 。 
 内 部 收 益 率 （ I R R ） 。 
 计 算 项 目 收 益 所 对 应 的 复 利 回 报 率 ， I R R 高 于 银 行 贷 款 利 率 表 示 项 目 价 值 高 。 
 I R R 满 足 等 式 ： ∑ （ t = 1 ） n （ R C ） / （ 1 + I R R ） t = 0 。 
 具 体 计 算 可 基 于 特 定 案 例 ， 例 如 某 风 电 场 考 虑 增 设 2 M W / 5 M W h 储 能 系 统 ， 成 本 为 1 2 0 万 元 ， 使 用 寿 命 为 1 0 年 。 
 经 过 测 算 ， 该 储 能 系 统 的 投 资 回 收 期 为 4 . 5 年 ， 净 现 值 （ N P V ） 为 2 6 0 万 元 ， 内 部 收 益 率 （ I R R ） 为 1 6 . 5 % ， 符 合 经 济 效 益 要 求 。 
 同 时 ， 也 可 以 通 过 比 较 不 同 储 能 容 量 方 案 的 经 济 性 评 价 指 标 ， 选 择 优 解 。 
 通 过 定 量 经 济 性 分 析 ， 我 们 可 以 比 较 不 同 储 能 配 置 方 案 的 可 行 性 ， 并 选 择 经 济 效 益 较 佳 的 储 能 系 统 解 决 方 案 ， 结 合 技 术 指 标 评 估 ， 我 们 可 以 实 现 技 术 经 济 兼 优 的 储 能 系 统 设 计 。 
 4 安 科 瑞 A c r e l 2 0 0 0 M G 微 电 网 能 量 管 理 系 统 4 . 1 概 述 A c r e l 2 0 0 0 M G 储 能 能 量 管 理 系 统 是 安 科 瑞 专 门 针 对 工 商 业 储 能 电 站 研 制 的 本 地 化 能 量 管 理 系 统 ， 可 实 现 了 储 能 电 站 的 数 据 采 集 、 数 据 处 理 、 数 据 存 储 、 数 据 查 询 与 分 析 、 可 视 化 监 控 、 预 警 管 理 、 统 计 报 表 、 策 略 管 理 、 历 史 曲 线 等 功 能 。 
 其 中 策 略 管 理 ， 支 持 多 种 控 制 策 略 选 择 ， 包 含 计 划 曲 线 、 削 峰 填 谷 、 需 量 控 制 、 防 逆 流 等 。 
 该 系 统 不 仅 可 以 实 现 下 级 各 储 能 单 元 的 统 一 监 控 和 管 理 ， 还 可 以 实 现 与 上 级 调 度 系 统 和 云 平 台 的 数 据 通 讯 与 交 互 ， 既 能 接 受 上 级 调 度 指 令 ， 又 可 以 满 足 远 程 监 控 与 运 维 ， 确 保 储 能 系 统 安 全 、 稳 定 、 可 靠 、 经 济 运 行 。 
 4 . 2 应 用 场 景 适 用 于 工 商 业 储 能 电 站 、 新 能 源 配 储 电 站 。 
 4 . 3 系 统 结 构 4 . 4 系 统 功 能 （ 1 ） 实 时 监 管 对 微 电 网 的 运 行 进 行 实 时 监 管 ， 包 含 市 电 、 光 伏 、 风 电 、 储 能 、 充 电 桩 及 用 电 负 荷 ， 同 时 也 包 括 收 益 数 据 、 天 气 状 况 、 节 能 减 排 等 信 息 。 
 （ 2 ） 智 能 监 控 对 系 统 环 境 、 光 伏 组 件 、 光 伏 逆 变 器 、 风 电 控 制 逆 变 一 体 机 、 储 能 电 池 、 储 能 变 流 器 、 用 电 设 备 等 进 行 实 时 监 测 ， 掌 握 微 电 网 系 统 的 运 行 状 况 。 
 （ 3 ） 功 率 预 测 对 分 布 式 发 电 系 统 进 行 短 期 、 超 短 期 发 电 功 率 预 测 ， 并 展 示 合 格 率 及 误 差 分 析 。 
 （ 4 ） 电 能 质 量 实 现 整 个 微 电 网 系 统 范 围 内 的 电 能 质 量 和 电 能 可 靠 性 状 况 进 行 持 续 性 的 监 测 。 
 如 电 压 谐 波 、 电 压 闪 变 、 电 压 不 平 衡 等 稳 态 数 据 和 电 压 暂 升 / 暂 降 、 电 压 中 断 暂 态 数 据 进 行 监 测 分 析 及 录 波 展 示 ， 并 对 电 压 、 电 流 瞬 变 进 行 监 测 。 
 （ 5 ） 可 视 化 运 行 实 现 微 电 网 无 人 值 守 ， 实 现 数 字 化 、 智 能 化 、 便 捷 化 管 理 ; 对 重 要 负 荷 与 设 备 进 行 不 间 断 监 控 。 
 （ 6 ） 优 化 控 制 通 过 分 析 历 史 用 电 数 据 、 天 气 条 件 对 负 荷 进 行 功 率 预 测 ， 并 结 合 分 布 式 电 源 出 力 与 储 能 状 态 ， 实 现 经 济 优 化 调 度 ， 以 降 低 尖 峰 或 者 高 峰 时 刻 的 用 电 量 ， 降 低 企 业 综 合 用 电 成 本 。 
 （ 7 ） 收 益 分 析 用 户 可 以 查 看 光 伏 、 储 能 、 充 电 桩 三 部 分 的 每 天 电 量 和 收 益 数 据 ， 同 时 可 以 切 换 年 报 查 看 每 个 月 的 电 量 和 收 益 。 
 （ 8 ） 能 源 分 析 通 过 分 析 光 伏 、 风 电 、 储 能 设 备 的 发 电 效 率 、 转 化 效 率 ， 用 于 评 估 设 备 性 能 与 状 态 。 
 （ 9 ） 策 略 配 置 微 电 网 配 置 主 要 对 微 电 网 系 统 组 成 、 基 础 参 数 、 运 行 策 略 及 统 计 值 进 行 设 置 。 
 其 中 策 略 包 含 计 划 曲 线 、 削 峰 填 谷 、 需 量 控 制 、 新 能 源 消 纳 、 逆 功 率 控 制 等 。 
 5 硬 件 及 其 配 套 产 品 6 结 论 随 着 可 再 生 能 源 比 重 的 不 断 提 高 ， 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 的 间 歇 性 和 波 动 性 对 电 网 稳 定 运 行 提 出 挑 战 。 
 储 能 系 统 作 为 有 效 解 决 新 能 源 规 模 化 利 用 的 关 键 技 术 ， 发 挥 着 不 可 替 代 的 重 要 作 用 。 
 本 文 针 对 风 电 和 光 伏 发 电 的 储 能 系 统 进 行 了 系 统 研 究 ， 对 储 能 系 统 的 优 化 设 计 、 运 营 策 略 和 经 济 性 评 估 进 行 了 探 讨 。 
 研 究 表 明 ， 合 理 规 划 储 能 系 统 容 量 配 置 与 控 制 策 略 ， 不 仅 能 提 高 风 电 和 光 伏 发 电 的 可 靠 性 、 经 济 性 ， 也 可 以 减 少 其 弃 风 弃 光 量 ， 提 供 调 峰 备 用 等 多 种 电 网 服 务 ， 具 有 良 好 的 技 术 经 济 效 益 。 
 总 体 而 言 ， 储 能 技 术 与 风 电 、 光 伏 发 电 深 度 融 合 ， 是 实 现 可 再 生 能 源 大 规 模 利 用 的 重 要 途 径 之 一 。 
 未 来 的 研 究 可 继 续 关 注 如 何 利 用 储 能 技 术 提 高 新 能 源 并 网 规 模 ， 实 现 可 再 生 能 源 与 电 网 的 协 调 优 化 及 互 利 共 赢 。 
 1 6 小 时 前 0 1 6 0 安 科 瑞 综 合 能 耗 监 测 系 统 ： 大 型 园 区 能 耗 管 理 的 智 能 化 变 革 a c r e l d y 摘 要 ： 大 型 综 合 园 区 已 经 成 为 多 种 能 源 消 耗 的 重 要 区 域 ， 为 了 探 索 适 用 于 大 型 综 合 园 区 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 ， 建 立 了 综 合 能 耗 监 测 系 统 整 体 框 架 ， 提 出 了 综 合 能 耗 网 络 、 能 耗 关 系 集 合 、 能 耗 均 衡 度 等 概 念 ， 并 以 某 大 型 综 合 园 区 为 例 对 综 合 能 耗 监 测 系 统 的 采 集 网 络 进 行 详 细 设 计 ， 为 大 型 综 合 园 区 综 合 能 耗 评 估 分 析 提 供 一 种 新 的 模 式 。 
 关 键 词 ： 综 合 园 区 多 能 源 能 耗 监 测 1 、 引 言 进 入 2 l 世 纪 以 来 ， 我 国 整 体 经 济 发 展 迅 速 ， 然 而 经 济 的 快 速 发 展 伴 随 着 能 源 供 应 日 趋 紧 张 。 
 经 过 十 几 年 高 能 耗 推 动 的 发 展 时 期 ， 能 源 供 需 失 衡 日 益 严 重 的 现 实 己 严 重 制 约 着 我 国 社 会 经 济 的 可 持 续 发 展 。 
 2 0 2 2 年 1 月 2 4 日 ， 国 家 以 国 发 [ 2 0 2 1 ) 3 3 号 印 发 《 “ 十 四 五 ” 节 能 减 排 综 合 工 作 方 案 》 将 “ 园 区 节 能 环 保 提 升 工 程 ” 列 为 “ 十 四 五 ” 十 大 工 程 。 
 “ 《 方 案 》 明 确 ， 到 2 0 2 5 年 ， 全 国 单 位 国 内 生 产 总 值 能 源 消 耗 比 2 0 2 0 年 下 降 1 3 ． 5 ％ ， 能 源 消 费 总 量 得 到 合 理 控 制 ， 化 学 需 氧 量 、 氨 氮 、 氮 氧 化 物 、 挥 发 性 有 机 物 排 放 总 量 比 2 0 2 0 年 分 别 下 降 8 ％ 、 8 ％ 、 1 0 ％ 以 上 、 1 0 ％ 以 上 。 
 节 能 减 排 政 策 机 制 更 加 健 全 ， 行 业 能 源 利 用 效 率 和 主 要 污 染 物 排 放 控 制 水 平 基 本 达 到 国 际 先 进 水 平 ， 经 济 社 会 发 展 绿 色 转 型 取 得 显 著 成 效 。 
 ” 的 目 标 。 
 预 计 到 2 0 2 5 年 ， 我 国 城 市 生 活 人 口 将 达 到 总 人 口 数 的 6 5 ％ 以 上 ， 建 筑 能 耗 的 大 幅 度 增 加 将 不 可 避 免 。 
 目 前 ， 建 筑 耗 能 已 与 工 业 耗 能 、 交 通 耗 能 并 列 ， 成 为 我 国 能 源 消 耗 的 3 大 “ 耗 能 大 户 ” ， 其 中 建 筑 能 耗 约 占 全 社 会 能 耗 的 三 分 之 一 。 
 在 建 筑 能 耗 中 ， 共 性 问 题 是 能 耗 总 量 大 、 增 长 速 度 快 、 能 耗 指 标 高 、 终 端 用 能 设 备 总 体 能 效 水 平 低 等 。 
 大 型 综 合 园 区 作 为 高 能 耗 建 筑 的 集 中 区 域 ， 亟 需 合 理 有 效 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 对 其 综 合 能 耗 情 况 进 行 掌 握 ， 这 对 支 持 我 国 社 会 健 康 可 持 续 性 发 展 具 有 重 要 意 义 。 
 到 2 0 2 5 年 ， 建 成 一 批 节 能 环 保 示 范 园 区 。 
 2 、 大 型 综 合 园 区 中 综 合 能 耗 监 测 系 统 应 用 大 型 综 合 园 区 汇 聚 了 多 种 生 产 要 素 ， 正 常 运 转 需 要 电 、 水 、 冷 热 等 多 种 能 源 消 耗 ， 各 种 能 源 消 耗 具 有 消 耗 范 围 广 、 消 耗 时 间 不 规 律 、 消 耗 量 大 等 特 点 。 
 做 好 科 学 的 能 源 管 理 工 作 ， 可 以 大 大 地 提 高 能 源 使 用 效 率 ， 减 少 能 源 消 费 支 出 。 
 大 型 综 合 园 区 中 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 以 园 区 内 各 用 能 设 备 运 行 和 能 耗 特 征 为 基 础 条 件 ， 依 据 各 类 用 能 设 备 运 行 中 所 采 集 的 反 映 其 能 源 传 输 、 变 换 与 消 耗 的 特 征 ， 采 用 能 效 协 调 控 制 策 略 实 现 能 源 优 化 使 用 。 
 系 统 将 建 筑 内 各 用 能 系 统 的 能 耗 信 息 予 以 采 集 、 显 示 、 分 析 、 诊 断 ， 并 在 满 足 用 户 舒 适 度 的 前 提 下 能 对 能 耗 的 异 常 波 动 及 时 发 送 预 警 ， 查 找 问 题 根 源 ， 提 供 解 决 方 案 ， 为 企 业 节 能 增 资 提 供 保 障 。 
 有 效 加 强 建 筑 能 耗 统 计 分 析 和 能 效 管 理 的 系 统 性 、 科 学 性 ， 提 高 终 端 能 源 利 用 效 率 ， 提 高 企 业 经 济 效 益 ， 减 少 能 源 支 出 成 本 。 
 综 合 能 耗 监 测 系 统 针 对 园 区 内 各 建 筑 用 电 、 用 水 及 冷 ／ 热 量 等 进 行 能 效 综 合 管 理 ， 包 括 建 筑 能 耗 综 合 管 理 系 统 和 水 电 冷 热 表 采 集 系 统 。 
 水 电 冷 热 表 采 集 系 统 实 现 对 园 区 各 建 筑 各 类 用 能 数 据 的 实 时 采 集 与 上 传 ； 建 筑 能 耗 综 合 管 理 系 统 接 收 水 电 冷 热 表 采 集 系 统 上 传 的 用 能 数 据 ， 实 现 对 园 区 各 建 筑 各 类 用 能 数 据 的 存 储 、 计 算 及 应 用 ， 将 分 析 展 现 的 结 果 通 过 园 区 局 域 网 进 行 访 问 。 
 3 、 主 要 研 究 内 容 综 合 能 耗 监 测 系 统 框 架 包 括 应 用 业 务 层 、 数 据 采 集 控 制 层 、 数 据 感 知 层 三 层 架 构 。 
 1 ) 功 能 应 用 业 务 层 能 源 监 测 、 能 效 分 析 、 能 效 诊 断 、 辅 助 决 策 以 及 档 案 维 护 、 系 统 管 理 等 用 户 功 能 ， 通 过 多 维 度 、 可 视 化 的 系 统 功 能 界 面 实 现 与 用 户 的 信 息 互 动 ； 通 过 建 立 能 耗 评 估 模 型 ， 并 利 用 数 据 挖 掘 、 统 计 计 算 、 多 维 分 析 等 手 段 对 能 耗 数 据 进 行 分 析 ， 为 功 能 应 用 层 提 供 直 接 的 数 据 支 持 ； 数 据 存 储 层 利 用 主 流 结 构 化 数 据 库 对 能 耗 数 据 进 行 分 类 存 储 ， 提 高 逻 辑 处 理 层 的 处 理 性 能 ； 2 ) 数 据 采 集 控 制 层 利 用 终 端 采 集 设 备 实 现 对 智 能 电 表 、 智 能 水 表 和 智 能 冷 热 计 量 表 等 远 传 终 端 的 数 据 源 采 集 ， 为 整 个 综 合 能 耗 监 测 系 统 提 供 基 础 数 据 支 撑 和 控 制 依 据 。 
 3 ) 数 据 感 知 层 ： 数 据 感 知 层 作 为 整 个 系 统 平 台 的 底 层 ， 用 来 采 集 信 息 ， 主 要 由 各 类 传 感 器 组 成 ， 用 来 连 接 个 能 耗 设 备 ， 实 施 采 集 能 耗 数 据 。 
 4 、 监 测 网 络 设 计 综 合 能 耗 监 测 系 统 需 要 海 量 且 数 据 支 撑 ， 因 此 监 测 网 络 的 设 计 尤 其 重 要 。 
 本 小 节 以 某 大 型 综 合 园 区 为 例 详 细 描 述 监 测 网 络 的 设 计 原 则 及 实 现 方 式 。 
 监 测 网 络 设 计 原 则 ： 1 ) 主 干 线 路 优 先 首 先 ， 监 测 网 络 的 设 计 首 先 应 满 足 主 干 线 路 优 先 的 原 则 ， 智 慧 园 区 主 干 线 路 的 监 测 数 据 往 往 直 观 的 展 示 了 园 区 整 体 的 能 耗 情 况 ， 能 够 为 从 园 区 整 体 上 进 行 能 耗 分 析 提 供 直 接 的 数 据 支 持 2 ) 重 要 区 域 优 先 其 次 ， 监 测 网 络 的 设 计 应 满 足 重 要 区 域 优 先 的 原 则 ， 所 谓 重 要 区 域 直 接 影 响 智 慧 园 区 正 常 运 行 的 区 域 ， 例 如 智 慧 园 区 变 配 电 站 的 用 电 监 测 、 供 水 站 的 用 水 监 测 等 。 
 3 ) 经 济 性 原 则 根 据 实 际 情 况 ， 对 于 不 重 要 且 可 以 通 过 计 算 得 到 节 点 ， 可 以 尽 量 不 安 装 或 少 安 装 表 计 ， 以 便 节 省 实 施 费 用 。 
 需 要 汇 总 的 数 据 如 果 可 以 通 过 分 表 计 计 算 得 到 ， 就 无 需 再 安 装 总 表 计 ， 4 ) 节 能 潜 力 大 优 先 能 耗 监 测 的 目 的 是 进 行 节 能 ， 因 此 应 着 重 选 取 高 耗 能 、 节 能 潜 力 较 大 的 设 备 进 行 监 测 。 
 高 耗 能 设 备 一 般 是 指 耗 能 量 大 、 在 用 数 量 多 、 节 能 潜 力 较 大 的 中 央 空 调 、 各 种 泵 类 以 及 锅 炉 、 换 热 压 力 容 器 、 电 梯 、 起 重 机 械 等 特 种 设 备 。 
 5 、 能 耗 监 控 系 统 设 计 能 耗 在 线 监 测 系 统 是 用 户 端 能 源 管 理 分 析 系 统 ， 在 电 能 管 理 系 统 的 基 础 上 增 加 了 对 水 、 电 、 气 、 煤 、 油 、 热 ( 冷 ) 量 等 集 中 采 集 与 分 析 ， 通 过 对 用 户 端 所 有 能 耗 进 行 细 分 和 统 计 ， 以 直 观 的 数 据 和 图 表 向 管 理 人 员 或 决 策 层 展 示 各 类 能 源 的 使 用 消 耗 情 况 ， 便 于 找 出 高 耗 能 点 或 不 合 理 的 耗 能 习 惯 ， 有 效 节 约 能 源 ， 为 用 户 进 一 步 节 能 改 造 或 设 备 升 级 提 供 准 确 的 数 据 支 撑 。 
 用 户 可 按 照 国 家 有 关 规 定 实 施 能 源 审 计 ， 分 析 现 状 ， 查 找 问 题 ， 挖 掘 节 能 潜 力 ， 提 出 切 实 可 行 的 节 能 措 施 ， 并 向 县 级 以 上 人 民 政 府 管 理 节 能 工 作 的 部 门 报 送 能 源 审 计 报 告 。 
 6 、 平 台 介 绍   6 . 1 、 安 科 瑞 企 业 能 源 管 控 系 统 概 述 安 科 瑞 企 业 能 源 管 控 系 统 采 用 自 动 化 、 信 息 化 技 术 和 集 中 管 理 模 式 ， 对 企 业 的 生 产 、 输 配 和 消 耗 环 节 实 行 集 中 扁 平 化 的 动 态 监 控 和 数 据 化 管 理 ， 监 测 企 业 电 、 水 、 燃 气 、 蒸 汽 及 压 缩 空 气 等 各 类 能 源 的 消 耗 情 况 ， 通 过 数 据 分 析 、 挖 掘 和 趋 势 分 析 ， 帮 助 企 业 针 对 各 种 能 源 需 求 及 用 能 情 况 、 能 源 质 量 、 产 品 能 源 单 耗 、 各 工 序 能 耗 、 工 艺 、 车 间 、 产 线 、 班 组 、 重 大 能 耗 设 备 等 的 能 源 利 用 情 况 等 进 行 能 耗 统 计 、 同 环 比 分 析 、 能 源 成 本 分 析 、 碳 排 分 析 ， 为 企 业 加 强 能 源 管 理 ， 提 高 能 源 利 用 效 率 、 挖 掘 节 能 潜 力 、 节 能 评 估 提 供 基 础 数 据 和 支 持 。 
 6 . 2 、 应 用 场 所   钢 铁 、 石 化 、 冶 金 、 有 色 金 属 、 采 矿 、 医 药 、 水 泥 、 煤 炭 、 造 纸 、 化 工 、 物 流 、 食 品 、 水 厂 、 电 厂 、 供 热 站 、 轨 道 交 通 、 航 空 工 业 、 木 材 、 工 业 园 区 、 医 院 、 学 校 、 酒 店 、 写 字 楼 以 及 汽 车 制 造 、 机 电 设 备 、 电 器 产 品 、 工 器 具 制 造 等 离 散 制 造 业 。 
 6 . 3 、 系 统 结 构 现 场 通 过 厂 区 局 域 网 和 平 台 通 讯 ， 平 台 搭 建 在 客 户 自 己 配 置 的 服 务 器 上 。 
 搭 建 完 成 之 后 ， 客 户 可 以 在 任 意 能 与 局 域 网 联 通 的 地 方 ， 通 过 有 权 限 的 账 号 登 陆 网 页 以 及 手 机 A P P 查 看 各 处 的 运 行 情 况 。 
   系 统 可 分 为 三 层 ： 即 现 场 设 备 层 、 网 络 通 讯 层 和 平 台 管 理 层 。 
   现 场 设 备 层 ： 主 要 是 连 接 于 网 络 中 用 于 水 、 电 、 气 等 参 量 采 集 测 量 的 各 类 型 的 仪 表 等 ， 也 是 构 建 该 配 电 、 耗 水 、 耗 气 系 统 必 要 的 基 本 组 成 元 素 。 
 肩 负 着 采 集 数 据 的 重 任 ， 这 些 设 备 可 为 本 公 司 各 系 列 带 通 讯 网 络 电 力 仪 表 、 温 湿 度 控 制 器 、 开 关 量 监 测 模 块 以 及 合 格 供 应 商 的 水 表 、 气 表 、 冷 热 量 表 等 。 
   网 络 通 讯 层 ： 包 含 现 场 智 能 网 关 、 网 络 交 换 机 等 设 备 。 
 智 能 网 关 主 动 采 集 现 场 设 备 层 设 备 的 数 据 ， 并 可 进 行 规 约 转 换 ， 数 据 存 储 ， 并 通 过 网 络 把 数 据 上 传 至 搭 建 好 的 数 据 库 服 务 器 ， 智 能 网 关 可 在 网 络 故 障 时 将 数 据 存 储 在 本 地 ， 待 网 络 恢 复 时 从 中 断 的 位 置 继 续 上 传 数 据 ， 保 证 服 务 器 端 数 据 不 丢 失 。 
     平 台 管 理 层 ： 包 含 应 用 服 务 器 、 W E B 服 务 器 和 数 据 服 务 器 ， 一 般 应 用 服 务 器 和 W E B 服 务 器 可 以 合 一 配 置 。 
     平 台 采 用 分 层 分 布 式 结 构 进 行 设 计 ， 详 细 拓 扑 结 构 如 下 ： 6 . 4 、 工 业 企 业 能 耗 监 测 系 统 功 能     平 台 采 用 自 动 化 、 信 息 化 技 术 和 集 中 管 理 模 式 ， 对 企 业 的 生 产 、 输 配 和 消 耗 环 节 实 行 集 中 扁 平 化 的 动 态 监 控 和 数 据 化 管 理 。 
 实 时 监 测 企 业 各 类 能 源 的 消 耗 情 况 ， 通 过 数 据 分 析 、 挖 掘 和 趋 势 分 析 ， 帮 助 企 业 加 强 能 源 管 理 ， 提 高 能 源 利 用 效 率 和 节 能 潜 力 ， 为 节 能 改 造 提 供 数 据 依 据 。 
 （ 1 ） 平 台 登 录     在 浏 览 器 打 开 云 平 台 链 接 、 输 入 账 户 名 和 权 限 密 码 ， 进 行 登 录 ， 防 止 未 授 权 人 员 浏 览 有 关 信 息 。 
   （ 2 ） 大 屏 展 示     用 户 登 录 成 功 之 后 进 入 大 屏 展 示 页 面 ， 展 示 企 业 及 各 区 域 的 能 耗 折 标 、 产 值 、 异 常 、 排 名 、 占 比 、 通 讯 情 况 ， 点 击 区 域 展 示 该 区 域 的 分 类 能 耗 、 产 值 等 相 关 信 息 。 
   （ 3 ） 首 页     首 页 展 示 峰 谷 平 用 电 、 变 压 器 情 况 、 年 能 耗 趋 势 、 单 耗 趋 势 、 分 类 能 耗 等 企 业 级 统 计 数 据 。 
   （ 4 ） 数 据 监 控     对 企 业 各 点 位 的 能 源 使 用 、 预 警 等 情 况 进 行 实 时 的 监 控 。 
 以 便 企 业 用 户 能 够 实 时 的 监 测 各 个 点 位 的 运 作 情 况 ， 同 时 能 更 快 的 掌 握 点 位 的 预 警 ， 并 为 企 业 削 峰 填 谷 、 调 整 负 载 等 技 改 措 施 提 供 数 据 支 撑 。 
     能 源 实 时 监 控 ： 对 于 水 、 电 、 气 等 能 源 消 耗 进 行 实 时 监 测 ， 确 保 用 能 环 节 的 持 续 稳 定 运 行 ， 显 示 配 电 图 、 能 流 图 、 能 源 平 衡 网 络 图 、 能 源 计 量 网 络 图 等 功 能 。 
     能 流 图 ： 需 要 在 能 流 图 上 对 水 、 电 、 气 的 消 耗 情 况 进 行 实 时 展 示 ； 当 能 源 参 数 越 限 预 警 ， 可 提 供 预 警 重 要 性 等 级 分 类 ， 同 时 支 持 A P P 推 送 、 手 机 短 信 、 邮 件 、 钉 钉 、 语 音 播 报 、 系 统 弹 窗 预 警 提 示 等 ；     配 电 图 ： 将 配 电 房 真 实 情 况 画 入 配 电 图 ， 实 时 展 示 接 入 的 门 禁 、 水 浸 、 电 水 气 等 仪 表 的 实 时 参 数 、 门 禁 水 浸 状 态 及 能 耗 数 据 。 
     实 时 统 计 ： 实 时 统 计 工 厂 、 车 间 、 工 序 、 设 备 的 当 年 、 季 度 、 月 、 周 、 日 、 班 次 等 能 耗 值 ；     数 据 展 示 ： 通 过 实 时 曲 线 和 历 史 曲 线 展 示 不 同 区 域 、 不 同 设 备 的 不 同 的 能 耗 参 数 ；     检 测 ： 对 能 源 预 警 信 息 进 行 集 中 显 示 ， 可 以 对 预 警 阈 值 信 息 进 行 相 关 处 理 操 作 ， 可 以 对 预 警 参 数 进 行 在 线 设 置 ， 当 能 源 参 数 越 限 预 警 ， 可 提 供 预 警 重 要 性 等 级 分 类 ， 具 备 A P P 推 送 、 手 机 短 信 、 邮 件 、 钉 钉 、 语 音 播 报 、 系 统 弹 窗 等 预 警 提 示 ；   （ 5 ） 视 频 监 控   接 入 摄 像 头 ， 实 时 掌 控 企 业 内 实 际 情 况 。 
   （ 6 ） 变 压 器 监 控   展 示 各 电 压 器 的 负 载 情 况 ， 从 而 可 以 为 变 压 器 配 备 情 况 进 行 科 学 合 理 的 规 划 。 
 通 过 各 种 运 行 参 数 状 态 下 用 电 效 能 的 对 比 分 析 ， 找 出 更 好 的 运 行 模 式 。 
 根 据 运 行 模 式 调 整 负 载 ， 从 而 降 低 用 电 单 耗 ， 使 电 能 损 失 降 低 。 
 （ 7 ） 仪 表 实 时 监 控   展 示 各 个 水 电 气 仪 表 的 实 时 参 数 变 化 ， 以 曲 线 图 的 方 式 展 示 。 
   （ 8 ） 能 源 中 控   将 所 有 有 关 能 源 的 能 源 参 数 集 中 在 一 个 看 板 中 ， 能 从 多 个 维 度 对 比 分 析 ， 实 现 各 个 产 业 线 的 对 比 ， 帮 助 领 导 掌 控 整 个 工 厂 的 能 源 消 耗 ， 能 源 成 本 ， 标 煤 排 放 等 的 情 况 。 
   （ 9 ） 用 能 统 计   从 能 源 使 用 种 类 、 监 测 区 域 、 车 间 、 生 产 工 艺 、 工 序 、 工 段 时 间 、 设 备 、 班 组 、 分 项 等 维 度 ， 采 用 曲 线 、 饼 图 、 直 方 图 、 累 积 图 、 数 字 表 等 方 式 对 企 业 用 能 统 计 、 同 比 、 环 比 分 析 、 实 绩 分 析 ， 折 标 对 比 、 单 位 产 品 能 耗 、 单 位 产 值 能 耗 统 计 ， 找 出 能 源 使 用 过 程 中 的 漏 洞 和 不 合 理 地 方 ， 从 而 调 整 能 源 分 配 策 略 ， 减 少 能 源 使 用 过 程 中 的 浪 费 。 
   （ 1 0 ） 成 本 分 析   统 计 各 个 监 测 节 点 （ 工 厂 、 车 间 ） 的 当 年 、 季 度 、 月 、 周 、 日 各 类 能 源 消 耗 费 用 ， 其 中 电 包 括 峰 电 量 、 峰 电 费 、 谷 电 量 、 谷 电 费 以 及 平 均 电 量 和 平 均 电 费 。 
   （ 1 1 ） 产 品 单 耗 统 计   与 企 业 M E S 系 统 对 接 ， 通 过 产 品 产 量 以 及 系 统 采 集 的 能 耗 数 据 ， 在 产 品 单 耗 中 生 成 产 品 单 耗 趋 势 图 ， 并 进 行 同 比 和 环 比 分 析 。 
 同 时 将 产 品 单 耗 与 行 业 / 国 家 / 国 际 指 标 对 标 ， 以 便 企 业 能 够 根 据 产 品 单 耗 情 况 来 调 整 生 产 工 艺 ， 从 而 降 低 能 耗 。 
   （ 1 2 ） 绩 效 分 析   对 各 类 能 源 使 用 、 消 耗 、 转 换 ， 按 班 组 、 区 域 、 车 间 ， 产 线 、 工 段 、 设 备 等 进 行 日 、 周 、 月 、 年 、 选 择 时 段 绩 效 统 计 按 照 能 源 计 划 或 定 额 制 定 的 绩 效 指 标 进 行 K P I 比 较 考 核 ， 帮 助 企 业 了 解 内 部 能 效 水 平 和 节 能 潜 力 ， 评 定 能 源 消 耗 是 否 合 理 。 
   （ 1 3 ） 运 行 监 测     系 统 对 区 域 、 工 段 、 设 备 能 源 消 耗 进 行 数 据 采 集 ， 监 测 设 备 及 工 艺 运 行 状 态 ， 如 温 度 、 湿 度 、 流 量 、 压 力 、 速 度 等 ， 并 支 持 变 配 电 系 统 一 次 运 行 监 视 。 
 可 直 接 从 动 态 监 测 平 面 图 快 速 浏 览 到 所 管 理 的 能 耗 数 据 ， 支 持 按 能 源 种 类 、 车 间 、 工 段 、 时 间 等 维 度 查 询 相 关 能 源 用 量 。 
   （ 1 4 ） 自 定 义 能 耗 报 表     用 户 可 通 过 自 定 义 报 表 头 与 列 ， 灵 活 生 产 各 种 报 表 ， 查 看 企 业 各 个 节 点 的 能 耗 ， 单 耗 ， 成 本 ， 综 合 能 耗 等 信 息 ， 并 同 比 、 环 比 报 表 ， 支 持 导 出 报 表 。 
   （ 1 5 ） 同 比 、 环 比     提 供 能 耗 成 本 的 图 形 对 比 分 析 ， 包 括 分 时 段 （ 日 、 月 、 年 ） 的 同 比 、 环 比 分 析 ， 分 类 、 分 时 段 、 分 项 （ 地 点 、 机 构 、 设 备 ） 统 计 图 形 对 比 分 析 （ 柱 状 图 、 饼 图 、 堆 积 图 等 ） 。 
 同 比   环 比 （ 1 6 ） 分 析 报 告     以 年 、 月 、 日 对 企 业 的 能 源 利 用 情 况 、 线 路 损 耗 情 况 、 设 备 运 行 情 况 、 运 维 情 况 等 进 行 仔 细 的 统 计 分 析 ， 让 用 户 更 加 了 解 系 统 的 运 行 情 况 ， 并 为 用 户 提 供 数 据 基 础 ， 方 便 用 户 发 现 设 备 异 常 ， 从 而 找 出 改 善 点 ， 以 及 针 对 用 能 情 况 挖 掘 节 能 潜 力 。 
   （ 1 7 ） 能 耗 设 备 用 能     监 控 耗 能 设 备 运 行 、 停 机 及 异 常 状 态 ， 及 时 解 决 设 备 故 障 停 运 导 致 无 法 正 常 生 产 。 
   （ 1 8 ） 线 损 分 析     根 据 节 点 、 能 源 分 类 ， 查 询 各 个 节 点 线 路 上 的 能 源 损 耗 数 据 ， 及 时 发 现 能 量 在 使 用 过 程 中 的 跑 冒 滴 漏 和 异 常 用 能 等 浪 费 的 问 题 ， 提 醒 用 户 及 时 进 行 干 预 。 
   （ 1 9 ） 碳 排 放 管 理     按 照 区 域 对 碳 排 放 总 量 的 变 化 趋 势 进 行 统 计 ， 并 进 行 同 环 比 分 析 。 
 对 单 位 产 值 碳 排 放 量 进 行 计 算 ， 并 结 合 减 排 指 标 实 现 超 标 预 警 ， 提 升 区 域 减 排 水 平 ， 促 进 碳 达 峰 目 标 实 现 。 
 （ 2 0 ） 电 能 质 量 监 测     实 时 监 测 谐 波 含 量 、 三 相 不 平 衡 度 、 功 率 因 数 等 ， 确 保 功 率 因 数 不 低 于 供 电 局 考 核 指 标 ， 避 免 被 罚 款 和 设 备 出 现 故 障 。 
 （ 2 1 ） 运 维 管 理     系 统 支 持 设 备 日 常 巡 检 计 划 、 派 工 、 消 缺 、 报 修 、 派 工 等 设 备 运 维 管 理 ， 方 便 运 行 管 理 人 员 的 制 定 巡 检 计 划 、 派 工 ， 巡 检 人 员 执 行 巡 检 、 完 成 工 单 、 巡 检 发 现 问 题 消 缺 ， 进 行 故 障 报 修 、 跟 进 维 修 进 度 ， 满 足 日 常 巡 检 、 设 备 维 修 保 养 需 要 。 
   （ 2 2 ） 预 警 管 理     针 对 于 电 气 正 常 开 展 、 限 电 和 能 耗 双 控 ， 实 现 电 参 量 异 常 预 警 、 电 气 火 灾 隐 患 预 警 、 能 耗 超 标 预 警 、 限 电 预 警 等 ， 帮 助 企 业 提 前 预 警 ， 避 免 发 生 火 灾 事 故 和 被 罚 款 导 致 用 能 成 本 过 高 。 
 支 持 分 级 分 类 预 警 ， 可 对 预 警 进 行 派 发 与 闭 环 处 理 。 
   （ 2 3 ） 能 耗 抄 表     可 自 定 义 时 间 段 抄 仪 表 的 抄 表 值 以 及 差 值 ， 可 自 定 义 抄 表 的 分 类 分 项 。 
   （ 2 4 ） 能 耗 分 析 自 定 义 时 间 抄 表     可 自 定 义 时 间 段 内 各 个 拓 扑 节 点 的 能 耗 值 ， 可 自 定 义 抄 表 能 耗 值 的 的 分 类 分 项 。 
 （ 2 5 ） 容 需 量 报 表     提 供 容 需 量 报 表 ， 实 时 展 示 容 量 需 量 价 格 的 变 化 情 况 ， 帮 助 企 业 实 现 容 改 需 ， 降 低 基 本 电 费 。 
 （ 2 6 ） 复 费 率 报 表     对 尖 、 峰 、 平 、 谷 用 电 量 及 成 本 费 用 进 行 统 计 分 析 ， 为 企 业 分 时 用 电 ， 优 化 成 本 效 益 提 供 数 据 支 持 。 
   （ 2 7 ） 文 档 管 理     对 国 标 、 能 源 管 理 制 度 、 能 源 指 标 体 系 等 文 件 进 行 归 档 ， 可 快 速 查 询 相 关 文 档 。 
 对 仪 表 台 账 进 行 系 统 管 理 ， 支 持 文 件 的 上 传 和 下 载 。 
   （ 2 8 ） 3 D 可 视 化 大 屏     对 场 景 进 行 虚 拟 仿 真 ， 展 示 各 区 域 运 行 及 能 源 消 耗 情 况 ， 可 实 现 分 层 预 览 、 转 场 展 示 、 风 格 切 换 、 智 能 巡 检 等 效 果 ， 支 持 模 型 与 监 测 点 位 的 自 定 义 绑 定 。 
   （ 2 9 ） 3 D 子 系 统     对 各 动 力 子 系 统 进 行 虚 拟 仿 真 ， 展 示 子 系 统 的 动 力 管 线 、 设 备 的 实 时 状 态 及 能 源 消 耗 情 况 ， 可 实 现 动 态 的 能 源 流 向 效 果 。 
   （ 3 0 ） 工 业 组 态     可 通 过 图 形 化 的 编 辑 方 式 自 定 义 组 态 图 ， 展 示 设 备 运 行 状 态 及 能 源 消 耗 情 况 ， 可 上 传 自 定 义 素 材 及 绑 定 监 测 数 据 。 
   （ 3 1 ） 自 定 义 驾 驶 舱     可 通 过 图 形 化 的 操 作 方 式 自 定 义 驾 驶 舱 ， 以 折 线 图 、 饼 图 、 表 格 等 图 形 展 示 采 集 数 据 及 各 类 统 计 数 据 ， 数 据 源 包 括 A P I 、 数 据 库 查 询 、 M Q T T 、 E x c e l 等 方 式 。 
   （ 3 2 ） 基 础 数 据 管 理     对 系 统 的 项 目 、 探 测 器 、 设 备 型 号 、 电 参 量 、 节 点 、 能 源 、 公 示 、 及 相 关 参 数 进 行 配 置 、 修 改 、 删 除 等 管 理 、 进 行 用 户 添 加 和 授 权 管 理 、 合 同 管 理 。 
   （ 3 3 ） 手 机 A P P   A P P 支 持 A n d r o i d 、 i O S 操 作 系 统 ， 方 便 用 户 按 能 源 分 类 、 区 域 、 车 间 、 工 序 、 班 组 、 设 备 等 不 同 维 度 掌 握 企 业 能 源 消 耗 、 产 线 比 对 、 效 率 分 析 、 同 环 比 分 析 、 能 耗 折 标 、 事 件 记 录 、 运 行 监 视 、 异 常 预 警 、 配 电 图 、 工 艺 流 程 图 、 能 流 图 。 
 （ 3 4 ） 知 识 产 权 证 书 6 . 5 系 统 硬 件 配 置 7 、 结 论 本 文 结 合 目 前 大 型 综 合 园 区 中 多 种 能 源 消 耗 量 大 、 结 构 复 杂 等 特 点 ， 设 计 了 综 合 能 耗 监 测 系 统 框 架 ， 并 在 能 耗 网 络 的 基 础 上 ， 所 设 计 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 ， 提 出 了 监 测 网 络 的 设 计 原 则 并 以 大 型 综 合 园 区 为 例 详 细 阐 述 了 监 测 网 络 的 架 构 设 计 。 
 未 来 的 主 要 研 究 包 括 以 实 际 数 据 为 支 撑 ， 进 行 深 入 的 实 验 ， 探 索 影 响 大 型 综 合 园 区 能 耗 水 平 的 主 要 因 素 ， 建 立 综 合 能 耗 评 估 模 型 ， 实 现 对 大 型 综 合 园 区 各 种 能 耗 水 平 进 行 客 观 的 评 估 。 
 在 系 统 完 成 后 将 为 降 低 园 区 管 理 的 人 力 和 运 营 成 本 和 园 区 创 造 更 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 
 2 0 2 5 0 2 1 4 1 0 : 1 0 : 5 1 0 9 6 0 基 于 S u p e r W O R K S 的 S F 6 气 体 全 绝 缘 充 气 柜 设 计 与 应 用 案 例 利 驰 共 享 技 术 一 、 S F 6 气 体 全 绝 缘 柜 产 品 简 介 ： S F 6 气 体 全 绝 缘 全 密 封 紧 凑 型 环 网 柜 ( 以 下 简 称 充 气 柜 ) ， 是 一 个 完 全 封 闭 的 系 统 ， 其 带 电 部 位 及 开 关 封 闭 在 充 满 六 氟 化 硫 的 不 锈 钢 本 体 内 ， 整 个 开 关 装 置 不 受 外 部 环 境 影 响 ， 从 而 可 以 确 保 运 行 可 靠 性 及 人 生 安 全 。 
 并 实 现 了 免 维 护 。 
 通 过 选 择 可 扩 展 母 线 ， 可 以 实 现 任 何 组 合 ， 达 到 全 模 块 化 。 
 拓 展 母 线 按 全 绝 缘 和 屏 蔽 ， 确 保 了 可 靠 性 和 安 全 性 。 
 充 气 柜 同 时 可 提 供 T V 化 的 自 动 解 决 方 案 ， 形 成 了 智 能 化 开 关 的 概 念 ， 并 可 以 大 大 降 低 现 场 安 装 和 调 试 工 作 量 。 
 二 、 主 要 特 点 ： 1 、 操 作 安 全 ： 通 过 以 下 安 全 措 施 ， 可 以 为 用 户 提 供 特 别 的 安 全 保 障 ： ◆ 一 体 化 三 工 位 负 荷 开 关 ； ◆ 断 路 器 采 用 负 荷 开 关 代 替 隔 离 开 关 ， 更 加 安 全 可 靠 ； ◆ 一 次 侧 全 密 封 设 计 提 供 意 外 接 触 的 保 护 ； ◆ 满 足 五 防 要 求 的 机 械 连 锁 ； ◆ 带 电 显 示 器 可 提 供 进 出 线 路 带 电 指 示 。 
 2 、 运 行 可 靠 ： 全 密 闭 设 计 ， 所 开 关 及 母 线 带 电 体 均 密 封 在 3 m m 不 锈 钢 板 焊 接 成 的 气 箱 中 ； 配 硅 橡 胶 电 缆 插 头 ， 实 现 电 缆 头 全 绝 缘 全 密 封 ， 从 而 不 受 灰 尘 、 潮 湿 、 小 动 物 徐 等 外 界 环 境 影 响 。 
 ◆ 弹 簧 储 能 操 作 机 构 ， 可 人 工 或 电 动 操 作 ； ◆ 面 板 模 拟 线 图 提 供 开 关 位 置 指 示 ； ◆ 柜 体 用 镀 锌 板 制 作 ， 表 面 静 电 喷 涂 ， 增 强 抗 腐 蚀 性 能 ； ◆ 压 力 表 监 视 充 气 柜 箱 体 内 S F 6 气 体 安 全 压 力 范 围 。 
 3 、 经 济 型 ： ◆ 免 维 护 ； ◆ 高 度 可 靠 ； ◆ 使 用 寿 面 可 达 3 0 年 。 
 4 、 方 案 灵 活 ： ◆ 多 种 进 线 方 式 ， 可 实 现 左 、 右 、 上 或 前 进 线 ； ◆ 多 种 组 合 方 式 ， 个 单 元 之 间 可 实 现 任 意 组 合 ； ◆ 采 用 绝 缘 母 线 ， 可 实 现 前 后 并 柜 或 左 右 并 柜 ； ◆ 设 计 方 案 灵 活 。 
 5 、 应 用 广 泛 ： ◆ 馈 线 出 线 容 量 大 、 占 地 小 ， 适 用 多 种 应 用 需 求 。 
 三 、 1 0 k V 充 气 柜 应 用 案 例 ： 本 图 纸 为 某 城 市 用 电 工 程 户 外 开 闭 所 ， 采 用 共 箱 式 1 0 k V S F 6 充 气 柜 ， 一 次 系 统 图 方 案 为 P T + V V V V V V （ 2 进 线 4 出 线 + P T 配 置 ） ， 两 进 线 单 元 配 置 可 靠 的 机 械 及 电 气 连 锁 ， 保 证 任 何 时 候 只 能 合 一 台 ， 所 有 单 元 均 采 用 电 动 机 构 ， D C 4 8 V 电 源 由 专 用 直 流 电 源 提 供 ， V 单 元 配 置 微 机 保 护 装 置 吗 ， 对 回 路 进 行 过 流 速 断 等 保 护 ， P T 单 元 为 V V 接 法 ， 对 回 路 进 行 电 压 测 量 和 监 控 ， 同 时 预 留 D T U 终 端 的 接 点 和 安 装 位 置 ， 整 体 设 计 合 理 规 范 ， 可 供 参 考 ！ 四 、 3 5 k V 充 气 柜 应 用 案 例 ： 某 变 电 站 需 对 3 5 k V 配 电 系 统 进 行 升 级 ， 要 求 配 置 一 套 1 进 2 出 的 充 气 柜 （ P T + C + V + V ） ， 并 配 备 P T （ 电 压 互 感 器 ） 以 实 现 电 压 监 测 和 保 护 功 能 。 
 方 案 设 计 ： 1 、 充 气 柜 配 置 ◆ 进 线 单 元 ： 1 回 3 5 k V 进 线 ， 配 置 负 荷 开 关 等 。 
 ◆ 出 线 单 元 ： 2 回 3 5 k V 出 线 ， 每 回 均 配 置 断 路 器 、 隔 离 开 关 、 接 地 开 关 等 。 
 ◆ P T 单 元 ： 配 置 1 组 P T ， 用 于 电 压 监 测 和 保 护 。 
 2 、 主 要 设 备 ◆ 断 路 器 ： 3 5 k V S F 6 断 路 器 ， 具 备 高 开 断 能 力 和 可 靠 性 。 
 ◆ 隔 离 开 关 ： 电 动 操 作 ， 带 机 械 联 锁 ， 确 保 操 作 安 全 。 
 ◆ 接 地 开 关 ： 快 速 接 地 ， 保 障 维 护 安 全 。 
 ◆ P T ： 3 5 k V 电 压 互 感 器 ， 精 度 0 . 5 级 ， 用 于 电 压 监 测 和 保 护 。 
 3 、 控 制 系 统 ◆ 综 合 保 护 装 置 ： 实 现 过 流 、 速 断 、 过 压 、 欠 压 等 保 护 功 能 。 
 ◆ 监 控 系 统 ： 实 时 监 测 运 行 状 态 ， 支 持 远 程 控 制 和 数 据 上 传 。 
 项 目 优 势 ： ◆ 可 靠 性 高 ： 采 用 S F 6 气 体 绝 缘 ， 适 应 恶 劣 环 境 。 
 ◆ 维 护 简 便 ： 模 块 化 设 计 ， 便 于 检 修 和 更 换 。 
 ◆ 智 能 化 ： 配 备 监 控 系 统 ， 支 持 远 程 操 作 和 数 据 分 析 。 
 该 案 例 中 的 3 5 k V 充 气 柜 采 用 了 紧 凑 型 设 计 ， 具 有 自 动 控 制 、 高 可 靠 性 和 安 全 性 等 特 点 。 
 采 用 分 体 式 充 气 柜 结 构 ， 每 个 开 关 柜 内 都 有 一 个 独 立 的 气 箱 ， 开 关 柜 由 完 全 独 立 的 各 功 能 隔 室 拼 装 而 成 ， 其 中 母 线 气 室 和 断 路 器 气 室 采 用 不 锈 钢 焊 接 而 成 ， 确 保 了 设 备 的 密 封 性 和 绝 缘 性 能 ‌ ， 该 方 案 满 足 变 电 站 3 5 k V 配 电 系 统 的 升 级 需 求 ， 提 升 了 系 统 的 可 靠 性 和 智 能 化 水 平 ， 为 电 力 系 统 的 稳 定 运 行 提 供 了 保 障 。 
 附 录 一 、 充 气 柜 部 分 样 本 资 料 ： 1 、 默 飓 S F 6 气 体 全 绝 缘 全 封 闭 环 网 开 关 设 备 样 本 2 、 A B B S a f e R i n g / S a f e P l u s S G / H A S F 6 气 体 绝 缘 环 网 柜 和 紧 凑 型 开 关 柜 安 装 和 操 作 指 南 S F 6 S F 6 气 体 绝 缘 环 网 柜 安 装 指 南 X N E C 1 2 型 S F 6 气 体 全 绝 缘 紧 凑 型 开 关 设 备 样 本 3 、 X N E C 1 2 型 S F 6 气 体 全 绝 缘 紧 凑 型 开 关 设 备 样 本 附 录 二 、 充 气 柜 设 计 制 造 相 关 技 术 论 文 ： 1 、 6 6 k V 充 气 柜 母 线 电 气 联 接 系 统 设 计 《 机 电 工 程 技 术 》 2 0 2 2 年 9 月 第 5 1 卷 第 0 9 期 摘 要 ： 海 上 风 电 作 为 现 阶 段 可 再 生 新 能 源 发 电 的 重 要 组 成 部 分 ， 其 大 容 量 化 和 深 远 海 化 趋 势 已 然 正 在 被 国 内 外 广 泛 接 受 。 
 针 对 6 6 k V 电 压 等 级 在 国 内 电 网 中 基 本 没 有 应 用 的 现 状 ， 开 发 一 款 国 产 化 6 6 k V 开 关 设 备 。 
 作 为 这 种 充 气 式 开 关 柜 的 一 个 重 要 组 成 部 分 和 技 术 难 点 之 一 ， 主 要 阐 述 了 6 6 k V 充 气 柜 专 用 的 母 线 电 气 联 接 系 统 的 研 制 过 程 ， 分 为 功 能 要 求 及 实 现 、 结 构 形 式 的 研 究 及 确 定 、 主 要 零 部 件 的 设 计 、 系 统 整 体 电 场 仿 真 及 优 化 等 ４ 个 方 面 。 
 进 行 了 该 系 统 试 制 样 品 的 性 能 测 试 项 目 ， 结 果 显 示 经 过 设 计 优 化 ， 关 键 部 位 元 器 件 间 空 气 间 隙 内 部 的 最 大 场 强 远 低 于 理 论 击 穿 场 强 ， 完 全 满 足 设 计 需 求 ， 部 分 性 能 指 标 更 是 超 出 了 设 计 预 期 。 
 关 键 词 ： 海 上 风 电 ； 6 6 k V 充 气 柜 ； 母 线 电 气 连 接 系 统 ； 研 制 2 、 4 0 . 5 k V 充 气 柜 的 智 能 化 思 考 《 电 工 技 术 》 2 0 2 4 第 1 2 A 期 摘 要 ： 由 于 开 关 柜 的 结 构 具 有 密 封 性 、 绝 缘 性 特 点 , 断 路 器 在 柜 内 的 试 验 位 置 并 不 明 确 ， 在 运 行 过 程 中 , 很 有 可 能 会 发 生 断 路 器 动 静 触 头 接 触 不 良 的 情 况 , 从 而 引 发 运 行 故 障 , 不 利 于 电 网 安 全 、 稳 定 的 运 行 。 
 如 何 提 高 4 0 . 5 k V 充 气 柜 智 能 化 水 平 , 是 该 领 域 研 究 的 热 点 . 为 此 , 对 4 0 . 5 k V 充 气 柜 的 智 能 化 方 案 设 计 进 行 了 分 析 与 探 讨 。 
 关 键 词 ： 4 0 . 5 k V 充 气 柜 ； 智 能 化 ； 研 究 3 、 环 保 型 充 气 柜 “ 零 ” 局 放 的 机 械 设 计 方 法 探 讨 《 机 电 产 品 开 发 与 创 新 》 2 0 2 3 年 1 1 月 第 3 6 卷 第 6 期 摘 要 ： 本 文 旨 在 探 讨 一 种 新 型 的 环 保 型 充 气 柜 “ 零 ” 局 放 的 机 械 设 计 方 法 ， 以 解 决 充 气 柜 局 放 问 题 并 减 少 环 境 污 染 。 
 本 文 首 先 介 绍 了 环 保 型 充 气 柜 的 工 作 原 理 ， 并 分 析 了 其 存 在 的 局 放 问 题 。 
 接 着 ， 本 文 提 出 了 一 种 新 型 的 机 械 设 计 方 案 “ 零 ” 局 放 设 计 。 
 该 设 计 方 案 通 过 优 化 充 气 柜 内 部 结 构 和 材 料 ， 使 得 充 气 柜 内 部 电 场 均 匀 分 布 ， 从 而 达 到 “ 零 ” 局 放 的 目 的 。 
 实 验 结 果 表 明 ， 新 型 设 计 方 案 能 够 有 效 地 降 低 充 气 柜 的 局 放 现 象 ， 同 时 具 有 良 好 的 环 保 性 能 。 
 最 后 对 未 来 环 保 型 充 气 柜 的 发 展 方 向 进 行 了 展 望 ， 认 为 在 材 料 选 用 、 结 构 设 计 、 工 艺 技 术 等 方 面 不 断 创 新 ， 可 以 进 一 步 提 高 充 气 柜 的 可 靠 性 和 环 保 性 能 。 
 关 键 词 ： 充 气 柜 ； 机 械 设 计 ； “ 零 ” 局 放 ； 环 保 性 能 4 、 充 气 柜 生 产 的 主 要 问 题 及 解 决 方 案 《 自 动 化 应 用 》 2 0 1 7 年 第 9 期 摘 要 ： 充 气 柜 ( C G l S ) 自 身 结 构 决 定 了 其 生 产 过 程 中 会 遇 到 诸 多 问 题 。 
 本 文 着 重 介 绍 气 密 性 、 气 体 水 分 含 量 、 零 部 件 质 量 和 现 场 装 配 等 问 题 并 针 对 每 个 问 题 提 出 具 体 的 解 决 方 案 。 
 关 键 词 ： 充 气 柜 ； 主 要 问 题 ； 解 决 方 案 5 、 新 型 4 0 . 5 k V 2 5 0 0 A 干 燥 空 气 绝 缘 充 气 柜 温 升 控 制 研 究 《 高 压 电 器 》 第 5 9 卷 第 9 期 2 0 2 3 . 9 摘 要 ： 采 用 干 燥 空 气 取 代 S F 6 绝 缘 的 中 压 充 气 柜 ， 符 合 绿 色 环 保 发 展 方 向 ， 但 空 气 的 对 流 散 热 能 力 弱 于 S F 6 ， 这 对 充 气 柜 的 散 热 结 构 提 出 了 更 高 要 求 。 
 文 中 提 出 了 一 种 采 用 纵 向 直 线 布 置 主 回 路 的 4 0 . 5 k V 2 5 0 0 A 干 燥 空 气 绝 缘 充 气 柜 总 体 结 构 ， 其 具 有 主 导 电 回 路 短 、 发 热 功 率 较 低 的 特 点 。 
 对 该 充 气 柜 进 行 发 热 与 散 热 分 析 、 仿 真 和 试 验 研 究 ， 发 现 采 用 常 规 结 构 气 箱 时 ， 其 内 部 空 气 温 升 达 6 0 K 左 右 ， 气 箱 内 热 量 无 法 散 到 气 箱 外 部 是 整 体 温 升 超 标 的 主 要 因 素 。 
 从 增 强 对 流 散 热 和 辐 射 散 热 方 面 对 散 热 结 构 进 行 优 化 ， 重 点 设 计 了 柜 体 侧 板 外 表 面 的 散 热 通 道 ， 优 化 后 的 方 案 通 过 了 1 . 1 × 2 5 0 0 A 温 升 试 验 ， 验 证 了 设 计 和 优 化 思 路 的 可 行 性 。 
 关 键 词 ： 4 0 . 5 k V 环 保 充 气 柜 ； 干 燥 空 气 绝 缘 ； 大 电 流 ； 温 升 控 制 2 0 2 5 0 2 1 3 2 0 : 5 0 : 4 4 0 9 2 1 以 安 科 瑞 为 例 ， 论 光 伏 发 电 系 统 运 维 优 化 新 范 式 a c r e l d y 摘 要 ： 阐 述 光 伏 发 电 系 统 运 维 中 的 问 题 和 优 化 措 施 ， 包 括 光 伏 组 件 的 精 细 化 运 维 、 汇 流 箱 无 线 通 信 技 术 的 应 用 、 光 伏 系 统 中 的 逆 变 器 维 护 、 改 善 调 压 措 施 ， 从 而 保 障 光 伏 发 电 系 统 能 够 正 常 有 效 运 行 。 
 关 键 词 ： 光 伏 发 电 ， 汇 流 技 术 ， 逆 变 器 ， 调 压 措 施 0 引 言 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 实 现 由 光 能 到 电 能 的 转 换 ， 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 大 致 由 光 伏 组 件 阵 列 、 直 流 汇 流 箱 、 逆 变 器 、 升 压 变 压 器 和 高 压 开 关 柜 、 继 电 保 护 设 备 、 通 信 设 备 等 组 成 ， 其 总 体 结 构 复 杂 且 一 般 长 时 间 带 电 运 行 ， 运 行 中 容 易 出 现 各 种 问 题 ， 所 以 需 要 对 光 伏 发 电 系 统 运 维 情 况 进 行 分 析 ， 明 确 其 薄 弱 点 ， 采 取 针 对 性 措 施 进 行 解 决 ， 确 保 光 伏 发 电 系 统 的 有 效 安 全 稳 定 运 行 。 
 1 光 伏 发 电 系 统 运 维 中 的 问 题 光 伏 组 件 运 维 难 的 问 题 。 
 光 伏 电 站 组 件 数 量 众 多 ， 组 件 隐 患 不 易 被 排 查 ， 其 “ 带 病 ” 运 行 和 低 效 运 行 ， 将 对 电 站 造 成 不 可 估 量 的 损 失 ， 依 现 场 为 依 据 ， 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ： （ 1 ） 组 件 清 洗 不 及 时 ， 西 北 春 冬 季 风 沙 较 大 ， 组 件 表 面 浮 沉 不 及 时 清 理 ， 将 影 响 组 件 发 电 效 率 ， 减 少 项 目 收 益 。 
 （ 2 ） 近 年 ， 运 维 人 员 在 光 伏 组 件 红 外 测 温 工 作 中 ， 发 现 电 站 部 分 方 阵 所 带 组 件 热 斑 数 量 过 多 ， 较 正 常 方 阵 逆 变 器 功 率 及 发 电 量 对 比 ， 明 显 低 于 其 他 方 阵 。 
 同 时 经 过 现 场 检 查 对 比 ， 单 个 组 件 出 现 上 述 状 况 ， 将 影 响 整 个 组 串 发 电 量 ， 同 时 该 类 隐 患 具 有 不 通 过 仪 器 不 易 发 现 的 问 题 。 
 光 伏 电 站 汇 流 箱 排 查 难 的 问 题 。 
 就 目 前 存 量 电 站 而 言 ， 建 站 时 间 长 达 1 0 余 年 ， 汇 流 箱 通 信 均 采 用 R S 4 8 5 通 信 ， 依 现 场 实 际 情 况 进 行 分 析 ， 大 部 分 汇 流 箱 通 信 模 块 故 障 或 通 信 线 断 线 ， 汇 流 箱 在 线 监 控 系 统 不 能 有 效 为 电 站 运 维 人 员 提 供 准 确 的 支 路 运 行 数 据 和 故 障 信 息 ， 致 使 增 加 运 维 人 员 日 常 运 维 工 作 量 ， 运 维 效 率 减 低 。 
 光 伏 电 站 逆 变 器 运 维 中 的 难 点 。 
 针 对 光 伏 电 站 发 电 系 统 单 一 ， 逆 变 器 作 为 光 伏 电 站 主 要 的 电 能 转 换 设 备 ， 数 量 多 、 集 成 化 高 ， 且 长 时 间 带 电 运 行 ， 加 之 高 温 、 灰 尘 堆 积 、 检 修 维 护 不 到 位 等 因 素 易 造 成 电 路 板 损 坏 、 电 容 击 穿 等 故 障 ， 往 往 造 成 逆 变 器 故 障 长 时 间 停 机 。 
 同 时 ， 因 运 维 人 员 专 业 化 技 术 水 平 不 高 ， 对 逆 变 器 故 障 不 能 及 时 处 理 ， 大 多 情 况 需 设 备 厂 家 到 站 进 行 维 护 。 
 其 间 ， 造 成 逆 变 器 长 时 间 停 机 ， 进 而 影 响 项 目 收 益 。 
 影 响 电 能 质 量 的 问 题 。 
 正 常 情 况 下 光 伏 发 电 系 统 的 并 网 点 并 非 稳 定 状 态 ， 电 压 、 电 流 会 辐 照 度 等 因 素 而 变 动 。 
 例 如 对 于 潮 流 条 件 较 为 复 杂 的 情 况 来 说 ， 光 伏 发 电 过 程 中 若 是 产 生 反 向 电 流 的 情 况 ， 就 会 造 成 传 输 功 率 的 下 降 、 负 载 电 压 的 上 升 ， 从 而 造 成 电 压 发 生 偏 移 。 
 光 伏 发 电 作 为 电 网 电 源 点 之 一 ， 其 发 展 趋 势 会 因 多 种 因 素 随 时 发 生 变 化 ， 自 主 性 难 以 控 制 。 
 2 光 伏 发 电 系 统 运 维 优 化 策 略 光 伏 组 件 的 精 细 化 运 维 。 
 （ 1 ） 科 学 制 定 组 件 维 护 清 洗 计 划 。 
 为 了 保 证 光 伏 组 件 的 正 常 有 效 运 行 ， 需 要 定 期 对 其 进 行 清 洁 ， 确 保 其 对 于 太 阳 能 的 吸 收 能 力 。 
 在 清 洁 过 程 中 要 遵 循 相 关 规 程 ， 避 免 损 坏 组 件 。 
 现 阶 段 较 为 常 用 的 清 洗 方 法 包 括 人 工 清 洗 组 件 、 人 工 水 洗 、 工 程 车 辆 清 洗 、 机 器 人 清 洗 等 等 。 
 其 中 人 工 清 洗 组 件 主 要 是 利 用 水 车 高 压 冲 洗 ， 此 种 方 式 更 便 于 应 用 ， 但 是 一 旦 压 力 控 制 不 合 适 就 会 造 成 光 伏 组 件 的 损 坏 。 
 还 有 通 过 机 器 人 清 洗 则 可 以 充 分 发 挥 人 工 智 能 等 信 息 技 术 的 优 势 ， 可 以 实 现 更 加 复 杂 环 境 的 作 业 ， 具 有 较 高 的 效 率 ， 但 需 要 增 加 具 体 操 作 的 灵 活 性 和 高 额 的 成 本 。 
 所 以 要 根 据 具 体 项 目 的 特 点 及 所 处 季 节 环 境 、 自 然 灾 害 等 科 学 的 制 定 出 针 对 性 的 维 护 计 划 和 措 施 ， 程 度 确 保 光 伏 组 件 的 正 常 有 效 运 行 。 
 （ 2 ） 热 斑 现 象 的 产 生 和 避 免 。 
 太 阳 能 电 池 组 件 某 部 位 被 遮 挡 后 长 时 间 运 营 之 后 容 易 产 生 热 斑 问 题 ， 一 方 面 给 会 限 / 制 光 伏 设 备 吸 收 太 阳 辐 射 ， 严 重 限 / 制 光 能 的 转 换 ， 另 一 方 面 被 遮 挡 处 将 会 变 为 负 载 消 耗 产 生 的 电 能 ， 发 热 导 致 电 池 组 件 产 生 不 可 逆 的 损 坏 ， 长 此 以 往 屏 蔽 层 温 度 也 会 较 大 上 升 ， 容 易 造 成 表 层 受 到 破 坏 而 产 生 热 斑 。 
 为 了 能 够 消 除 热 斑 的 问 题 ， 一 方 面 要 将 覆 盖 在 组 件 表 面 附 着 物 质 清 除 掉 ， 保 持 太 阳 能 组 件 的 清 洁 性 ， 另 一 方 面 要 对 电 池 内 部 以 及 反 向 电 流 状 态 进 行 充 分 了 解 ， 必 要 情 况 下 可 以 对 组 件 功 能 进 行 优 化 ， 以 数 据 统 计 为 基 础 ， 按 照 已 统 计 低 效 组 件 数 据 统 计 表 定 位 拆 除 汇 流 箱 异 常 支 路 所 带 全 部 光 伏 组 件 ， 然 后 将 拆 下 的 正 常 光 伏 组 件 集 中 安 装 ， 接 入 同 源 汇 流 箱 ， 确 保 汇 流 箱 各 支 路 发 电 能 力 平 均 有 效 ； 由 于 低 效 组 件 拆 除 后 剩 余 的 空 余 支 架 则 换 装 相 同 尺 寸 规 格 的 组 件 接 至 同 一 汇 流 箱 以 实 现 核 定 上 网 容 量 ， 确 保 组 件 的 有 效 工 作 。 
 汇 流 箱 无 线 通 信 技 术 的 应 用 。 
 汇 流 箱 是 光 伏 电 站 电 流 汇 集 单 元 ， 汇 流 箱 数 据 采 集 模 块 监 视 每 个 支 路 运 行 情 况 ， 所 以 汇 流 箱 的 通 信 是 了 解 现 场 设 备 运 行 正 常 的 关 键 所 在 ， 由 于 光 伏 发 电 项 目 占 地 面 积 广 ， 汇 流 箱 往 往 数 量 多 ， 每 次 排 查 耗 时 较 长 、 效 率 低 。 
 出 现 汇 流 箱 通 信 故 障 时 若 按 原 通 信 方 式 恢 复 汇 流 箱 通 信 ， 通 信 模 块 故 障 的 需 大 量 更 换 或 维 修 通 信 模 块 ， 通 信 线 断 线 的 需 要 查 找 断 线 点 ， 进 行 重 新 接 线 ， 投 入 人 力 成 本 较 大 ， 如 果 现 场 重 新 敷 设 通 信 线 不 但 有 需 要 大 量 人 力 、 物 力 投 入 还 不 能 保 证 长 时 间 可 靠 通 信 。 
 所 以 ， 现 场 大 面 积 出 线 通 信 断 线 ， 可 通 过 技 改 汇 流 箱 无 线 通 信 ， 从 而 提 高 设 备 数 据 的 可 靠 性 ， 提 高 现 场 运 维 人 员 工 作 效 率 ， 深 挖 细 查 电 站 发 电 存 量 ， 提 高 站 内 整 体 发 电 量 ， 增 加 电 站 收 益 。 
 光 伏 系 统 中 的 逆 变 器 维 护 。 
 对 于 光 伏 系 统 来 说 ， 逆 变 器 是 为 主 要 的 设 备 之 一 ， 其 运 行 情 况 直 接 决 定 着 整 个 光 伏 系 统 的 正 常 运 行 ， 维 护 过 程 中 要 特 别 关 注 如 下 几 方 面 ： （ 1 ） 对 于 逆 变 器 直 流 汇 集 接 线 端 子 进 行 定 期 维 护 ， 检 查 各 引 线 接 头 接 触 是 否 良 好 ， 接 触 点 是 否 发 热 ， 有 无 烧 伤 痕 迹 ， 引 线 有 无 断 股 、 折 断 现 象 ， 一 旦 发 现 存 在 以 上 情 况 要 马 上 处 理 或 更 换 。 
 （ 2 ） 逆 变 器 开 始 并 网 运 行 前 对 其 状 态 进 行 检 测 ， 包 括 ： 电 网 相 序 、 P V 绝 缘 阻 抗 、 直 流 电 压 采 样 、 交 流 电 压 采 样 、 接 触 器 状 态 、 霍 尔 电 流 传 感 器 等 关 键 量 。 
 （ 3 ） 保 持 电 网 电 压 处 于 逆 变 器 正 常 运 行 范 围 ， P V 电 压 处 于 规 定 范 围 ， 以 上 两 者 任 意 一 项 超 出 规 定 范 围 逆 变 器 将 立 即 与 电 网 断 开 ， 防 止 设 备 损 坏 。 
 （ 4 ） 定 期 巡 查 设 备 运 行 参 数 、 运 行 方 式 、 开 关 位 置 等 是 否 正 确 ， 确 保 室 内 通 风 良 好 ， 冷 却 系 统 运 转 正 常 ， 进 风 口 滤 网 无 堵 塞 现 象 ， 无 异 常 振 动 、 异 常 声 音 和 异 常 气 味 。 
 改 善 调 压 措 施 。 
 光 伏 发 电 过 程 中 要 改 善 调 压 设 备 ， 从 而 确 保 并 网 的 有 效 性 。 
 电 网 电 压 调 节 相 对 较 为 复 杂 ， 相 关 工 作 人 员 需 要 充 分 分 析 相 应 节 点 的 具 体 特 性 以 及 实 际 运 行 情 况 ， 并 且 也 要 注 意 外 部 环 境 等 方 面 的 影 响 ， 以 此 为 基 础 制 定 针 对 性 的 发 电 策 略 。 
 （ 1 ） 可 利 用 优 化 负 荷 的 方 式 来 对 系 统 电 压 进 行 调 节 ， 避 免 出 现 过 电 压 的 情 况 ， 在 此 过 程 中 要 对 线 路 运 行 情 况 实 施 动 态 监 控 ， 不 断 对 负 荷 进 行 优 化 调 整 ， 通 过 多 次 迭 代 实 现 预 期 目 标 。 
 （ 2 ） 采 用 具 备 负 载 稳 压 性 能 的 设 备 ， 如 逆 变 器 、 升 压 箱 变 等 ， 确 保 其 可 以 承 载 波 动 的 电 压 ， 从 而 保 证 满 运 行 要 求 。 
 （ 3 ） 装 设 无 功 补 偿 装 置 ， 通 过 动 态 无 功 补 偿 装 置 设 定 恒 电 压 模 式 来 保 证 系 统 电 压 的 满 足 要 求 ， 从 而 确 保 电 网 的 稳 定 运 行 。 
 3 安 科 瑞 提 供 分 布 式 光 伏 发 电 监 测 系 统 解 决 方 案 3 . 1 概 述 “ 十 四 五 ” 期 间 ， 随 着 “ 双 碳 ” 目 标 提 出 及 逐 步 落 实 ， 本 就 呈 现 出 较 好 发 展 势 头 的 分 布 式 光 伏 发 展 有 望 大 幅 提 速 。 
 就 “ 十 四 五 ” 光 伏 发 展 规 划 ， 发 改 委 能 源 研 究 所 可 再 生 能 源 发 展 副 主 任 陶 冶 表 示 ， “ 双 碳 ” 目 标 意 味 着 产 业 结 构 的 调 整 ， 未 来 1 0 年 ， 新 能 源 装 机 将 保 持 在 1 1 0 G W 以 上 的 年 增 速 ， 这 里 面 包 含 集 中 式 光 伏 电 站 和 分 布 式 光 伏 电 站 。 
 相 较 于 集 中 式 电 站 来 说 ， 分 布 式 对 土 地 等 自 然 资 源 没 有 依 赖 ， 各 个 地 方 的 屋 顶 就 是 分 布 式 电 站 的 形 成 基 础 ， 在 碳 中 和 方 案 的 可 选 项 中 ， 分 布 式 光 伏 由 于 其 灵 活 性 必 将 被 大 力 发 展 ， 目 前 已 有 河 北 、 甘 肃 、 安 徽 、 浙 江 、 陕 西 等 9 省 发 布 关 于 分 布 式 光 伏 整 县 推 进 工 作 的 通 知 。 
 目 前 我 国 的 两 种 分 布 式 应 用 场 景 分 别 是 ： 广 大 农 村 屋 顶 的 户 用 光 伏 和 工 商 业 企 业 屋 顶 光 伏 ， 这 两 类 分 布 式 光 伏 电 站 今 年 都 发 展 迅 速 。 
 3 . 2 相 关 标 准 根 据 电 网 Q / G D W 1 4 8 0 2 0 1 5 《 分 布 式 电 源 接 入 电 网 技 术 规 定 》 ： 分 布 式 电 源 并 网 电 压 等 级 可 根 据 各 并 网 点 装 机 容 量 进 行 初 步 选 择 ， 如 下 ： 8 k W 及 以 下 可 接 入 2 2 0 V ； 8 k W 4 0 0 k W 可 接 入 3 8 0 V ； 4 0 0 k W 6 0 0 0 k W 可 接 入 1 0 k V ； 5 0 0 0 k W 3 0 0 0 0 k W 以 上 可 接 入 3 5 k V 。 
 并 网 电 压 等 级 应 根 据 电 网 条 件 ， 通 过 技 术 经 济 比 选 论 证 确 定 。 
 若 高 低 两 级 电 压 均 具 备 接 入 条 件 ， 优 先 采 用 低 电 压 等 级 接 入 。 
 3 . 3 解 决 方 案 （ 1 ） 交 流 2 2 0 V 并 网 交 流 2 2 0 V 并 网 的 光 伏 发 电 系 统 多 用 于 居 民 屋 顶 光 伏 发 电 ， 装 机 功 率 在 8 k W 左 右 。 
 户 用 光 伏 电 站 今 年 发 展 非 常 迅 猛 ， 根 据 能 源 局 网 站 提 供 的 数 据 ， 截 至 2 0 2 1 年 6 月 底 ， 全 国 累 计 纳 入 2 0 2 1 年 财 政 补 贴 规 模 户 用 光 伏 项 目 装 机 容 量 为 5 8 6 . 1 4 万 千 瓦 ， 这 相 当 于 6 个 月 在 居 民 屋 顶 建 造 了 四 分 之 一 个 三 峡 水 电 站 。 
 部 分 小 型 光 伏 电 站 为 自 发 自 用 ， 余 电 不 上 网 模 式 ， 这 种 类 型 的 光 伏 电 站 需 要 安 装 防 逆 流 保 护 装 置 ， 避 免 往 电 网 输 送 电 能 。 
 光 伏 电 站 规 模 较 小 ， 而 且 比 较 分 散 ， 对 于 光 伏 电 站 的 管 理 者 来 说 ， 通 过 云 平 台 来 管 理 此 类 光 伏 电 站 非 常 有 必 要 ， 安 科 瑞 在 这 类 光 伏 电 站 提 供 的 解 决 方 案 包 括 以 下 方 面 ： （ 2 ） 交 流 3 8 0 V 并 网 根 据 电 网 Q / G D W 1 4 8 0 2 0 1 5 《 分 布 式 电 源 接 入 电 网 技 术 规 定 》 ， 8 k W 4 0 0 k W 可 3 8 0 V 并 网 ， 这 类 分 布 式 光 伏 多 为 工 商 业 企 业 屋 顶 光 伏 ， 自 发 自 用 ， 余 电 上 网 。 
 分 布 式 光 伏 接 入 配 电 网 前 ， 应 明 确 计 量 点 ， 计 量 点 设 置 除 应 考 虑 产 权 分 界 点 外 ， 还 应 考 虑 分 布 式 电 源 出 口 与 用 户 自 用 电 线 路 处 。 
 每 个 计 量 点 均 应 装 设 双 向 电 能 计 量 装 置 ， 其 设 备 配 置 和 技 术 要 求 符 合 D L / T 4 4 8 的 相 关 规 定 ， 以 及 相 关 标 准 、 规 程 要 求 。 
 电 能 表 采 用 智 能 电 能 表 ， 技 术 性 能 应 满 足 电 网 公 司 关 于 智 能 电 能 表 的 相 关 标 准 。 
 用 于 结 算 和 考 核 的 分 布 式 电 源 计 量 装 置 ， 应 安 装 采 集 设 备 ， 接 入 用 电 信 息 采 集 系 统 ， 实 现 用 电 信 息 的 远 程 自 动 采 集 。 
 光 伏 阵 列 接 入 组 串 式 光 伏 逆 变 器 ， 或 者 通 过 汇 流 箱 接 入 逆 变 器 ， 然 后 接 入 企 业 3 8 0 V 电 网 ， 实 现 自 发 自 用 ， 余 电 上 网 。 
 在 3 8 0 V 并 网 点 前 需 要 安 装 计 量 电 表 用 于 计 量 光 伏 发 电 量 ， 同 时 在 企 业 电 网 和 公 共 电 网 连 接 处 也 需 要 安 装 双 向 计 量 电 表 ， 用 于 计 量 企 业 上 网 电 量 ， 数 据 均 应 上 传 供 电 部 门 用 电 信 息 采 集 系 统 ， 用 于 光 伏 发 电 补 贴 和 上 网 电 量 结 算 。 
 部 分 光 伏 电 站 并 网 点 需 要 监 测 并 网 点 电 能 质 量 ， 包 括 电 源 频 率 、 电 源 电 压 的 大 小 、 电 压 不 平 衡 、 电 压 骤 升 / 骤 降 / 中 断 、 快 速 电 压 变 化 、 谐 波 / 间 谐 波 T H D 、 闪 变 等 ， 需 要 安 装 单 独 的 电 能 质 量 监 测 装 置 。 
 部 分 光 伏 电 站 为 自 发 自 用 ， 余 电 不 上 网 模 式 ， 这 种 类 型 的 光 伏 电 站 需 要 安 装 防 逆 流 保 护 装 置 ， 避 免 往 电 网 输 送 电 能 。 
 这 种 并 网 模 式 单 体 光 伏 电 站 规 模 适 中 ， 可 通 过 云 平 台 采 用 光 伏 发 电 数 据 和 储 能 系 统 运 行 数 据 ， 安 科 瑞 在 这 类 光 伏 电 站 提 供 的 解 决 方 案 包 括 以 下 方 面 ： （ 3 ） 1 0 k V 或 3 5 k V 并 网 根 据 《 能 源 局 关 于 2 0 1 9 年 风 电 、 光 伏 发 电 项 目 建 设 有 关 事 项 通 知 》 （ 国 发 新 能 〔 2 0 1 9 〕 4 9 号 ） ， 对 于 需 要 补 贴 的 新 建 工 商 业 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 ， 需 要 满 足 单 点 并 网 装 机 容 量 小 于 6 兆 瓦 且 为 非 户 用 的 要 求 ， 支 持 在 符 合 电 网 运 行 安 全 技 术 要 求 的 前 提 下 ， 通 过 内 部 多 点 接 入 配 电 系 统 。 
 此 类 分 布 式 光 伏 装 机 容 量 一 般 比 较 大 ， 需 要 通 过 升 压 变 压 器 升 压 后 接 入 电 网 。 
 由 于 装 机 容 量 较 大 ， 可 能 对 公 共 电 网 造 成 比 较 大 的 干 扰 ， 因 此 供 电 部 门 对 于 此 规 模 的 分 布 式 光 伏 电 站 稳 控 系 统 、 电 能 质 量 以 及 和 调 度 的 通 信 要 求 都 比 较 高 。 
 光 伏 电 站 并 网 点 需 要 监 测 并 网 点 电 能 质 量 ， 包 括 电 源 频 率 、 电 源 电 压 的 大 小 、 电 压 不 平 衡 、 电 压 骤 升 / 骤 降 / 中 断 、 快 速 电 压 变 化 、 谐 波 / 间 谐 波 T H D 、 闪 变 等 ， 需 要 安 装 单 独 的 电 能 质 量 监 测 装 置 。 
 上 图 为 一 个 1 M W 分 布 式 光 伏 电 站 的 示 意 图 ， 光 伏 阵 列 接 入 光 伏 汇 流 箱 ， 经 过 直 流 柜 汇 流 后 接 入 集 中 式 逆 变 器 ( 直 流 柜 根 据 情 况 可 不 设 置 ) ， 经 过 升 压 变 压 器 升 压 至 1 0 k V 或 3 5 k V 后 并 入 中 压 电 网 。 
 由 于 光 伏 电 站 装 机 容 量 比 较 大 ， 涉 及 到 的 保 护 和 测 控 设 备 比 较 多 ， 主 要 如 下 表 ： 系 统 功 能 设 计 安 科 瑞 电 光 伏 电 站 监 控 软 件 采 用 A c r e l 2 0 0 0 Z ， 是 安 科 瑞 电 气 股 份 有 限 公 司 总 结 多 年 的 开 发 、 实 践 经 验 和 大 量 的 用 户 需 求 而 设 计 针 对 用 户 配 电 系 统 和 光 伏 电 站 的 实 时 监 控 系 统 。 
 1 ） 软 件 运 行 环 境 配 置 服 务 器 上 安 装 W i n d o w s 7 操 作 系 统 。 
 2 ） 光 伏 电 站 电 力 监 控 软 件 架 构 软 件 采 用 C / S 架 构 ， 实 时 采 集 光 伏 电 站 电 流 、 电 压 、 日 / 月 / 年 / 累 计 发 电 量 和 气 象 数 据 。 
 3 ） 光 伏 电 站 电 力 监 控 软 件 功 能 对 光 伏 电 站 的 整 体 信 息 进 行 监 控 ， 采 用 图 形 和 数 据 的 形 式 实 时 动 态 地 展 现 电 站 概 况 、 电 站 实 时 发 电 及 发 电 统 计 信 息 。 
 包 括 电 站 概 括 、 环 境 参 数 、 实 时 信 息 、 发 电 量 统 计 及 发 电 量 信 息 通 过 主 界 面 可 以 对 光 伏 阵 列 现 场 环 境 进 行 实 时 监 测 与 显 示 ， 如 室 外 温 度 值 、 风 速 、 风 向 、 光 照 强 度 等 。 
 a ） 通 过 对 电 站 内 一 次 及 二 次 配 电 网 络 状 态 的 监 控 ， 了 解 电 站 内 各 电 气 设 备 的 运 行 情 况 及 状 态 ， 并 对 电 站 的 并 网 状 态 、 有 / 无 功 功 率 流 向 情 况 等 进 行 实 时 监 控 。 
 b ） 光 伏 组 件 分 布 监 控 能 够 根 据 微 逆 变 反 应 的 数 据 显 示 各 组 太 阳 能 电 池 板 的 工 作 状 态 （ 是 否 正 常 发 电 ） ， 根 据 组 串 式 逆 变 器 显 示 各 光 伏 组 串 输 出 功 率 ， 分 别 计 量 两 种 两 种 逆 变 方 式 的 发 电 量 日 发 电 量 、 日 发 电 量 曲 线 、 月 发 电 量 柱 状 图 、 年 发 电 量 柱 状 图 等 ， 并 对 这 两 种 方 式 发 电 量 进 行 对 比 。 
 c ） 逆 变 器 监 控 组 串 式 逆 变 器 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 直 流 电 压 、 直 流 电 流 、 直 流 功 率 交 流 电 压 、 交 流 电 流 逆 变 器 内 温 度 、 时 钟 频 率 、 功 率 因 数 、 当 前 发 电 功 率 日 发 电 量 、 累 积 发 电 量 、 累 积 C O 2 减 排 量 电 网 电 压 过 高 、 电 网 电 压 过 低 电 网 频 率 过 高 、 电 网 频 率 过 低 直 流 电 压 过 高 、 直 流 电 压 过 低 逆 变 器 过 载 、 逆 变 器 过 热 、 逆 变 器 短 路 散 热 器 过 热 逆 变 器 孤 岛 D S P 故 障 、 通 讯 故 障 等 。 
 监 控 系 统 可 绘 制 显 示 逆 变 器 电 压 — 时 间 曲 线 、 功 率 — 时 间 曲 线 等 ， 直 流 侧 输 入 电 流 实 时 曲 线 、 交 流 侧 逆 变 输 出 电 流 曲 线 ， 并 采 集 与 显 示 各 逆 变 器 日 发 电 量 等 电 参 量 ； d ） 交 流 汇 流 箱 监 控 交 流 汇 流 箱 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 光 伏 组 串 输 出 直 流 电 压 、 输 出 直 流 电 流 、 输 出 直 流 功 率 各 路 输 入 总 发 电 功 率 、 总 发 电 量 汇 流 箱 输 出 电 流 、 汇 流 箱 输 出 电 压 、 汇 流 箱 输 出 功 率 电 流 监 测 允 差 报 警 传 输 电 缆 / 短 路 故 障 告 警 空 气 开 关 状 态 、 故 障 信 息 等 e ） 交 流 配 电 柜 监 控 交 流 配 电 柜 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 光 伏 发 电 总 输 出 有 功 功 率 、 无 功 功 率 功 率 因 数 、 电 压 、 电 流 断 路 器 故 障 信 息 、 防 雷 器 状 态 信 息 等 f ） 并 网 柜 监 控 通 过 对 并 网 柜 的 监 控 ， 计 量 上 网 电 量 、 内 部 用 电 量 、 电 能 质 量 、 光 伏 发 电 系 统 有 功 和 无 功 输 出 、 发 电 量 、 功 率 因 数 、 并 网 点 的 电 压 和 频 率 、 注 入 系 统 的 电 等 参 数 ， 计 算 碳 减 排 量 ， 并 折 算 成 标 准 煤 ， 计 算 发 电 收 益 。 
 g ） 环 境 参 数 监 控 环 境 参 数 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 日 照 辐 射 风 速 、 风 向 环 境 温 度 太 阳 能 电 池 板 温 度 等 对 比 实 际 微 逆 或 几 种 微 逆 输 出 指 导 电 池 板 需 要 清 洗 等 信 息 。 
 h ） 历 史 数 据 管 理 监 控 系 统 可 针 对 光 伏 发 电 现 场 的 各 种 事 件 进 行 记 录 ， 如 ： 通 讯 采 集 异 常 、 开 关 变 位 、 操 作 记 录 等 ， 时 间 记 录 支 持 按 类 型 查 询 ， 并 可 对 越 限 报 警 值 进 行 更 改 设 置 ； i ） 日 发 电 趋 势 分 析 系 统 提 供 了 实 时 曲 线 和 历 史 趋 势 两 种 曲 线 分 析 界 面 ， 可 以 反 映 出 每 天 2 4 小 时 内 光 伏 发 电 量 与 该 日 日 照 强 度 ， 环 境 温 度 ， 风 速 等 的 波 动 情 况 。 
 j ） 故 障 报 警 当 电 池 板 长 时 间 输 出 功 率 偏 低 进 行 故 障 指 示 ， 建 议 运 维 人 员 前 往 现 场 检 查 是 否 有 故 障 发 生 等 ； 另 外 对 于 并 网 柜 部 分 的 主 断 路 器 分 合 闸 状 态 进 行 监 视 ， 当 出 现 开 关 变 位 及 时 报 警 ， 提 醒 运 维 人 员 。 
 4 结 语 近 些 年 随 着 能 源 的 需 求 不 断 增 加 ， 面 临 很 多 非 可 再 生 资 源 大 量 消 耗 和 突 出 的 环 境 污 染 问 题 ， 光 伏 发 电 等 清 洁 能 源 的 开 发 和 应 用 不 断 加 快 。 
 为 了 光 伏 发 电 系 统 能 够 正 常 有 效 运 行 ， 需 要 对 其 进 行 定 期 的 运 维 分 析 ， 明 确 问 题 所 在 ， 采 取 针 对 性 措 施 进 行 优 化 ， 确 保 光 伏 发 电 系 统 的 正 常 运 行 ， 进 一 步 促 进 清 洁 能 源 的 发 展 。 
 2 0 2 5 0 2 1 3 1 1 : 1 3 : 1 3 0 1 2 2 0 D e e p S e e k × 利 驰 A I 智 慧 标 书 ， 助 力 成 套 企 业 开 启 智 慧 投 标 新 纪 元 ！ ！ 王 芳 芸 当 竞 争 对 手 还 在 手 工 填 参 数 时 你 已 经 用 A I 标 书 拿 下 3 个 标 段 — — 这 不 是 未 来 ， 而 是 现 在 ！ 详 看 链 接 2 0 2 5 0 2 1 3 1 0 : 0 1 : 2 3 0 5 4 3 1 利 驰 工 作 室 软 件 开 工 立 减 ， 正 在 直 播 中 ！ 利 驰 共 享 技 术 开 工 大 吉 ！ ！ ！ 速 来 直 播 间 了 解 活 动 高 效 报 价 尊 享 计 划 来 袭 ！ ！ ！ 值 此 新 春 启 航 之 际 ， 为 助 力 企 业 开 年 抢 占 先 机 ， 我 们 特 别 推 出 「 高 效 报 价 尊 享 计 划 」 ！ 新 购 或 续 约 工 作 室 版 服 务 的 用 户 可 专 享 立 减 高 达 1 1 0 0 元 超 值 优 惠 。 
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 （ 注 ： 配 电 箱 设 计 适 用 于 三 箱 客 户 算 壳 体 尺 寸 ， 排 晓 晓 适 用 母 排 构 建 ， 具 体 细 则 详 见 活 动 页 。 
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 主 要 从 容 量 匹 配 、 运 行 策 略 和 经 济 性 评 估 三 个 方 面 进 行 分 析 。 
 结 果 表 明 ， 合 理 设 置 储 能 系 统 容 量 并 优 化 运 行 ， 可 以 提 高 风 电 光 伏 发 电 的 平 滑 性 ， 为 电 网 提 供 调 峰 服 务 ， 并 具 有 较 好 的 经 济 效 益 。 
 本 文 为 风 光 发 电 储 能 系 统 的 优 化 利 用 提 供 了 参 考 。 
 关 键 词 ： 风 力 发 电 ； 光 伏 发 电 ； 储 能 ； 经 济 性 0 引 言 随 着 全 球 能 源 结 构 的 调 整 和 清 洁 能 源 的 快 速 发 展 ， 新 能 源 发 电 方 式 的 比 重 不 断 提 高 。 
 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 作 为 清 洁 可 再 生 能 源 的 主 要 形 式 ， 在 可 再 生 能 源 发 电 结 构 中 占 有 重 要 地 位 。 
 但 是 ， 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 也 存 在 间 歇 性 强 、 调 峰 能 力 差 等 问 题 。 
 为 了 提 高 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 的 系 统 稳 定 性 、 经 济 性 以 及 电 网 适 应 性 ， 搭 建 储 能 系 统 对 其 发 挥 重 要 作 用 。 
 本 文 针 对 风 力 发 电 与 光 伏 发 电 储 能 系 统 的 匹 配 设 计 、 运 行 策 略 和 经 济 性 进 行 综 合 分 析 ， 以 期 为 风 力 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 的 规 划 设 计 和 效 益 评 估 提 供 参 考 。 
 1 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 基 本 概 述 1 . 1 　 风 力 发 电 储 能 系 统 风 力 发 电 储 能 系 统 由 风 力 机 组 、 功 率 电 子 装 置 、 储 能 装 置 组 成 。 
 风 力 机 组 采 用 变 桨 距 、 变 桨 角 风 力 机 ， 机 组 容 量 一 般 在 1 3 M W 。 
 储 能 系 统 常 采 用 铅 酸 蓄 电 池 或 锂 电 池 ， 考 虑 到 成 本 效 益 兼 顾 ， 蓄 电 池 容 量 约 为 风 机 额 定 功 率 的 2 0 4 0 % 。 
 以 2 M W 风 机 与 0 . 5 M W / 1 M W h 锂 电 池 组 为 例 ， 充 电 时 风 机 额 定 输 出 2 M W 送 入 电 池 充 电 ， 电 池 提 供 0 . 5 M W 功 率 、 可 储 存 1 M W h 能 量 。 
 放 电 时 ， 电 池 可 以 提 供 0 . 5 M W 功 率 ， 可 持 续 输 出 2 小 时 。 
 充 放 电 过 程 中 ， 通 过 双 向 D C / D C 转 换 器 连 接 风 机 发 电 机 侧 直 流 母 线 与 电 池 ， 并 通 过 控 制 器 协 调 风 机 、 电 池 、 D C / D C 的 功 率 分 配 。 
 放 电 时 ， 先 从 电 池 提 供 功 率 ， 不 足 部 分 从 风 机 补 充 。 
 光 伏 发 电 储 能 系 统 控 制 策 略 优 化 可 以 提 高 系 统 经 济 性 ， 延 长 电 池 寿 命 。 
 1 . 2 　 光 伏 发 电 储 能 系 统 光 伏 发 电 储 能 系 统 主 要 由 光 伏 数 组 、 逆 变 器 、 储 能 装 置 组 成 。 
 光 伏 组 件 选 用 单 晶 或 多 晶 硅 组 件 ， 转 换 率 1 8 % 以 上 ， 组 件 容 量 一 般 在 3 0 0 4 0 0 W 。 
 逆 变 器 采 用 并 网 型 逆 变 器 ， 效 率 在 9 8 % 以 上 。 
 储 能 装 置 常 用 锂 电 池 ， 也 可 采 用 铅 酸 蓄 电 池 或 电 容 。 
 储 能 容 量 设 计 考 虑 发 电 容 量 、 用 电 负 荷 情 况 、 调 峰 需 求 等 ， 一 般 取 光 伏 容 量 的 2 0 3 0 % 。 
 例 如 1 0 0 k W 光 伏 系 统 配 备 2 0 k W / 5 0 k W h 锂 电 池 组 ， 充 电 时 光 伏 发 电 1 0 0 k W ， 2 0 k W 直 接 为 负 荷 供 电 ， 余 8 0 k W 充 电 ； 放 电 时 先 从 电 池 供 电 2 0 k W ， 不 足 部 分 从 光 伏 发 电 补 充 。 
 逆 变 器 与 电 池 通 过 D C / D C 调 压 器 连 接 ， 控 制 充 放 电 过 程 中 的 功 率 分 配 。 
 因 此 ， 光 伏 发 电 储 能 系 统 优 化 控 制 策 略 ， 既 考 虑 经 济 性 ， 也 要 兼 顾 电 池 充 放 电 对 寿 命 的 影 响 。 
 2 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 优 化 设 计 2 . 1 储 能 系 统 的 容 量 与 功 率 匹 配 储 能 系 统 的 容 量 和 功 率 匹 配 设 计 对 系 统 的 经 济 技 术 性 能 有 直 接 影 响 ， 应 该 根 据 发 电 侧 的 配 置 、 用 户 侧 的 负 荷 曲 线 以 及 调 峰 需 求 来 进 行 匹 配 设 计 。 
 例 如 ， 如 果 一 个 风 电 场 配 置 了 3 台 2 M W 的 风 力 发 电 机 组 ， 用 户 侧 的 负 荷 需 求 峰 谷 差 为 1 M W ， 那 么 储 能 容 量 应 设 计 为 2 M W h ， 功 率 为 1 M W ， 以 满 足 需 求 。 
 同 时 ， 考 虑 到 系 统 损 耗 和 储 能 效 率 ， 可 以 适 当 加 大 1 0 2 0 % 的 容 量 和 功 率 。 
 另 一 个 例 子 是 一 个 1 0 0 k W 的 光 伏 发 电 站 ， 配 备 了 3 0 k W / 6 0 k W h 的 锂 电 池 组 。 
 光 伏 每 天 发 电 量 约 为 4 0 0 k W h ， 用 户 大 负 荷 约 为 5 0 k W 。 
 通 过 模 拟 光 伏 输 出 曲 线 和 用 户 负 荷 曲 线 ， 可 以 得 到 直 接 供 负 荷 电 量 约 为 2 0 0 k W h ， 需 要 储 存 入 电 池 的 电 量 约 为 2 0 0 k W h 。 
 针 对 用 户 负 荷 的 早 晚 峰 值 ， 电 池 容 量 6 0 k W h 可 以 满 足 约 2 h 的 早 晚 尖 峰 需 求 。 
 考 虑 到 电 池 组 的 充 放 电 损 耗 和 转 换 效 率 ， 配 备 3 0 k W 功 率 的 电 池 组 基 本 能 满 足 尖 峰 填 平 需 求 。 
 通 过 具 体 案 例 分 析 ， 综 合 考 虑 发 电 侧 配 置 、 用 户 侧 负 荷 情 况 、 储 能 效 率 等 因 素 ， 可 以 合 理 匹 配 设 计 储 能 系 统 的 容 量 和 功 率 ， 以 满 足 系 统 需 求 ， 同 时 也 要 考 虑 经 济 性 。 
 2 . 2 储 能 系 统 的 运 行 策 略 优 化 储 能 系 统 的 运 行 策 略 对 其 经 济 性 和 储 能 设 备 的 使 用 寿 命 具 有 重 要 影 响 。 
 因 此 ， 需 要 对 充 放 电 策 略 、 S O C （ S t a t e o f C h a r g e ， 电 池 荷 电 状 态 ） 维 持 策 略 等 进 行 精 细 的 优 化 。 
 具 体 来 说 ， 充 电 策 略 应 考 虑 风 电 或 光 伏 的 预 测 输 出 情 况 、 电 网 负 荷 需 求 状 况 、 电 价 信 号 等 因 素 ， 以 便 合 理 制 定 储 能 系 统 的 充 电 时 段 和 充 电 功 率 。 
 这 样 可 以 避 免 过 充 过 放 的 情 况 ， 同 时 优 化 经 济 效 益 。 
 放 电 策 略 则 需 要 根 据 负 荷 需 求 曲 线 、 电 价 差 异 等 条 件 ， 优 先 利 用 储 能 电 量 提 供 功 率 支 持 ， 实 现 峰 谷 调 节 、 电 费 套 利 等 目 标 。 
 以 一 个 2 M W / 5 M W h 的 锂 电 池 组 风 电 场 为 例 ， 可 以 将 S O C 操 作 范 围 设 置 为 2 0 % 9 0 % 。 
 在 充 电 时 ， 需 要 考 虑 风 机 的 实 时 输 出 和 电 网 负 荷 需 求 ， 在 风 电 低 谷 时 限 制 充 电 功 率 ， 以 防 止 过 充 。 
 在 放 电 时 ， 应 优 先 从 储 能 中 提 供 功 率 ， 以 抵 消 风 电 的 波 动 。 
 具 体 的 充 放 电 功 率 将 根 据 实 时 数 据 进 行 动 态 调 整 ， 以 维 持 合 理 的 S O C 水 平 。 
 这 样 的 策 略 不 仅 可 以 延 长 电 池 寿 命 ， 还 可 以 实 现 经 济 调 节 。 
 另 外 ， 对 于 一 个 1 0 0 k W / 6 0 k W h 的 光 伏 电 池 组 ， 充 放 电 策 略 将 根 据 当 日 光 伏 发 电 预 测 和 用 户 负 荷 预 测 进 行 优 化 ， 以 保 证 S O C 的 合 理 化 ， 防 止 电 池 过 充 过 放 。 
 在 放 电 时 ， 应 优 先 从 电 池 供 电 ， 然 后 补 充 光 伏 ， 以 平 滑 输 出 。 
 同 时 ， 运 行 策 略 需 要 根 据 电 池 的 健 康 状 态 和 使 用 数 据 进 行 动 态 调 整 更 新 ， 以 保 证 效 果 。 
 综 上 所 述 ， 通 过 优 化 储 能 系 统 的 运 行 策 略 ， 可 以 显 著 提 升 其 技 术 经 济 效 益 。 
 2 . 3 储 能 系 统 的 组 件 选 择 与 布 局 储 能 系 统 组 件 的 合 理 选 择 和 布 局 直 接 影 响 系 统 性 能 和 经 济 指 标 ， 需 要 考 虑 以 下 几 个 关 键 方 面 ： 一 ， 根 据 系 统 容 量 需 求 、 电 气 特 性 参 数 、 自 放 电 率 、 使 用 环 境 条 件 等 因 素 ， 选 择 合 适 的 储 能 设 备 。 
 例 如 对 于 大 容 量 风 电 系 统 ， 可 以 考 虑 使 用 成 本 较 低 的 铅 酸 电 池 ； 对 于 配 备 光 伏 的 家 庭 微 电 网 系 统 ， 则 可 以 选 择 长 寿 命 、 高 安 全 性 的 锂 电 池 。 
 在 选 择 具 体 产 品 时 ， 需 要 匹 配 其 电 压 电 流 参 数 、 容 量 大 小 、 允 许 充 放 电 次 数 等 指 标 ， 确 保 其 满 足 系 统 运 转 的 需 求 。 
 二 ， 需 要 选 择 高 效 率 、 损 耗 小 的 电 力 电 子 变 流 设 备 ， 确 保 其 电 压 等 级 和 功 率 大 小 匹 配 系 统 的 具 体 需 求 。 
 例 如 对 于 几 百 K W 级 的 风 电 光 伏 系 统 ， 可 以 选 择 采 用 I G B T 变 流 器 ； 如 果 系 统 功 率 达 到 几 百 M W 级 ， 则 需 要 考 虑 采 用 更 高 功 率 等 级 的 碳 化 硅 变 流 设 备 。 
 另 外 ， 关 键 部 位 需 要 设 置 合 理 的 冗 余 变 流 设 备 ， 以 提 升 系 统 的 可 靠 性 。 
 三 ， 不 同 的 拓 扑 结 构 关 系 到 后 续 的 系 统 控 制 策 略 选 用 。 
 例 如 ， 公 共 D C 母 线 的 结 构 有 利 于 风 电 和 光 伏 向 储 能 系 统 进 行 统 一 供 电 ， 便 于 实 施 风 光 互 补 的 控 制 策 略 ； 而 独 立 的 D C A C 结 构 则 可 以 实 现 两 者 的 隔 离 控 制 。 
 因 此 ， 需 要 根 据 工 程 的 具 体 设 计 目 的 ， 合 理 选 择 系 统 拓 扑 结 构 。 
 四 ， 要 优 先 选 择 通 信 协 议 开 放 、 功 能 可 扩 展 的 能 量 管 理 系 统 ， 以 实 现 对 各 类 储 能 设 备 、 变 流 设 备 的 状 态 监 控 ， 并 根 据 设 备 运 行 数 据 和 需 求 负 荷 ， 制 定 出 优 化 的 系 统 控 制 策 略 。 
 五 ， 根 据 对 用 户 侧 负 荷 需 求 分 析 、 储 能 容 量 需 求 评 估 等 ， 来 合 理 确 定 光 伏 发 电 、 风 电 发 电 、 储 能 设 备 等 的 具 体 容 量 配 置 方 案 。 
 设 备 布 局 时 ， 要 注 意 强 弱 电 的 分 离 、 防 潮 、 设 备 热 管 理 等 多 个 方 面 。 
 综 上 ， 通 过 对 系 统 关 键 设 备 及 拓 扑 结 构 的 精 细 化 比 选 和 设 计 分 析 ， 可 以 获 得 技 术 指 标 高 且 经 济 性 好 的 储 能 系 统 解 决 方 案 。 
 表 1 　 储 能 系 统 优 化 设 计 关 键 措 施 3 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 储 能 系 统 经 济 性 分 析 3 . 1 储 能 系 统 的 成 本 与 效 益 评 估 储 能 系 统 的 成 本 主 要 分 为 设 备 购 置 成 本 、 运 维 成 本 以 及 系 统 电 能 损 耗 成 本 。 
 在 评 估 其 效 益 时 ， 需 要 考 虑 储 能 系 统 在 改 善 电 网 调 峰 性 能 、 减 少 备 用 容 量 、 延 长 相 关 设 备 使 用 寿 命 等 方 面 的 经 济 价 值 。 
 可 以 通 过 具 体 案 例 进 行 成 本 效 益 分 析 ， 例 如 某 风 电 场 配 备 了 2 M W / 5 M W h 的 锂 电 池 储 能 系 统 ， 设 备 购 置 成 本 为 1 2 0 万 元 ， 1 0 年 使 用 期 ， 年 运 维 费 用 为 6 万 元 。 
 该 系 统 通 过 峰 谷 切 换 ， 可 帮 助 风 场 减 少 约 1 0 % 的 弃 风 量 ， 据 测 算 每 年 可 增 加 发 电 收 入 约 1 8 万 元 。 
 同 时 作 为 频 率 调 节 储 备 ， 可 额 外 获 得 约 1 0 万 元 的 调 峰 补 偿 收 入 。 
 另 外 ， 系 统 吸 收 涌 余 功 率 ， 可 减 少 机 组 机 械 应 力 ， 延 长 逆 变 器 使 用 寿 命 约 1 0 % ， 每 年 节 约 维 护 成 本 约 5 万 元 。 
 扣 除 运 维 成 本 后 ， 该 储 能 系 统 1 0 年 内 的 效 益 约 为 3 3 0 万 元 ， 投 资 回 收 期 小 于 5 年 。 
 另 一 个 案 例 是 某 光 伏 电 站 配 备 1 0 0 k W / 2 0 0 k W h 的 电 池 组 进 行 峰 谷 填 平 ， 同 样 可 以 获 得 良 好 的 经 济 效 益 。 
 因 此 ， 在 评 估 储 能 系 统 的 效 益 时 ， 除 了 考 虑 经 济 效 益 外 ， 还 需 关 注 其 在 提 高 电 网 稳 定 性 、 减 少 调 峰 轮 备 容 量 等 方 面 的 技 术 价 值 ， 以 及 减 少 弃 风 弃 光 对 环 境 的 影 响 等 效 益 。 
 通 过 综 合 技 术 经 济 效 益 分 析 ， 可 以 更 好 地 评 估 储 能 系 统 的 合 理 性 。 
 3 . 2 储 能 系 统 对 电 网 的 价 值 分 析 储 能 系 统 通 过 充 放 电 调 节 ， 能 够 为 电 网 提 供 各 种 服 务 ， 提 升 电 网 供 电 的 可 靠 性 、 经 济 性 和 灵 活 性 。 
 具 体 表 现 在 以 下 几 个 方 面 ： 一 是 提 高 电 源 调 峰 能 力 。 
 储 能 系 统 能 够 快 速 响 应 需 求 变 化 ， 实 现 充 电 储 能 和 峰 谷 调 节 ， 降 低 对 调 峰 发 电 机 组 的 依 赖 ， 从 而 降 低 调 峰 成 本 。 
 二 是 减 少 备 用 容 量 需 求 。 
 储 能 系 统 可 作 为 容 量 备 用 ， 降 低 电 网 准 备 的 备 用 容 量 。 
 例 如 ， 1 0 M W 储 能 系 统 可 以 减 少 约 5 M W 的 备 用 容 量 。 
 三 是 提 高 电 网 灵 活 性 。 
 储 能 系 统 增 强 电 网 吸 收 新 能 源 等 不 稳 定 源 的 能 力 ， 同 时 在 黑 启 动 时 为 系 统 供 电 。 
 四 是 提 高 电 力 质 量 。 
 储 能 系 统 能 够 平 滑 电 源 波 动 ， 控 制 充 放 电 参 与 电 压 / 频 率 调 节 ， 提 高 电 力 质 量 。 
 五 是 节 约 用 户 电 费 。 
 储 能 系 统 实 现 峰 谷 时 间 电 价 套 利 ， 充 电 存 储 夜 间 低 谷 电 价 电 量 ， 放 电 减 少 高 峰 用 电 ， 降 低 用 户 电 费 支 出 。 
 具 体 经 济 效 益 可 以 进 行 测 算 ， 例 如 ， 在 某 地 区 建 设 1 0 0 M W / 4 0 0 M W h 储 能 电 站 ， 可 减 少 该 地 约 4 0 M W 备 用 容 量 ， 同 时 参 与 频 率 调 节 获 得 电 费 补 偿 约 3 0 0 万 元 / 年 ， 用 户 通 过 夜 间 充 电 可 节 约 电 费 1 0 0 万 元 / 年 。 
 该 储 能 系 统 投 资 在 8 年 内 收 回 。 
 综 上 所 述 ， 储 能 系 统 通 过 多 种 方 式 提 升 电 网 可 靠 性 、 灵 活 性 、 经 济 性 ， 成 为 电 网 的 重 要 支 撑 技 术 装 备 。 
 3 . 3 经 济 性 指 标 的 计 算 与 比 较 对 储 能 系 统 的 经 济 性 指 标 进 行 计 算 与 比 较 ， 可 以 评 估 不 同 方 案 的 经 济 效 益 。 
 主 要 的 经 济 性 评 价 指 标 包 括 ： 投 资 回 收 期 。 
 根 据 总 投 资 成 本 、 年 运 行 维 护 费 用 及 系 统 收 益 ， 计 算 投 资 回 收 所 需 要 的 时 间 ， 一 般 要 求 投 资 回 收 期 在 项 目 使 用 寿 命 1 / 3 以 内 。 
 递 增 系 统 效 益 与 递 增 成 本 比 。 
 评 估 增 加 储 能 容 量 对 系 统 效 益 提 升 的 贡 献 与 成 本 增 加 的 比 值 ， 选 择 优 解 。 
 递 增 系 统 效 益 与 递 增 成 本 比 计 算 公 式 ： 比 值 = Δ E / Δ C ； 式 中 ， Δ E 为 系 统 效 益 的 递 增 量 ， Δ C 为 系 统 成 本 的 递 增 量 。 
 净 现 值 （ N P V ） 。 
 估 算 项 目 的 收 益 现 值 与 成 本 现 值 之 差 ， N P V 大 于 0 表 示 项 目 经 济 可 行 。 
 N P V 计 算 公 式 ： N P V = ∑ （ t = 1 ） n （ R C ） / （ 1 + r ） t ； 式 中 ， R 和 C 分 别 为 t 年 的 收 益 和 成 本 ， r 为 贴 现 率 ， n 为 项 目 使 用 寿 命 。 
 内 部 收 益 率 （ I R R ） 。 
 计 算 项 目 收 益 所 对 应 的 复 利 回 报 率 ， I R R 高 于 银 行 贷 款 利 率 表 示 项 目 价 值 高 。 
 I R R 满 足 等 式 ： ∑ （ t = 1 ） n （ R C ） / （ 1 + I R R ） t = 0 。 
 具 体 计 算 可 基 于 特 定 案 例 ， 例 如 某 风 电 场 考 虑 增 设 2 M W / 5 M W h 储 能 系 统 ， 成 本 为 1 2 0 万 元 ， 使 用 寿 命 为 1 0 年 。 
 经 过 测 算 ， 该 储 能 系 统 的 投 资 回 收 期 为 4 . 5 年 ， 净 现 值 （ N P V ） 为 2 6 0 万 元 ， 内 部 收 益 率 （ I R R ） 为 1 6 . 5 % ， 符 合 经 济 效 益 要 求 。 
 同 时 ， 也 可 以 通 过 比 较 不 同 储 能 容 量 方 案 的 经 济 性 评 价 指 标 ， 选 择 优 解 。 
 通 过 定 量 经 济 性 分 析 ， 我 们 可 以 比 较 不 同 储 能 配 置 方 案 的 可 行 性 ， 并 选 择 经 济 效 益 较 佳 的 储 能 系 统 解 决 方 案 ， 结 合 技 术 指 标 评 估 ， 我 们 可 以 实 现 技 术 经 济 兼 优 的 储 能 系 统 设 计 。 
 4 安 科 瑞 A c r e l 2 0 0 0 M G 微 电 网 能 量 管 理 系 统 4 . 1 概 述 A c r e l 2 0 0 0 M G 储 能 能 量 管 理 系 统 是 安 科 瑞 专 门 针 对 工 商 业 储 能 电 站 研 制 的 本 地 化 能 量 管 理 系 统 ， 可 实 现 了 储 能 电 站 的 数 据 采 集 、 数 据 处 理 、 数 据 存 储 、 数 据 查 询 与 分 析 、 可 视 化 监 控 、 预 警 管 理 、 统 计 报 表 、 策 略 管 理 、 历 史 曲 线 等 功 能 。 
 其 中 策 略 管 理 ， 支 持 多 种 控 制 策 略 选 择 ， 包 含 计 划 曲 线 、 削 峰 填 谷 、 需 量 控 制 、 防 逆 流 等 。 
 该 系 统 不 仅 可 以 实 现 下 级 各 储 能 单 元 的 统 一 监 控 和 管 理 ， 还 可 以 实 现 与 上 级 调 度 系 统 和 云 平 台 的 数 据 通 讯 与 交 互 ， 既 能 接 受 上 级 调 度 指 令 ， 又 可 以 满 足 远 程 监 控 与 运 维 ， 确 保 储 能 系 统 安 全 、 稳 定 、 可 靠 、 经 济 运 行 。 
 4 . 2 应 用 场 景 适 用 于 工 商 业 储 能 电 站 、 新 能 源 配 储 电 站 。 
 4 . 3 系 统 结 构 4 . 4 系 统 功 能 （ 1 ） 实 时 监 管 对 微 电 网 的 运 行 进 行 实 时 监 管 ， 包 含 市 电 、 光 伏 、 风 电 、 储 能 、 充 电 桩 及 用 电 负 荷 ， 同 时 也 包 括 收 益 数 据 、 天 气 状 况 、 节 能 减 排 等 信 息 。 
 （ 2 ） 智 能 监 控 对 系 统 环 境 、 光 伏 组 件 、 光 伏 逆 变 器 、 风 电 控 制 逆 变 一 体 机 、 储 能 电 池 、 储 能 变 流 器 、 用 电 设 备 等 进 行 实 时 监 测 ， 掌 握 微 电 网 系 统 的 运 行 状 况 。 
 （ 3 ） 功 率 预 测 对 分 布 式 发 电 系 统 进 行 短 期 、 超 短 期 发 电 功 率 预 测 ， 并 展 示 合 格 率 及 误 差 分 析 。 
 （ 4 ） 电 能 质 量 实 现 整 个 微 电 网 系 统 范 围 内 的 电 能 质 量 和 电 能 可 靠 性 状 况 进 行 持 续 性 的 监 测 。 
 如 电 压 谐 波 、 电 压 闪 变 、 电 压 不 平 衡 等 稳 态 数 据 和 电 压 暂 升 / 暂 降 、 电 压 中 断 暂 态 数 据 进 行 监 测 分 析 及 录 波 展 示 ， 并 对 电 压 、 电 流 瞬 变 进 行 监 测 。 
 （ 5 ） 可 视 化 运 行 实 现 微 电 网 无 人 值 守 ， 实 现 数 字 化 、 智 能 化 、 便 捷 化 管 理 ; 对 重 要 负 荷 与 设 备 进 行 不 间 断 监 控 。 
 （ 6 ） 优 化 控 制 通 过 分 析 历 史 用 电 数 据 、 天 气 条 件 对 负 荷 进 行 功 率 预 测 ， 并 结 合 分 布 式 电 源 出 力 与 储 能 状 态 ， 实 现 经 济 优 化 调 度 ， 以 降 低 尖 峰 或 者 高 峰 时 刻 的 用 电 量 ， 降 低 企 业 综 合 用 电 成 本 。 
 （ 7 ） 收 益 分 析 用 户 可 以 查 看 光 伏 、 储 能 、 充 电 桩 三 部 分 的 每 天 电 量 和 收 益 数 据 ， 同 时 可 以 切 换 年 报 查 看 每 个 月 的 电 量 和 收 益 。 
 （ 8 ） 能 源 分 析 通 过 分 析 光 伏 、 风 电 、 储 能 设 备 的 发 电 效 率 、 转 化 效 率 ， 用 于 评 估 设 备 性 能 与 状 态 。 
 （ 9 ） 策 略 配 置 微 电 网 配 置 主 要 对 微 电 网 系 统 组 成 、 基 础 参 数 、 运 行 策 略 及 统 计 值 进 行 设 置 。 
 其 中 策 略 包 含 计 划 曲 线 、 削 峰 填 谷 、 需 量 控 制 、 新 能 源 消 纳 、 逆 功 率 控 制 等 。 
 5 硬 件 及 其 配 套 产 品 6 结 论 随 着 可 再 生 能 源 比 重 的 不 断 提 高 ， 风 力 发 电 和 光 伏 发 电 的 间 歇 性 和 波 动 性 对 电 网 稳 定 运 行 提 出 挑 战 。 
 储 能 系 统 作 为 有 效 解 决 新 能 源 规 模 化 利 用 的 关 键 技 术 ， 发 挥 着 不 可 替 代 的 重 要 作 用 。 
 本 文 针 对 风 电 和 光 伏 发 电 的 储 能 系 统 进 行 了 系 统 研 究 ， 对 储 能 系 统 的 优 化 设 计 、 运 营 策 略 和 经 济 性 评 估 进 行 了 探 讨 。 
 研 究 表 明 ， 合 理 规 划 储 能 系 统 容 量 配 置 与 控 制 策 略 ， 不 仅 能 提 高 风 电 和 光 伏 发 电 的 可 靠 性 、 经 济 性 ， 也 可 以 减 少 其 弃 风 弃 光 量 ， 提 供 调 峰 备 用 等 多 种 电 网 服 务 ， 具 有 良 好 的 技 术 经 济 效 益 。 
 总 体 而 言 ， 储 能 技 术 与 风 电 、 光 伏 发 电 深 度 融 合 ， 是 实 现 可 再 生 能 源 大 规 模 利 用 的 重 要 途 径 之 一 。 
 未 来 的 研 究 可 继 续 关 注 如 何 利 用 储 能 技 术 提 高 新 能 源 并 网 规 模 ， 实 现 可 再 生 能 源 与 电 网 的 协 调 优 化 及 互 利 共 赢 。 
 0 1 6 0 a c r e l d y 电 气 社 区 安 科 瑞 综 合 能 耗 监 测 系 统 ： 大 型 园 区 能 耗 管 理 的 智 能 化 变 革 摘 要 ： 大 型 综 合 园 区 已 经 成 为 多 种 能 源 消 耗 的 重 要 区 域 ， 为 了 探 索 适 用 于 大 型 综 合 园 区 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 ， 建 立 了 综 合 能 耗 监 测 系 统 整 体 框 架 ， 提 出 了 综 合 能 耗 网 络 、 能 耗 关 系 集 合 、 能 耗 均 衡 度 等 概 念 ， 并 以 某 大 型 综 合 园 区 为 例 对 综 合 能 耗 监 测 系 统 的 采 集 网 络 进 行 详 细 设 计 ， 为 大 型 综 合 园 区 综 合 能 耗 评 估 分 析 提 供 一 种 新 的 模 式 。 
 关 键 词 ： 综 合 园 区 多 能 源 能 耗 监 测 1 、 引 言 进 入 2 l 世 纪 以 来 ， 我 国 整 体 经 济 发 展 迅 速 ， 然 而 经 济 的 快 速 发 展 伴 随 着 能 源 供 应 日 趋 紧 张 。 
 经 过 十 几 年 高 能 耗 推 动 的 发 展 时 期 ， 能 源 供 需 失 衡 日 益 严 重 的 现 实 己 严 重 制 约 着 我 国 社 会 经 济 的 可 持 续 发 展 。 
 2 0 2 2 年 1 月 2 4 日 ， 国 家 以 国 发 [ 2 0 2 1 ) 3 3 号 印 发 《 “ 十 四 五 ” 节 能 减 排 综 合 工 作 方 案 》 将 “ 园 区 节 能 环 保 提 升 工 程 ” 列 为 “ 十 四 五 ” 十 大 工 程 。 
 “ 《 方 案 》 明 确 ， 到 2 0 2 5 年 ， 全 国 单 位 国 内 生 产 总 值 能 源 消 耗 比 2 0 2 0 年 下 降 1 3 ． 5 ％ ， 能 源 消 费 总 量 得 到 合 理 控 制 ， 化 学 需 氧 量 、 氨 氮 、 氮 氧 化 物 、 挥 发 性 有 机 物 排 放 总 量 比 2 0 2 0 年 分 别 下 降 8 ％ 、 8 ％ 、 1 0 ％ 以 上 、 1 0 ％ 以 上 。 
 节 能 减 排 政 策 机 制 更 加 健 全 ， 行 业 能 源 利 用 效 率 和 主 要 污 染 物 排 放 控 制 水 平 基 本 达 到 国 际 先 进 水 平 ， 经 济 社 会 发 展 绿 色 转 型 取 得 显 著 成 效 。 
 ” 的 目 标 。 
 预 计 到 2 0 2 5 年 ， 我 国 城 市 生 活 人 口 将 达 到 总 人 口 数 的 6 5 ％ 以 上 ， 建 筑 能 耗 的 大 幅 度 增 加 将 不 可 避 免 。 
 目 前 ， 建 筑 耗 能 已 与 工 业 耗 能 、 交 通 耗 能 并 列 ， 成 为 我 国 能 源 消 耗 的 3 大 “ 耗 能 大 户 ” ， 其 中 建 筑 能 耗 约 占 全 社 会 能 耗 的 三 分 之 一 。 
 在 建 筑 能 耗 中 ， 共 性 问 题 是 能 耗 总 量 大 、 增 长 速 度 快 、 能 耗 指 标 高 、 终 端 用 能 设 备 总 体 能 效 水 平 低 等 。 
 大 型 综 合 园 区 作 为 高 能 耗 建 筑 的 集 中 区 域 ， 亟 需 合 理 有 效 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 对 其 综 合 能 耗 情 况 进 行 掌 握 ， 这 对 支 持 我 国 社 会 健 康 可 持 续 性 发 展 具 有 重 要 意 义 。 
 到 2 0 2 5 年 ， 建 成 一 批 节 能 环 保 示 范 园 区 。 
 2 、 大 型 综 合 园 区 中 综 合 能 耗 监 测 系 统 应 用 大 型 综 合 园 区 汇 聚 了 多 种 生 产 要 素 ， 正 常 运 转 需 要 电 、 水 、 冷 热 等 多 种 能 源 消 耗 ， 各 种 能 源 消 耗 具 有 消 耗 范 围 广 、 消 耗 时 间 不 规 律 、 消 耗 量 大 等 特 点 。 
 做 好 科 学 的 能 源 管 理 工 作 ， 可 以 大 大 地 提 高 能 源 使 用 效 率 ， 减 少 能 源 消 费 支 出 。 
 大 型 综 合 园 区 中 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 以 园 区 内 各 用 能 设 备 运 行 和 能 耗 特 征 为 基 础 条 件 ， 依 据 各 类 用 能 设 备 运 行 中 所 采 集 的 反 映 其 能 源 传 输 、 变 换 与 消 耗 的 特 征 ， 采 用 能 效 协 调 控 制 策 略 实 现 能 源 优 化 使 用 。 
 系 统 将 建 筑 内 各 用 能 系 统 的 能 耗 信 息 予 以 采 集 、 显 示 、 分 析 、 诊 断 ， 并 在 满 足 用 户 舒 适 度 的 前 提 下 能 对 能 耗 的 异 常 波 动 及 时 发 送 预 警 ， 查 找 问 题 根 源 ， 提 供 解 决 方 案 ， 为 企 业 节 能 增 资 提 供 保 障 。 
 有 效 加 强 建 筑 能 耗 统 计 分 析 和 能 效 管 理 的 系 统 性 、 科 学 性 ， 提 高 终 端 能 源 利 用 效 率 ， 提 高 企 业 经 济 效 益 ， 减 少 能 源 支 出 成 本 。 
 综 合 能 耗 监 测 系 统 针 对 园 区 内 各 建 筑 用 电 、 用 水 及 冷 ／ 热 量 等 进 行 能 效 综 合 管 理 ， 包 括 建 筑 能 耗 综 合 管 理 系 统 和 水 电 冷 热 表 采 集 系 统 。 
 水 电 冷 热 表 采 集 系 统 实 现 对 园 区 各 建 筑 各 类 用 能 数 据 的 实 时 采 集 与 上 传 ； 建 筑 能 耗 综 合 管 理 系 统 接 收 水 电 冷 热 表 采 集 系 统 上 传 的 用 能 数 据 ， 实 现 对 园 区 各 建 筑 各 类 用 能 数 据 的 存 储 、 计 算 及 应 用 ， 将 分 析 展 现 的 结 果 通 过 园 区 局 域 网 进 行 访 问 。 
 3 、 主 要 研 究 内 容 综 合 能 耗 监 测 系 统 框 架 包 括 应 用 业 务 层 、 数 据 采 集 控 制 层 、 数 据 感 知 层 三 层 架 构 。 
 1 ) 功 能 应 用 业 务 层 能 源 监 测 、 能 效 分 析 、 能 效 诊 断 、 辅 助 决 策 以 及 档 案 维 护 、 系 统 管 理 等 用 户 功 能 ， 通 过 多 维 度 、 可 视 化 的 系 统 功 能 界 面 实 现 与 用 户 的 信 息 互 动 ； 通 过 建 立 能 耗 评 估 模 型 ， 并 利 用 数 据 挖 掘 、 统 计 计 算 、 多 维 分 析 等 手 段 对 能 耗 数 据 进 行 分 析 ， 为 功 能 应 用 层 提 供 直 接 的 数 据 支 持 ； 数 据 存 储 层 利 用 主 流 结 构 化 数 据 库 对 能 耗 数 据 进 行 分 类 存 储 ， 提 高 逻 辑 处 理 层 的 处 理 性 能 ； 2 ) 数 据 采 集 控 制 层 利 用 终 端 采 集 设 备 实 现 对 智 能 电 表 、 智 能 水 表 和 智 能 冷 热 计 量 表 等 远 传 终 端 的 数 据 源 采 集 ， 为 整 个 综 合 能 耗 监 测 系 统 提 供 基 础 数 据 支 撑 和 控 制 依 据 。 
 3 ) 数 据 感 知 层 ： 数 据 感 知 层 作 为 整 个 系 统 平 台 的 底 层 ， 用 来 采 集 信 息 ， 主 要 由 各 类 传 感 器 组 成 ， 用 来 连 接 个 能 耗 设 备 ， 实 施 采 集 能 耗 数 据 。 
 4 、 监 测 网 络 设 计 综 合 能 耗 监 测 系 统 需 要 海 量 且 数 据 支 撑 ， 因 此 监 测 网 络 的 设 计 尤 其 重 要 。 
 本 小 节 以 某 大 型 综 合 园 区 为 例 详 细 描 述 监 测 网 络 的 设 计 原 则 及 实 现 方 式 。 
 监 测 网 络 设 计 原 则 ： 1 ) 主 干 线 路 优 先 首 先 ， 监 测 网 络 的 设 计 首 先 应 满 足 主 干 线 路 优 先 的 原 则 ， 智 慧 园 区 主 干 线 路 的 监 测 数 据 往 往 直 观 的 展 示 了 园 区 整 体 的 能 耗 情 况 ， 能 够 为 从 园 区 整 体 上 进 行 能 耗 分 析 提 供 直 接 的 数 据 支 持 2 ) 重 要 区 域 优 先 其 次 ， 监 测 网 络 的 设 计 应 满 足 重 要 区 域 优 先 的 原 则 ， 所 谓 重 要 区 域 直 接 影 响 智 慧 园 区 正 常 运 行 的 区 域 ， 例 如 智 慧 园 区 变 配 电 站 的 用 电 监 测 、 供 水 站 的 用 水 监 测 等 。 
 3 ) 经 济 性 原 则 根 据 实 际 情 况 ， 对 于 不 重 要 且 可 以 通 过 计 算 得 到 节 点 ， 可 以 尽 量 不 安 装 或 少 安 装 表 计 ， 以 便 节 省 实 施 费 用 。 
 需 要 汇 总 的 数 据 如 果 可 以 通 过 分 表 计 计 算 得 到 ， 就 无 需 再 安 装 总 表 计 ， 4 ) 节 能 潜 力 大 优 先 能 耗 监 测 的 目 的 是 进 行 节 能 ， 因 此 应 着 重 选 取 高 耗 能 、 节 能 潜 力 较 大 的 设 备 进 行 监 测 。 
 高 耗 能 设 备 一 般 是 指 耗 能 量 大 、 在 用 数 量 多 、 节 能 潜 力 较 大 的 中 央 空 调 、 各 种 泵 类 以 及 锅 炉 、 换 热 压 力 容 器 、 电 梯 、 起 重 机 械 等 特 种 设 备 。 
 5 、 能 耗 监 控 系 统 设 计 能 耗 在 线 监 测 系 统 是 用 户 端 能 源 管 理 分 析 系 统 ， 在 电 能 管 理 系 统 的 基 础 上 增 加 了 对 水 、 电 、 气 、 煤 、 油 、 热 ( 冷 ) 量 等 集 中 采 集 与 分 析 ， 通 过 对 用 户 端 所 有 能 耗 进 行 细 分 和 统 计 ， 以 直 观 的 数 据 和 图 表 向 管 理 人 员 或 决 策 层 展 示 各 类 能 源 的 使 用 消 耗 情 况 ， 便 于 找 出 高 耗 能 点 或 不 合 理 的 耗 能 习 惯 ， 有 效 节 约 能 源 ， 为 用 户 进 一 步 节 能 改 造 或 设 备 升 级 提 供 准 确 的 数 据 支 撑 。 
 用 户 可 按 照 国 家 有 关 规 定 实 施 能 源 审 计 ， 分 析 现 状 ， 查 找 问 题 ， 挖 掘 节 能 潜 力 ， 提 出 切 实 可 行 的 节 能 措 施 ， 并 向 县 级 以 上 人 民 政 府 管 理 节 能 工 作 的 部 门 报 送 能 源 审 计 报 告 。 
 6 、 平 台 介 绍   6 . 1 、 安 科 瑞 企 业 能 源 管 控 系 统 概 述 安 科 瑞 企 业 能 源 管 控 系 统 采 用 自 动 化 、 信 息 化 技 术 和 集 中 管 理 模 式 ， 对 企 业 的 生 产 、 输 配 和 消 耗 环 节 实 行 集 中 扁 平 化 的 动 态 监 控 和 数 据 化 管 理 ， 监 测 企 业 电 、 水 、 燃 气 、 蒸 汽 及 压 缩 空 气 等 各 类 能 源 的 消 耗 情 况 ， 通 过 数 据 分 析 、 挖 掘 和 趋 势 分 析 ， 帮 助 企 业 针 对 各 种 能 源 需 求 及 用 能 情 况 、 能 源 质 量 、 产 品 能 源 单 耗 、 各 工 序 能 耗 、 工 艺 、 车 间 、 产 线 、 班 组 、 重 大 能 耗 设 备 等 的 能 源 利 用 情 况 等 进 行 能 耗 统 计 、 同 环 比 分 析 、 能 源 成 本 分 析 、 碳 排 分 析 ， 为 企 业 加 强 能 源 管 理 ， 提 高 能 源 利 用 效 率 、 挖 掘 节 能 潜 力 、 节 能 评 估 提 供 基 础 数 据 和 支 持 。 
 6 . 2 、 应 用 场 所   钢 铁 、 石 化 、 冶 金 、 有 色 金 属 、 采 矿 、 医 药 、 水 泥 、 煤 炭 、 造 纸 、 化 工 、 物 流 、 食 品 、 水 厂 、 电 厂 、 供 热 站 、 轨 道 交 通 、 航 空 工 业 、 木 材 、 工 业 园 区 、 医 院 、 学 校 、 酒 店 、 写 字 楼 以 及 汽 车 制 造 、 机 电 设 备 、 电 器 产 品 、 工 器 具 制 造 等 离 散 制 造 业 。 
 6 . 3 、 系 统 结 构 现 场 通 过 厂 区 局 域 网 和 平 台 通 讯 ， 平 台 搭 建 在 客 户 自 己 配 置 的 服 务 器 上 。 
 搭 建 完 成 之 后 ， 客 户 可 以 在 任 意 能 与 局 域 网 联 通 的 地 方 ， 通 过 有 权 限 的 账 号 登 陆 网 页 以 及 手 机 A P P 查 看 各 处 的 运 行 情 况 。 
   系 统 可 分 为 三 层 ： 即 现 场 设 备 层 、 网 络 通 讯 层 和 平 台 管 理 层 。 
   现 场 设 备 层 ： 主 要 是 连 接 于 网 络 中 用 于 水 、 电 、 气 等 参 量 采 集 测 量 的 各 类 型 的 仪 表 等 ， 也 是 构 建 该 配 电 、 耗 水 、 耗 气 系 统 必 要 的 基 本 组 成 元 素 。 
 肩 负 着 采 集 数 据 的 重 任 ， 这 些 设 备 可 为 本 公 司 各 系 列 带 通 讯 网 络 电 力 仪 表 、 温 湿 度 控 制 器 、 开 关 量 监 测 模 块 以 及 合 格 供 应 商 的 水 表 、 气 表 、 冷 热 量 表 等 。 
   网 络 通 讯 层 ： 包 含 现 场 智 能 网 关 、 网 络 交 换 机 等 设 备 。 
 智 能 网 关 主 动 采 集 现 场 设 备 层 设 备 的 数 据 ， 并 可 进 行 规 约 转 换 ， 数 据 存 储 ， 并 通 过 网 络 把 数 据 上 传 至 搭 建 好 的 数 据 库 服 务 器 ， 智 能 网 关 可 在 网 络 故 障 时 将 数 据 存 储 在 本 地 ， 待 网 络 恢 复 时 从 中 断 的 位 置 继 续 上 传 数 据 ， 保 证 服 务 器 端 数 据 不 丢 失 。 
     平 台 管 理 层 ： 包 含 应 用 服 务 器 、 W E B 服 务 器 和 数 据 服 务 器 ， 一 般 应 用 服 务 器 和 W E B 服 务 器 可 以 合 一 配 置 。 
     平 台 采 用 分 层 分 布 式 结 构 进 行 设 计 ， 详 细 拓 扑 结 构 如 下 ： 6 . 4 、 工 业 企 业 能 耗 监 测 系 统 功 能     平 台 采 用 自 动 化 、 信 息 化 技 术 和 集 中 管 理 模 式 ， 对 企 业 的 生 产 、 输 配 和 消 耗 环 节 实 行 集 中 扁 平 化 的 动 态 监 控 和 数 据 化 管 理 。 
 实 时 监 测 企 业 各 类 能 源 的 消 耗 情 况 ， 通 过 数 据 分 析 、 挖 掘 和 趋 势 分 析 ， 帮 助 企 业 加 强 能 源 管 理 ， 提 高 能 源 利 用 效 率 和 节 能 潜 力 ， 为 节 能 改 造 提 供 数 据 依 据 。 
 （ 1 ） 平 台 登 录     在 浏 览 器 打 开 云 平 台 链 接 、 输 入 账 户 名 和 权 限 密 码 ， 进 行 登 录 ， 防 止 未 授 权 人 员 浏 览 有 关 信 息 。 
   （ 2 ） 大 屏 展 示     用 户 登 录 成 功 之 后 进 入 大 屏 展 示 页 面 ， 展 示 企 业 及 各 区 域 的 能 耗 折 标 、 产 值 、 异 常 、 排 名 、 占 比 、 通 讯 情 况 ， 点 击 区 域 展 示 该 区 域 的 分 类 能 耗 、 产 值 等 相 关 信 息 。 
   （ 3 ） 首 页     首 页 展 示 峰 谷 平 用 电 、 变 压 器 情 况 、 年 能 耗 趋 势 、 单 耗 趋 势 、 分 类 能 耗 等 企 业 级 统 计 数 据 。 
   （ 4 ） 数 据 监 控     对 企 业 各 点 位 的 能 源 使 用 、 预 警 等 情 况 进 行 实 时 的 监 控 。 
 以 便 企 业 用 户 能 够 实 时 的 监 测 各 个 点 位 的 运 作 情 况 ， 同 时 能 更 快 的 掌 握 点 位 的 预 警 ， 并 为 企 业 削 峰 填 谷 、 调 整 负 载 等 技 改 措 施 提 供 数 据 支 撑 。 
     能 源 实 时 监 控 ： 对 于 水 、 电 、 气 等 能 源 消 耗 进 行 实 时 监 测 ， 确 保 用 能 环 节 的 持 续 稳 定 运 行 ， 显 示 配 电 图 、 能 流 图 、 能 源 平 衡 网 络 图 、 能 源 计 量 网 络 图 等 功 能 。 
     能 流 图 ： 需 要 在 能 流 图 上 对 水 、 电 、 气 的 消 耗 情 况 进 行 实 时 展 示 ； 当 能 源 参 数 越 限 预 警 ， 可 提 供 预 警 重 要 性 等 级 分 类 ， 同 时 支 持 A P P 推 送 、 手 机 短 信 、 邮 件 、 钉 钉 、 语 音 播 报 、 系 统 弹 窗 预 警 提 示 等 ；     配 电 图 ： 将 配 电 房 真 实 情 况 画 入 配 电 图 ， 实 时 展 示 接 入 的 门 禁 、 水 浸 、 电 水 气 等 仪 表 的 实 时 参 数 、 门 禁 水 浸 状 态 及 能 耗 数 据 。 
     实 时 统 计 ： 实 时 统 计 工 厂 、 车 间 、 工 序 、 设 备 的 当 年 、 季 度 、 月 、 周 、 日 、 班 次 等 能 耗 值 ；     数 据 展 示 ： 通 过 实 时 曲 线 和 历 史 曲 线 展 示 不 同 区 域 、 不 同 设 备 的 不 同 的 能 耗 参 数 ；     检 测 ： 对 能 源 预 警 信 息 进 行 集 中 显 示 ， 可 以 对 预 警 阈 值 信 息 进 行 相 关 处 理 操 作 ， 可 以 对 预 警 参 数 进 行 在 线 设 置 ， 当 能 源 参 数 越 限 预 警 ， 可 提 供 预 警 重 要 性 等 级 分 类 ， 具 备 A P P 推 送 、 手 机 短 信 、 邮 件 、 钉 钉 、 语 音 播 报 、 系 统 弹 窗 等 预 警 提 示 ；   （ 5 ） 视 频 监 控   接 入 摄 像 头 ， 实 时 掌 控 企 业 内 实 际 情 况 。 
   （ 6 ） 变 压 器 监 控   展 示 各 电 压 器 的 负 载 情 况 ， 从 而 可 以 为 变 压 器 配 备 情 况 进 行 科 学 合 理 的 规 划 。 
 通 过 各 种 运 行 参 数 状 态 下 用 电 效 能 的 对 比 分 析 ， 找 出 更 好 的 运 行 模 式 。 
 根 据 运 行 模 式 调 整 负 载 ， 从 而 降 低 用 电 单 耗 ， 使 电 能 损 失 降 低 。 
 （ 7 ） 仪 表 实 时 监 控   展 示 各 个 水 电 气 仪 表 的 实 时 参 数 变 化 ， 以 曲 线 图 的 方 式 展 示 。 
   （ 8 ） 能 源 中 控   将 所 有 有 关 能 源 的 能 源 参 数 集 中 在 一 个 看 板 中 ， 能 从 多 个 维 度 对 比 分 析 ， 实 现 各 个 产 业 线 的 对 比 ， 帮 助 领 导 掌 控 整 个 工 厂 的 能 源 消 耗 ， 能 源 成 本 ， 标 煤 排 放 等 的 情 况 。 
   （ 9 ） 用 能 统 计   从 能 源 使 用 种 类 、 监 测 区 域 、 车 间 、 生 产 工 艺 、 工 序 、 工 段 时 间 、 设 备 、 班 组 、 分 项 等 维 度 ， 采 用 曲 线 、 饼 图 、 直 方 图 、 累 积 图 、 数 字 表 等 方 式 对 企 业 用 能 统 计 、 同 比 、 环 比 分 析 、 实 绩 分 析 ， 折 标 对 比 、 单 位 产 品 能 耗 、 单 位 产 值 能 耗 统 计 ， 找 出 能 源 使 用 过 程 中 的 漏 洞 和 不 合 理 地 方 ， 从 而 调 整 能 源 分 配 策 略 ， 减 少 能 源 使 用 过 程 中 的 浪 费 。 
   （ 1 0 ） 成 本 分 析   统 计 各 个 监 测 节 点 （ 工 厂 、 车 间 ） 的 当 年 、 季 度 、 月 、 周 、 日 各 类 能 源 消 耗 费 用 ， 其 中 电 包 括 峰 电 量 、 峰 电 费 、 谷 电 量 、 谷 电 费 以 及 平 均 电 量 和 平 均 电 费 。 
   （ 1 1 ） 产 品 单 耗 统 计   与 企 业 M E S 系 统 对 接 ， 通 过 产 品 产 量 以 及 系 统 采 集 的 能 耗 数 据 ， 在 产 品 单 耗 中 生 成 产 品 单 耗 趋 势 图 ， 并 进 行 同 比 和 环 比 分 析 。 
 同 时 将 产 品 单 耗 与 行 业 / 国 家 / 国 际 指 标 对 标 ， 以 便 企 业 能 够 根 据 产 品 单 耗 情 况 来 调 整 生 产 工 艺 ， 从 而 降 低 能 耗 。 
   （ 1 2 ） 绩 效 分 析   对 各 类 能 源 使 用 、 消 耗 、 转 换 ， 按 班 组 、 区 域 、 车 间 ， 产 线 、 工 段 、 设 备 等 进 行 日 、 周 、 月 、 年 、 选 择 时 段 绩 效 统 计 按 照 能 源 计 划 或 定 额 制 定 的 绩 效 指 标 进 行 K P I 比 较 考 核 ， 帮 助 企 业 了 解 内 部 能 效 水 平 和 节 能 潜 力 ， 评 定 能 源 消 耗 是 否 合 理 。 
   （ 1 3 ） 运 行 监 测     系 统 对 区 域 、 工 段 、 设 备 能 源 消 耗 进 行 数 据 采 集 ， 监 测 设 备 及 工 艺 运 行 状 态 ， 如 温 度 、 湿 度 、 流 量 、 压 力 、 速 度 等 ， 并 支 持 变 配 电 系 统 一 次 运 行 监 视 。 
 可 直 接 从 动 态 监 测 平 面 图 快 速 浏 览 到 所 管 理 的 能 耗 数 据 ， 支 持 按 能 源 种 类 、 车 间 、 工 段 、 时 间 等 维 度 查 询 相 关 能 源 用 量 。 
   （ 1 4 ） 自 定 义 能 耗 报 表     用 户 可 通 过 自 定 义 报 表 头 与 列 ， 灵 活 生 产 各 种 报 表 ， 查 看 企 业 各 个 节 点 的 能 耗 ， 单 耗 ， 成 本 ， 综 合 能 耗 等 信 息 ， 并 同 比 、 环 比 报 表 ， 支 持 导 出 报 表 。 
   （ 1 5 ） 同 比 、 环 比     提 供 能 耗 成 本 的 图 形 对 比 分 析 ， 包 括 分 时 段 （ 日 、 月 、 年 ） 的 同 比 、 环 比 分 析 ， 分 类 、 分 时 段 、 分 项 （ 地 点 、 机 构 、 设 备 ） 统 计 图 形 对 比 分 析 （ 柱 状 图 、 饼 图 、 堆 积 图 等 ） 。 
 同 比   环 比 （ 1 6 ） 分 析 报 告     以 年 、 月 、 日 对 企 业 的 能 源 利 用 情 况 、 线 路 损 耗 情 况 、 设 备 运 行 情 况 、 运 维 情 况 等 进 行 仔 细 的 统 计 分 析 ， 让 用 户 更 加 了 解 系 统 的 运 行 情 况 ， 并 为 用 户 提 供 数 据 基 础 ， 方 便 用 户 发 现 设 备 异 常 ， 从 而 找 出 改 善 点 ， 以 及 针 对 用 能 情 况 挖 掘 节 能 潜 力 。 
   （ 1 7 ） 能 耗 设 备 用 能     监 控 耗 能 设 备 运 行 、 停 机 及 异 常 状 态 ， 及 时 解 决 设 备 故 障 停 运 导 致 无 法 正 常 生 产 。 
   （ 1 8 ） 线 损 分 析     根 据 节 点 、 能 源 分 类 ， 查 询 各 个 节 点 线 路 上 的 能 源 损 耗 数 据 ， 及 时 发 现 能 量 在 使 用 过 程 中 的 跑 冒 滴 漏 和 异 常 用 能 等 浪 费 的 问 题 ， 提 醒 用 户 及 时 进 行 干 预 。 
   （ 1 9 ） 碳 排 放 管 理     按 照 区 域 对 碳 排 放 总 量 的 变 化 趋 势 进 行 统 计 ， 并 进 行 同 环 比 分 析 。 
 对 单 位 产 值 碳 排 放 量 进 行 计 算 ， 并 结 合 减 排 指 标 实 现 超 标 预 警 ， 提 升 区 域 减 排 水 平 ， 促 进 碳 达 峰 目 标 实 现 。 
 （ 2 0 ） 电 能 质 量 监 测     实 时 监 测 谐 波 含 量 、 三 相 不 平 衡 度 、 功 率 因 数 等 ， 确 保 功 率 因 数 不 低 于 供 电 局 考 核 指 标 ， 避 免 被 罚 款 和 设 备 出 现 故 障 。 
 （ 2 1 ） 运 维 管 理     系 统 支 持 设 备 日 常 巡 检 计 划 、 派 工 、 消 缺 、 报 修 、 派 工 等 设 备 运 维 管 理 ， 方 便 运 行 管 理 人 员 的 制 定 巡 检 计 划 、 派 工 ， 巡 检 人 员 执 行 巡 检 、 完 成 工 单 、 巡 检 发 现 问 题 消 缺 ， 进 行 故 障 报 修 、 跟 进 维 修 进 度 ， 满 足 日 常 巡 检 、 设 备 维 修 保 养 需 要 。 
   （ 2 2 ） 预 警 管 理     针 对 于 电 气 正 常 开 展 、 限 电 和 能 耗 双 控 ， 实 现 电 参 量 异 常 预 警 、 电 气 火 灾 隐 患 预 警 、 能 耗 超 标 预 警 、 限 电 预 警 等 ， 帮 助 企 业 提 前 预 警 ， 避 免 发 生 火 灾 事 故 和 被 罚 款 导 致 用 能 成 本 过 高 。 
 支 持 分 级 分 类 预 警 ， 可 对 预 警 进 行 派 发 与 闭 环 处 理 。 
   （ 2 3 ） 能 耗 抄 表     可 自 定 义 时 间 段 抄 仪 表 的 抄 表 值 以 及 差 值 ， 可 自 定 义 抄 表 的 分 类 分 项 。 
   （ 2 4 ） 能 耗 分 析 自 定 义 时 间 抄 表     可 自 定 义 时 间 段 内 各 个 拓 扑 节 点 的 能 耗 值 ， 可 自 定 义 抄 表 能 耗 值 的 的 分 类 分 项 。 
 （ 2 5 ） 容 需 量 报 表     提 供 容 需 量 报 表 ， 实 时 展 示 容 量 需 量 价 格 的 变 化 情 况 ， 帮 助 企 业 实 现 容 改 需 ， 降 低 基 本 电 费 。 
 （ 2 6 ） 复 费 率 报 表     对 尖 、 峰 、 平 、 谷 用 电 量 及 成 本 费 用 进 行 统 计 分 析 ， 为 企 业 分 时 用 电 ， 优 化 成 本 效 益 提 供 数 据 支 持 。 
   （ 2 7 ） 文 档 管 理     对 国 标 、 能 源 管 理 制 度 、 能 源 指 标 体 系 等 文 件 进 行 归 档 ， 可 快 速 查 询 相 关 文 档 。 
 对 仪 表 台 账 进 行 系 统 管 理 ， 支 持 文 件 的 上 传 和 下 载 。 
   （ 2 8 ） 3 D 可 视 化 大 屏     对 场 景 进 行 虚 拟 仿 真 ， 展 示 各 区 域 运 行 及 能 源 消 耗 情 况 ， 可 实 现 分 层 预 览 、 转 场 展 示 、 风 格 切 换 、 智 能 巡 检 等 效 果 ， 支 持 模 型 与 监 测 点 位 的 自 定 义 绑 定 。 
   （ 2 9 ） 3 D 子 系 统     对 各 动 力 子 系 统 进 行 虚 拟 仿 真 ， 展 示 子 系 统 的 动 力 管 线 、 设 备 的 实 时 状 态 及 能 源 消 耗 情 况 ， 可 实 现 动 态 的 能 源 流 向 效 果 。 
   （ 3 0 ） 工 业 组 态     可 通 过 图 形 化 的 编 辑 方 式 自 定 义 组 态 图 ， 展 示 设 备 运 行 状 态 及 能 源 消 耗 情 况 ， 可 上 传 自 定 义 素 材 及 绑 定 监 测 数 据 。 
   （ 3 1 ） 自 定 义 驾 驶 舱     可 通 过 图 形 化 的 操 作 方 式 自 定 义 驾 驶 舱 ， 以 折 线 图 、 饼 图 、 表 格 等 图 形 展 示 采 集 数 据 及 各 类 统 计 数 据 ， 数 据 源 包 括 A P I 、 数 据 库 查 询 、 M Q T T 、 E x c e l 等 方 式 。 
   （ 3 2 ） 基 础 数 据 管 理     对 系 统 的 项 目 、 探 测 器 、 设 备 型 号 、 电 参 量 、 节 点 、 能 源 、 公 示 、 及 相 关 参 数 进 行 配 置 、 修 改 、 删 除 等 管 理 、 进 行 用 户 添 加 和 授 权 管 理 、 合 同 管 理 。 
   （ 3 3 ） 手 机 A P P   A P P 支 持 A n d r o i d 、 i O S 操 作 系 统 ， 方 便 用 户 按 能 源 分 类 、 区 域 、 车 间 、 工 序 、 班 组 、 设 备 等 不 同 维 度 掌 握 企 业 能 源 消 耗 、 产 线 比 对 、 效 率 分 析 、 同 环 比 分 析 、 能 耗 折 标 、 事 件 记 录 、 运 行 监 视 、 异 常 预 警 、 配 电 图 、 工 艺 流 程 图 、 能 流 图 。 
 （ 3 4 ） 知 识 产 权 证 书 6 . 5 系 统 硬 件 配 置 7 、 结 论 本 文 结 合 目 前 大 型 综 合 园 区 中 多 种 能 源 消 耗 量 大 、 结 构 复 杂 等 特 点 ， 设 计 了 综 合 能 耗 监 测 系 统 框 架 ， 并 在 能 耗 网 络 的 基 础 上 ， 所 设 计 的 综 合 能 耗 监 测 系 统 ， 提 出 了 监 测 网 络 的 设 计 原 则 并 以 大 型 综 合 园 区 为 例 详 细 阐 述 了 监 测 网 络 的 架 构 设 计 。 
 未 来 的 主 要 研 究 包 括 以 实 际 数 据 为 支 撑 ， 进 行 深 入 的 实 验 ， 探 索 影 响 大 型 综 合 园 区 能 耗 水 平 的 主 要 因 素 ， 建 立 综 合 能 耗 评 估 模 型 ， 实 现 对 大 型 综 合 园 区 各 种 能 耗 水 平 进 行 客 观 的 评 估 。 
 在 系 统 完 成 后 将 为 降 低 园 区 管 理 的 人 力 和 运 营 成 本 和 园 区 创 造 更 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 
 0 9 6 0 利 驰 共 享 技 术 电 气 社 区 基 于 S u p e r W O R K S 的 S F 6 气 体 全 绝 缘 充 气 柜 设 计 与 应 用 案 例 一 、 S F 6 气 体 全 绝 缘 柜 产 品 简 介 ： S F 6 气 体 全 绝 缘 全 密 封 紧 凑 型 环 网 柜 ( 以 下 简 称 充 气 柜 ) ， 是 一 个 完 全 封 闭 的 系 统 ， 其 带 电 部 位 及 开 关 封 闭 在 充 满 六 氟 化 硫 的 不 锈 钢 本 体 内 ， 整 个 开 关 装 置 不 受 外 部 环 境 影 响 ， 从 而 可 以 确 保 运 行 可 靠 性 及 人 生 安 全 。 
 并 实 现 了 免 维 护 。 
 通 过 选 择 可 扩 展 母 线 ， 可 以 实 现 任 何 组 合 ， 达 到 全 模 块 化 。 
 拓 展 母 线 按 全 绝 缘 和 屏 蔽 ， 确 保 了 可 靠 性 和 安 全 性 。 
 充 气 柜 同 时 可 提 供 T V 化 的 自 动 解 决 方 案 ， 形 成 了 智 能 化 开 关 的 概 念 ， 并 可 以 大 大 降 低 现 场 安 装 和 调 试 工 作 量 。 
 二 、 主 要 特 点 ： 1 、 操 作 安 全 ： 通 过 以 下 安 全 措 施 ， 可 以 为 用 户 提 供 特 别 的 安 全 保 障 ： ◆ 一 体 化 三 工 位 负 荷 开 关 ； ◆ 断 路 器 采 用 负 荷 开 关 代 替 隔 离 开 关 ， 更 加 安 全 可 靠 ； ◆ 一 次 侧 全 密 封 设 计 提 供 意 外 接 触 的 保 护 ； ◆ 满 足 五 防 要 求 的 机 械 连 锁 ； ◆ 带 电 显 示 器 可 提 供 进 出 线 路 带 电 指 示 。 
 2 、 运 行 可 靠 ： 全 密 闭 设 计 ， 所 开 关 及 母 线 带 电 体 均 密 封 在 3 m m 不 锈 钢 板 焊 接 成 的 气 箱 中 ； 配 硅 橡 胶 电 缆 插 头 ， 实 现 电 缆 头 全 绝 缘 全 密 封 ， 从 而 不 受 灰 尘 、 潮 湿 、 小 动 物 徐 等 外 界 环 境 影 响 。 
 ◆ 弹 簧 储 能 操 作 机 构 ， 可 人 工 或 电 动 操 作 ； ◆ 面 板 模 拟 线 图 提 供 开 关 位 置 指 示 ； ◆ 柜 体 用 镀 锌 板 制 作 ， 表 面 静 电 喷 涂 ， 增 强 抗 腐 蚀 性 能 ； ◆ 压 力 表 监 视 充 气 柜 箱 体 内 S F 6 气 体 安 全 压 力 范 围 。 
 3 、 经 济 型 ： ◆ 免 维 护 ； ◆ 高 度 可 靠 ； ◆ 使 用 寿 面 可 达 3 0 年 。 
 4 、 方 案 灵 活 ： ◆ 多 种 进 线 方 式 ， 可 实 现 左 、 右 、 上 或 前 进 线 ； ◆ 多 种 组 合 方 式 ， 个 单 元 之 间 可 实 现 任 意 组 合 ； ◆ 采 用 绝 缘 母 线 ， 可 实 现 前 后 并 柜 或 左 右 并 柜 ； ◆ 设 计 方 案 灵 活 。 
 5 、 应 用 广 泛 ： ◆ 馈 线 出 线 容 量 大 、 占 地 小 ， 适 用 多 种 应 用 需 求 。 
 三 、 1 0 k V 充 气 柜 应 用 案 例 ： 本 图 纸 为 某 城 市 用 电 工 程 户 外 开 闭 所 ， 采 用 共 箱 式 1 0 k V S F 6 充 气 柜 ， 一 次 系 统 图 方 案 为 P T + V V V V V V （ 2 进 线 4 出 线 + P T 配 置 ） ， 两 进 线 单 元 配 置 可 靠 的 机 械 及 电 气 连 锁 ， 保 证 任 何 时 候 只 能 合 一 台 ， 所 有 单 元 均 采 用 电 动 机 构 ， D C 4 8 V 电 源 由 专 用 直 流 电 源 提 供 ， V 单 元 配 置 微 机 保 护 装 置 吗 ， 对 回 路 进 行 过 流 速 断 等 保 护 ， P T 单 元 为 V V 接 法 ， 对 回 路 进 行 电 压 测 量 和 监 控 ， 同 时 预 留 D T U 终 端 的 接 点 和 安 装 位 置 ， 整 体 设 计 合 理 规 范 ， 可 供 参 考 ！ 四 、 3 5 k V 充 气 柜 应 用 案 例 ： 某 变 电 站 需 对 3 5 k V 配 电 系 统 进 行 升 级 ， 要 求 配 置 一 套 1 进 2 出 的 充 气 柜 （ P T + C + V + V ） ， 并 配 备 P T （ 电 压 互 感 器 ） 以 实 现 电 压 监 测 和 保 护 功 能 。 
 方 案 设 计 ： 1 、 充 气 柜 配 置 ◆ 进 线 单 元 ： 1 回 3 5 k V 进 线 ， 配 置 负 荷 开 关 等 。 
 ◆ 出 线 单 元 ： 2 回 3 5 k V 出 线 ， 每 回 均 配 置 断 路 器 、 隔 离 开 关 、 接 地 开 关 等 。 
 ◆ P T 单 元 ： 配 置 1 组 P T ， 用 于 电 压 监 测 和 保 护 。 
 2 、 主 要 设 备 ◆ 断 路 器 ： 3 5 k V S F 6 断 路 器 ， 具 备 高 开 断 能 力 和 可 靠 性 。 
 ◆ 隔 离 开 关 ： 电 动 操 作 ， 带 机 械 联 锁 ， 确 保 操 作 安 全 。 
 ◆ 接 地 开 关 ： 快 速 接 地 ， 保 障 维 护 安 全 。 
 ◆ P T ： 3 5 k V 电 压 互 感 器 ， 精 度 0 . 5 级 ， 用 于 电 压 监 测 和 保 护 。 
 3 、 控 制 系 统 ◆ 综 合 保 护 装 置 ： 实 现 过 流 、 速 断 、 过 压 、 欠 压 等 保 护 功 能 。 
 ◆ 监 控 系 统 ： 实 时 监 测 运 行 状 态 ， 支 持 远 程 控 制 和 数 据 上 传 。 
 项 目 优 势 ： ◆ 可 靠 性 高 ： 采 用 S F 6 气 体 绝 缘 ， 适 应 恶 劣 环 境 。 
 ◆ 维 护 简 便 ： 模 块 化 设 计 ， 便 于 检 修 和 更 换 。 
 ◆ 智 能 化 ： 配 备 监 控 系 统 ， 支 持 远 程 操 作 和 数 据 分 析 。 
 该 案 例 中 的 3 5 k V 充 气 柜 采 用 了 紧 凑 型 设 计 ， 具 有 自 动 控 制 、 高 可 靠 性 和 安 全 性 等 特 点 。 
 采 用 分 体 式 充 气 柜 结 构 ， 每 个 开 关 柜 内 都 有 一 个 独 立 的 气 箱 ， 开 关 柜 由 完 全 独 立 的 各 功 能 隔 室 拼 装 而 成 ， 其 中 母 线 气 室 和 断 路 器 气 室 采 用 不 锈 钢 焊 接 而 成 ， 确 保 了 设 备 的 密 封 性 和 绝 缘 性 能 ‌ ， 该 方 案 满 足 变 电 站 3 5 k V 配 电 系 统 的 升 级 需 求 ， 提 升 了 系 统 的 可 靠 性 和 智 能 化 水 平 ， 为 电 力 系 统 的 稳 定 运 行 提 供 了 保 障 。 
 附 录 一 、 充 气 柜 部 分 样 本 资 料 ： 1 、 默 飓 S F 6 气 体 全 绝 缘 全 封 闭 环 网 开 关 设 备 样 本 2 、 A B B S a f e R i n g / S a f e P l u s S G / H A S F 6 气 体 绝 缘 环 网 柜 和 紧 凑 型 开 关 柜 安 装 和 操 作 指 南 S F 6 S F 6 气 体 绝 缘 环 网 柜 安 装 指 南 X N E C 1 2 型 S F 6 气 体 全 绝 缘 紧 凑 型 开 关 设 备 样 本 3 、 X N E C 1 2 型 S F 6 气 体 全 绝 缘 紧 凑 型 开 关 设 备 样 本 附 录 二 、 充 气 柜 设 计 制 造 相 关 技 术 论 文 ： 1 、 6 6 k V 充 气 柜 母 线 电 气 联 接 系 统 设 计 《 机 电 工 程 技 术 》 2 0 2 2 年 9 月 第 5 1 卷 第 0 9 期 摘 要 ： 海 上 风 电 作 为 现 阶 段 可 再 生 新 能 源 发 电 的 重 要 组 成 部 分 ， 其 大 容 量 化 和 深 远 海 化 趋 势 已 然 正 在 被 国 内 外 广 泛 接 受 。 
 针 对 6 6 k V 电 压 等 级 在 国 内 电 网 中 基 本 没 有 应 用 的 现 状 ， 开 发 一 款 国 产 化 6 6 k V 开 关 设 备 。 
 作 为 这 种 充 气 式 开 关 柜 的 一 个 重 要 组 成 部 分 和 技 术 难 点 之 一 ， 主 要 阐 述 了 6 6 k V 充 气 柜 专 用 的 母 线 电 气 联 接 系 统 的 研 制 过 程 ， 分 为 功 能 要 求 及 实 现 、 结 构 形 式 的 研 究 及 确 定 、 主 要 零 部 件 的 设 计 、 系 统 整 体 电 场 仿 真 及 优 化 等 ４ 个 方 面 。 
 进 行 了 该 系 统 试 制 样 品 的 性 能 测 试 项 目 ， 结 果 显 示 经 过 设 计 优 化 ， 关 键 部 位 元 器 件 间 空 气 间 隙 内 部 的 最 大 场 强 远 低 于 理 论 击 穿 场 强 ， 完 全 满 足 设 计 需 求 ， 部 分 性 能 指 标 更 是 超 出 了 设 计 预 期 。 
 关 键 词 ： 海 上 风 电 ； 6 6 k V 充 气 柜 ； 母 线 电 气 连 接 系 统 ； 研 制 2 、 4 0 . 5 k V 充 气 柜 的 智 能 化 思 考 《 电 工 技 术 》 2 0 2 4 第 1 2 A 期 摘 要 ： 由 于 开 关 柜 的 结 构 具 有 密 封 性 、 绝 缘 性 特 点 , 断 路 器 在 柜 内 的 试 验 位 置 并 不 明 确 ， 在 运 行 过 程 中 , 很 有 可 能 会 发 生 断 路 器 动 静 触 头 接 触 不 良 的 情 况 , 从 而 引 发 运 行 故 障 , 不 利 于 电 网 安 全 、 稳 定 的 运 行 。 
 如 何 提 高 4 0 . 5 k V 充 气 柜 智 能 化 水 平 , 是 该 领 域 研 究 的 热 点 . 为 此 , 对 4 0 . 5 k V 充 气 柜 的 智 能 化 方 案 设 计 进 行 了 分 析 与 探 讨 。 
 关 键 词 ： 4 0 . 5 k V 充 气 柜 ； 智 能 化 ； 研 究 3 、 环 保 型 充 气 柜 “ 零 ” 局 放 的 机 械 设 计 方 法 探 讨 《 机 电 产 品 开 发 与 创 新 》 2 0 2 3 年 1 1 月 第 3 6 卷 第 6 期 摘 要 ： 本 文 旨 在 探 讨 一 种 新 型 的 环 保 型 充 气 柜 “ 零 ” 局 放 的 机 械 设 计 方 法 ， 以 解 决 充 气 柜 局 放 问 题 并 减 少 环 境 污 染 。 
 本 文 首 先 介 绍 了 环 保 型 充 气 柜 的 工 作 原 理 ， 并 分 析 了 其 存 在 的 局 放 问 题 。 
 接 着 ， 本 文 提 出 了 一 种 新 型 的 机 械 设 计 方 案 “ 零 ” 局 放 设 计 。 
 该 设 计 方 案 通 过 优 化 充 气 柜 内 部 结 构 和 材 料 ， 使 得 充 气 柜 内 部 电 场 均 匀 分 布 ， 从 而 达 到 “ 零 ” 局 放 的 目 的 。 
 实 验 结 果 表 明 ， 新 型 设 计 方 案 能 够 有 效 地 降 低 充 气 柜 的 局 放 现 象 ， 同 时 具 有 良 好 的 环 保 性 能 。 
 最 后 对 未 来 环 保 型 充 气 柜 的 发 展 方 向 进 行 了 展 望 ， 认 为 在 材 料 选 用 、 结 构 设 计 、 工 艺 技 术 等 方 面 不 断 创 新 ， 可 以 进 一 步 提 高 充 气 柜 的 可 靠 性 和 环 保 性 能 。 
 关 键 词 ： 充 气 柜 ； 机 械 设 计 ； “ 零 ” 局 放 ； 环 保 性 能 4 、 充 气 柜 生 产 的 主 要 问 题 及 解 决 方 案 《 自 动 化 应 用 》 2 0 1 7 年 第 9 期 摘 要 ： 充 气 柜 ( C G l S ) 自 身 结 构 决 定 了 其 生 产 过 程 中 会 遇 到 诸 多 问 题 。 
 本 文 着 重 介 绍 气 密 性 、 气 体 水 分 含 量 、 零 部 件 质 量 和 现 场 装 配 等 问 题 并 针 对 每 个 问 题 提 出 具 体 的 解 决 方 案 。 
 关 键 词 ： 充 气 柜 ； 主 要 问 题 ； 解 决 方 案 5 、 新 型 4 0 . 5 k V 2 5 0 0 A 干 燥 空 气 绝 缘 充 气 柜 温 升 控 制 研 究 《 高 压 电 器 》 第 5 9 卷 第 9 期 2 0 2 3 . 9 摘 要 ： 采 用 干 燥 空 气 取 代 S F 6 绝 缘 的 中 压 充 气 柜 ， 符 合 绿 色 环 保 发 展 方 向 ， 但 空 气 的 对 流 散 热 能 力 弱 于 S F 6 ， 这 对 充 气 柜 的 散 热 结 构 提 出 了 更 高 要 求 。 
 文 中 提 出 了 一 种 采 用 纵 向 直 线 布 置 主 回 路 的 4 0 . 5 k V 2 5 0 0 A 干 燥 空 气 绝 缘 充 气 柜 总 体 结 构 ， 其 具 有 主 导 电 回 路 短 、 发 热 功 率 较 低 的 特 点 。 
 对 该 充 气 柜 进 行 发 热 与 散 热 分 析 、 仿 真 和 试 验 研 究 ， 发 现 采 用 常 规 结 构 气 箱 时 ， 其 内 部 空 气 温 升 达 6 0 K 左 右 ， 气 箱 内 热 量 无 法 散 到 气 箱 外 部 是 整 体 温 升 超 标 的 主 要 因 素 。 
 从 增 强 对 流 散 热 和 辐 射 散 热 方 面 对 散 热 结 构 进 行 优 化 ， 重 点 设 计 了 柜 体 侧 板 外 表 面 的 散 热 通 道 ， 优 化 后 的 方 案 通 过 了 1 . 1 × 2 5 0 0 A 温 升 试 验 ， 验 证 了 设 计 和 优 化 思 路 的 可 行 性 。 
 关 键 词 ： 4 0 . 5 k V 环 保 充 气 柜 ； 干 燥 空 气 绝 缘 ； 大 电 流 ； 温 升 控 制 0 9 2 1 a c r e l d y 电 气 社 区 以 安 科 瑞 为 例 ， 论 光 伏 发 电 系 统 运 维 优 化 新 范 式 摘 要 ： 阐 述 光 伏 发 电 系 统 运 维 中 的 问 题 和 优 化 措 施 ， 包 括 光 伏 组 件 的 精 细 化 运 维 、 汇 流 箱 无 线 通 信 技 术 的 应 用 、 光 伏 系 统 中 的 逆 变 器 维 护 、 改 善 调 压 措 施 ， 从 而 保 障 光 伏 发 电 系 统 能 够 正 常 有 效 运 行 。 
 关 键 词 ： 光 伏 发 电 ， 汇 流 技 术 ， 逆 变 器 ， 调 压 措 施 0 引 言 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 实 现 由 光 能 到 电 能 的 转 换 ， 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 大 致 由 光 伏 组 件 阵 列 、 直 流 汇 流 箱 、 逆 变 器 、 升 压 变 压 器 和 高 压 开 关 柜 、 继 电 保 护 设 备 、 通 信 设 备 等 组 成 ， 其 总 体 结 构 复 杂 且 一 般 长 时 间 带 电 运 行 ， 运 行 中 容 易 出 现 各 种 问 题 ， 所 以 需 要 对 光 伏 发 电 系 统 运 维 情 况 进 行 分 析 ， 明 确 其 薄 弱 点 ， 采 取 针 对 性 措 施 进 行 解 决 ， 确 保 光 伏 发 电 系 统 的 有 效 安 全 稳 定 运 行 。 
 1 光 伏 发 电 系 统 运 维 中 的 问 题 光 伏 组 件 运 维 难 的 问 题 。 
 光 伏 电 站 组 件 数 量 众 多 ， 组 件 隐 患 不 易 被 排 查 ， 其 “ 带 病 ” 运 行 和 低 效 运 行 ， 将 对 电 站 造 成 不 可 估 量 的 损 失 ， 依 现 场 为 依 据 ， 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ： （ 1 ） 组 件 清 洗 不 及 时 ， 西 北 春 冬 季 风 沙 较 大 ， 组 件 表 面 浮 沉 不 及 时 清 理 ， 将 影 响 组 件 发 电 效 率 ， 减 少 项 目 收 益 。 
 （ 2 ） 近 年 ， 运 维 人 员 在 光 伏 组 件 红 外 测 温 工 作 中 ， 发 现 电 站 部 分 方 阵 所 带 组 件 热 斑 数 量 过 多 ， 较 正 常 方 阵 逆 变 器 功 率 及 发 电 量 对 比 ， 明 显 低 于 其 他 方 阵 。 
 同 时 经 过 现 场 检 查 对 比 ， 单 个 组 件 出 现 上 述 状 况 ， 将 影 响 整 个 组 串 发 电 量 ， 同 时 该 类 隐 患 具 有 不 通 过 仪 器 不 易 发 现 的 问 题 。 
 光 伏 电 站 汇 流 箱 排 查 难 的 问 题 。 
 就 目 前 存 量 电 站 而 言 ， 建 站 时 间 长 达 1 0 余 年 ， 汇 流 箱 通 信 均 采 用 R S 4 8 5 通 信 ， 依 现 场 实 际 情 况 进 行 分 析 ， 大 部 分 汇 流 箱 通 信 模 块 故 障 或 通 信 线 断 线 ， 汇 流 箱 在 线 监 控 系 统 不 能 有 效 为 电 站 运 维 人 员 提 供 准 确 的 支 路 运 行 数 据 和 故 障 信 息 ， 致 使 增 加 运 维 人 员 日 常 运 维 工 作 量 ， 运 维 效 率 减 低 。 
 光 伏 电 站 逆 变 器 运 维 中 的 难 点 。 
 针 对 光 伏 电 站 发 电 系 统 单 一 ， 逆 变 器 作 为 光 伏 电 站 主 要 的 电 能 转 换 设 备 ， 数 量 多 、 集 成 化 高 ， 且 长 时 间 带 电 运 行 ， 加 之 高 温 、 灰 尘 堆 积 、 检 修 维 护 不 到 位 等 因 素 易 造 成 电 路 板 损 坏 、 电 容 击 穿 等 故 障 ， 往 往 造 成 逆 变 器 故 障 长 时 间 停 机 。 
 同 时 ， 因 运 维 人 员 专 业 化 技 术 水 平 不 高 ， 对 逆 变 器 故 障 不 能 及 时 处 理 ， 大 多 情 况 需 设 备 厂 家 到 站 进 行 维 护 。 
 其 间 ， 造 成 逆 变 器 长 时 间 停 机 ， 进 而 影 响 项 目 收 益 。 
 影 响 电 能 质 量 的 问 题 。 
 正 常 情 况 下 光 伏 发 电 系 统 的 并 网 点 并 非 稳 定 状 态 ， 电 压 、 电 流 会 辐 照 度 等 因 素 而 变 动 。 
 例 如 对 于 潮 流 条 件 较 为 复 杂 的 情 况 来 说 ， 光 伏 发 电 过 程 中 若 是 产 生 反 向 电 流 的 情 况 ， 就 会 造 成 传 输 功 率 的 下 降 、 负 载 电 压 的 上 升 ， 从 而 造 成 电 压 发 生 偏 移 。 
 光 伏 发 电 作 为 电 网 电 源 点 之 一 ， 其 发 展 趋 势 会 因 多 种 因 素 随 时 发 生 变 化 ， 自 主 性 难 以 控 制 。 
 2 光 伏 发 电 系 统 运 维 优 化 策 略 光 伏 组 件 的 精 细 化 运 维 。 
 （ 1 ） 科 学 制 定 组 件 维 护 清 洗 计 划 。 
 为 了 保 证 光 伏 组 件 的 正 常 有 效 运 行 ， 需 要 定 期 对 其 进 行 清 洁 ， 确 保 其 对 于 太 阳 能 的 吸 收 能 力 。 
 在 清 洁 过 程 中 要 遵 循 相 关 规 程 ， 避 免 损 坏 组 件 。 
 现 阶 段 较 为 常 用 的 清 洗 方 法 包 括 人 工 清 洗 组 件 、 人 工 水 洗 、 工 程 车 辆 清 洗 、 机 器 人 清 洗 等 等 。 
 其 中 人 工 清 洗 组 件 主 要 是 利 用 水 车 高 压 冲 洗 ， 此 种 方 式 更 便 于 应 用 ， 但 是 一 旦 压 力 控 制 不 合 适 就 会 造 成 光 伏 组 件 的 损 坏 。 
 还 有 通 过 机 器 人 清 洗 则 可 以 充 分 发 挥 人 工 智 能 等 信 息 技 术 的 优 势 ， 可 以 实 现 更 加 复 杂 环 境 的 作 业 ， 具 有 较 高 的 效 率 ， 但 需 要 增 加 具 体 操 作 的 灵 活 性 和 高 额 的 成 本 。 
 所 以 要 根 据 具 体 项 目 的 特 点 及 所 处 季 节 环 境 、 自 然 灾 害 等 科 学 的 制 定 出 针 对 性 的 维 护 计 划 和 措 施 ， 程 度 确 保 光 伏 组 件 的 正 常 有 效 运 行 。 
 （ 2 ） 热 斑 现 象 的 产 生 和 避 免 。 
 太 阳 能 电 池 组 件 某 部 位 被 遮 挡 后 长 时 间 运 营 之 后 容 易 产 生 热 斑 问 题 ， 一 方 面 给 会 限 / 制 光 伏 设 备 吸 收 太 阳 辐 射 ， 严 重 限 / 制 光 能 的 转 换 ， 另 一 方 面 被 遮 挡 处 将 会 变 为 负 载 消 耗 产 生 的 电 能 ， 发 热 导 致 电 池 组 件 产 生 不 可 逆 的 损 坏 ， 长 此 以 往 屏 蔽 层 温 度 也 会 较 大 上 升 ， 容 易 造 成 表 层 受 到 破 坏 而 产 生 热 斑 。 
 为 了 能 够 消 除 热 斑 的 问 题 ， 一 方 面 要 将 覆 盖 在 组 件 表 面 附 着 物 质 清 除 掉 ， 保 持 太 阳 能 组 件 的 清 洁 性 ， 另 一 方 面 要 对 电 池 内 部 以 及 反 向 电 流 状 态 进 行 充 分 了 解 ， 必 要 情 况 下 可 以 对 组 件 功 能 进 行 优 化 ， 以 数 据 统 计 为 基 础 ， 按 照 已 统 计 低 效 组 件 数 据 统 计 表 定 位 拆 除 汇 流 箱 异 常 支 路 所 带 全 部 光 伏 组 件 ， 然 后 将 拆 下 的 正 常 光 伏 组 件 集 中 安 装 ， 接 入 同 源 汇 流 箱 ， 确 保 汇 流 箱 各 支 路 发 电 能 力 平 均 有 效 ； 由 于 低 效 组 件 拆 除 后 剩 余 的 空 余 支 架 则 换 装 相 同 尺 寸 规 格 的 组 件 接 至 同 一 汇 流 箱 以 实 现 核 定 上 网 容 量 ， 确 保 组 件 的 有 效 工 作 。 
 汇 流 箱 无 线 通 信 技 术 的 应 用 。 
 汇 流 箱 是 光 伏 电 站 电 流 汇 集 单 元 ， 汇 流 箱 数 据 采 集 模 块 监 视 每 个 支 路 运 行 情 况 ， 所 以 汇 流 箱 的 通 信 是 了 解 现 场 设 备 运 行 正 常 的 关 键 所 在 ， 由 于 光 伏 发 电 项 目 占 地 面 积 广 ， 汇 流 箱 往 往 数 量 多 ， 每 次 排 查 耗 时 较 长 、 效 率 低 。 
 出 现 汇 流 箱 通 信 故 障 时 若 按 原 通 信 方 式 恢 复 汇 流 箱 通 信 ， 通 信 模 块 故 障 的 需 大 量 更 换 或 维 修 通 信 模 块 ， 通 信 线 断 线 的 需 要 查 找 断 线 点 ， 进 行 重 新 接 线 ， 投 入 人 力 成 本 较 大 ， 如 果 现 场 重 新 敷 设 通 信 线 不 但 有 需 要 大 量 人 力 、 物 力 投 入 还 不 能 保 证 长 时 间 可 靠 通 信 。 
 所 以 ， 现 场 大 面 积 出 线 通 信 断 线 ， 可 通 过 技 改 汇 流 箱 无 线 通 信 ， 从 而 提 高 设 备 数 据 的 可 靠 性 ， 提 高 现 场 运 维 人 员 工 作 效 率 ， 深 挖 细 查 电 站 发 电 存 量 ， 提 高 站 内 整 体 发 电 量 ， 增 加 电 站 收 益 。 
 光 伏 系 统 中 的 逆 变 器 维 护 。 
 对 于 光 伏 系 统 来 说 ， 逆 变 器 是 为 主 要 的 设 备 之 一 ， 其 运 行 情 况 直 接 决 定 着 整 个 光 伏 系 统 的 正 常 运 行 ， 维 护 过 程 中 要 特 别 关 注 如 下 几 方 面 ： （ 1 ） 对 于 逆 变 器 直 流 汇 集 接 线 端 子 进 行 定 期 维 护 ， 检 查 各 引 线 接 头 接 触 是 否 良 好 ， 接 触 点 是 否 发 热 ， 有 无 烧 伤 痕 迹 ， 引 线 有 无 断 股 、 折 断 现 象 ， 一 旦 发 现 存 在 以 上 情 况 要 马 上 处 理 或 更 换 。 
 （ 2 ） 逆 变 器 开 始 并 网 运 行 前 对 其 状 态 进 行 检 测 ， 包 括 ： 电 网 相 序 、 P V 绝 缘 阻 抗 、 直 流 电 压 采 样 、 交 流 电 压 采 样 、 接 触 器 状 态 、 霍 尔 电 流 传 感 器 等 关 键 量 。 
 （ 3 ） 保 持 电 网 电 压 处 于 逆 变 器 正 常 运 行 范 围 ， P V 电 压 处 于 规 定 范 围 ， 以 上 两 者 任 意 一 项 超 出 规 定 范 围 逆 变 器 将 立 即 与 电 网 断 开 ， 防 止 设 备 损 坏 。 
 （ 4 ） 定 期 巡 查 设 备 运 行 参 数 、 运 行 方 式 、 开 关 位 置 等 是 否 正 确 ， 确 保 室 内 通 风 良 好 ， 冷 却 系 统 运 转 正 常 ， 进 风 口 滤 网 无 堵 塞 现 象 ， 无 异 常 振 动 、 异 常 声 音 和 异 常 气 味 。 
 改 善 调 压 措 施 。 
 光 伏 发 电 过 程 中 要 改 善 调 压 设 备 ， 从 而 确 保 并 网 的 有 效 性 。 
 电 网 电 压 调 节 相 对 较 为 复 杂 ， 相 关 工 作 人 员 需 要 充 分 分 析 相 应 节 点 的 具 体 特 性 以 及 实 际 运 行 情 况 ， 并 且 也 要 注 意 外 部 环 境 等 方 面 的 影 响 ， 以 此 为 基 础 制 定 针 对 性 的 发 电 策 略 。 
 （ 1 ） 可 利 用 优 化 负 荷 的 方 式 来 对 系 统 电 压 进 行 调 节 ， 避 免 出 现 过 电 压 的 情 况 ， 在 此 过 程 中 要 对 线 路 运 行 情 况 实 施 动 态 监 控 ， 不 断 对 负 荷 进 行 优 化 调 整 ， 通 过 多 次 迭 代 实 现 预 期 目 标 。 
 （ 2 ） 采 用 具 备 负 载 稳 压 性 能 的 设 备 ， 如 逆 变 器 、 升 压 箱 变 等 ， 确 保 其 可 以 承 载 波 动 的 电 压 ， 从 而 保 证 满 运 行 要 求 。 
 （ 3 ） 装 设 无 功 补 偿 装 置 ， 通 过 动 态 无 功 补 偿 装 置 设 定 恒 电 压 模 式 来 保 证 系 统 电 压 的 满 足 要 求 ， 从 而 确 保 电 网 的 稳 定 运 行 。 
 3 安 科 瑞 提 供 分 布 式 光 伏 发 电 监 测 系 统 解 决 方 案 3 . 1 概 述 “ 十 四 五 ” 期 间 ， 随 着 “ 双 碳 ” 目 标 提 出 及 逐 步 落 实 ， 本 就 呈 现 出 较 好 发 展 势 头 的 分 布 式 光 伏 发 展 有 望 大 幅 提 速 。 
 就 “ 十 四 五 ” 光 伏 发 展 规 划 ， 发 改 委 能 源 研 究 所 可 再 生 能 源 发 展 副 主 任 陶 冶 表 示 ， “ 双 碳 ” 目 标 意 味 着 产 业 结 构 的 调 整 ， 未 来 1 0 年 ， 新 能 源 装 机 将 保 持 在 1 1 0 G W 以 上 的 年 增 速 ， 这 里 面 包 含 集 中 式 光 伏 电 站 和 分 布 式 光 伏 电 站 。 
 相 较 于 集 中 式 电 站 来 说 ， 分 布 式 对 土 地 等 自 然 资 源 没 有 依 赖 ， 各 个 地 方 的 屋 顶 就 是 分 布 式 电 站 的 形 成 基 础 ， 在 碳 中 和 方 案 的 可 选 项 中 ， 分 布 式 光 伏 由 于 其 灵 活 性 必 将 被 大 力 发 展 ， 目 前 已 有 河 北 、 甘 肃 、 安 徽 、 浙 江 、 陕 西 等 9 省 发 布 关 于 分 布 式 光 伏 整 县 推 进 工 作 的 通 知 。 
 目 前 我 国 的 两 种 分 布 式 应 用 场 景 分 别 是 ： 广 大 农 村 屋 顶 的 户 用 光 伏 和 工 商 业 企 业 屋 顶 光 伏 ， 这 两 类 分 布 式 光 伏 电 站 今 年 都 发 展 迅 速 。 
 3 . 2 相 关 标 准 根 据 电 网 Q / G D W 1 4 8 0 2 0 1 5 《 分 布 式 电 源 接 入 电 网 技 术 规 定 》 ： 分 布 式 电 源 并 网 电 压 等 级 可 根 据 各 并 网 点 装 机 容 量 进 行 初 步 选 择 ， 如 下 ： 8 k W 及 以 下 可 接 入 2 2 0 V ； 8 k W 4 0 0 k W 可 接 入 3 8 0 V ； 4 0 0 k W 6 0 0 0 k W 可 接 入 1 0 k V ； 5 0 0 0 k W 3 0 0 0 0 k W 以 上 可 接 入 3 5 k V 。 
 并 网 电 压 等 级 应 根 据 电 网 条 件 ， 通 过 技 术 经 济 比 选 论 证 确 定 。 
 若 高 低 两 级 电 压 均 具 备 接 入 条 件 ， 优 先 采 用 低 电 压 等 级 接 入 。 
 3 . 3 解 决 方 案 （ 1 ） 交 流 2 2 0 V 并 网 交 流 2 2 0 V 并 网 的 光 伏 发 电 系 统 多 用 于 居 民 屋 顶 光 伏 发 电 ， 装 机 功 率 在 8 k W 左 右 。 
 户 用 光 伏 电 站 今 年 发 展 非 常 迅 猛 ， 根 据 能 源 局 网 站 提 供 的 数 据 ， 截 至 2 0 2 1 年 6 月 底 ， 全 国 累 计 纳 入 2 0 2 1 年 财 政 补 贴 规 模 户 用 光 伏 项 目 装 机 容 量 为 5 8 6 . 1 4 万 千 瓦 ， 这 相 当 于 6 个 月 在 居 民 屋 顶 建 造 了 四 分 之 一 个 三 峡 水 电 站 。 
 部 分 小 型 光 伏 电 站 为 自 发 自 用 ， 余 电 不 上 网 模 式 ， 这 种 类 型 的 光 伏 电 站 需 要 安 装 防 逆 流 保 护 装 置 ， 避 免 往 电 网 输 送 电 能 。 
 光 伏 电 站 规 模 较 小 ， 而 且 比 较 分 散 ， 对 于 光 伏 电 站 的 管 理 者 来 说 ， 通 过 云 平 台 来 管 理 此 类 光 伏 电 站 非 常 有 必 要 ， 安 科 瑞 在 这 类 光 伏 电 站 提 供 的 解 决 方 案 包 括 以 下 方 面 ： （ 2 ） 交 流 3 8 0 V 并 网 根 据 电 网 Q / G D W 1 4 8 0 2 0 1 5 《 分 布 式 电 源 接 入 电 网 技 术 规 定 》 ， 8 k W 4 0 0 k W 可 3 8 0 V 并 网 ， 这 类 分 布 式 光 伏 多 为 工 商 业 企 业 屋 顶 光 伏 ， 自 发 自 用 ， 余 电 上 网 。 
 分 布 式 光 伏 接 入 配 电 网 前 ， 应 明 确 计 量 点 ， 计 量 点 设 置 除 应 考 虑 产 权 分 界 点 外 ， 还 应 考 虑 分 布 式 电 源 出 口 与 用 户 自 用 电 线 路 处 。 
 每 个 计 量 点 均 应 装 设 双 向 电 能 计 量 装 置 ， 其 设 备 配 置 和 技 术 要 求 符 合 D L / T 4 4 8 的 相 关 规 定 ， 以 及 相 关 标 准 、 规 程 要 求 。 
 电 能 表 采 用 智 能 电 能 表 ， 技 术 性 能 应 满 足 电 网 公 司 关 于 智 能 电 能 表 的 相 关 标 准 。 
 用 于 结 算 和 考 核 的 分 布 式 电 源 计 量 装 置 ， 应 安 装 采 集 设 备 ， 接 入 用 电 信 息 采 集 系 统 ， 实 现 用 电 信 息 的 远 程 自 动 采 集 。 
 光 伏 阵 列 接 入 组 串 式 光 伏 逆 变 器 ， 或 者 通 过 汇 流 箱 接 入 逆 变 器 ， 然 后 接 入 企 业 3 8 0 V 电 网 ， 实 现 自 发 自 用 ， 余 电 上 网 。 
 在 3 8 0 V 并 网 点 前 需 要 安 装 计 量 电 表 用 于 计 量 光 伏 发 电 量 ， 同 时 在 企 业 电 网 和 公 共 电 网 连 接 处 也 需 要 安 装 双 向 计 量 电 表 ， 用 于 计 量 企 业 上 网 电 量 ， 数 据 均 应 上 传 供 电 部 门 用 电 信 息 采 集 系 统 ， 用 于 光 伏 发 电 补 贴 和 上 网 电 量 结 算 。 
 部 分 光 伏 电 站 并 网 点 需 要 监 测 并 网 点 电 能 质 量 ， 包 括 电 源 频 率 、 电 源 电 压 的 大 小 、 电 压 不 平 衡 、 电 压 骤 升 / 骤 降 / 中 断 、 快 速 电 压 变 化 、 谐 波 / 间 谐 波 T H D 、 闪 变 等 ， 需 要 安 装 单 独 的 电 能 质 量 监 测 装 置 。 
 部 分 光 伏 电 站 为 自 发 自 用 ， 余 电 不 上 网 模 式 ， 这 种 类 型 的 光 伏 电 站 需 要 安 装 防 逆 流 保 护 装 置 ， 避 免 往 电 网 输 送 电 能 。 
 这 种 并 网 模 式 单 体 光 伏 电 站 规 模 适 中 ， 可 通 过 云 平 台 采 用 光 伏 发 电 数 据 和 储 能 系 统 运 行 数 据 ， 安 科 瑞 在 这 类 光 伏 电 站 提 供 的 解 决 方 案 包 括 以 下 方 面 ： （ 3 ） 1 0 k V 或 3 5 k V 并 网 根 据 《 能 源 局 关 于 2 0 1 9 年 风 电 、 光 伏 发 电 项 目 建 设 有 关 事 项 通 知 》 （ 国 发 新 能 〔 2 0 1 9 〕 4 9 号 ） ， 对 于 需 要 补 贴 的 新 建 工 商 业 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 ， 需 要 满 足 单 点 并 网 装 机 容 量 小 于 6 兆 瓦 且 为 非 户 用 的 要 求 ， 支 持 在 符 合 电 网 运 行 安 全 技 术 要 求 的 前 提 下 ， 通 过 内 部 多 点 接 入 配 电 系 统 。 
 此 类 分 布 式 光 伏 装 机 容 量 一 般 比 较 大 ， 需 要 通 过 升 压 变 压 器 升 压 后 接 入 电 网 。 
 由 于 装 机 容 量 较 大 ， 可 能 对 公 共 电 网 造 成 比 较 大 的 干 扰 ， 因 此 供 电 部 门 对 于 此 规 模 的 分 布 式 光 伏 电 站 稳 控 系 统 、 电 能 质 量 以 及 和 调 度 的 通 信 要 求 都 比 较 高 。 
 光 伏 电 站 并 网 点 需 要 监 测 并 网 点 电 能 质 量 ， 包 括 电 源 频 率 、 电 源 电 压 的 大 小 、 电 压 不 平 衡 、 电 压 骤 升 / 骤 降 / 中 断 、 快 速 电 压 变 化 、 谐 波 / 间 谐 波 T H D 、 闪 变 等 ， 需 要 安 装 单 独 的 电 能 质 量 监 测 装 置 。 
 上 图 为 一 个 1 M W 分 布 式 光 伏 电 站 的 示 意 图 ， 光 伏 阵 列 接 入 光 伏 汇 流 箱 ， 经 过 直 流 柜 汇 流 后 接 入 集 中 式 逆 变 器 ( 直 流 柜 根 据 情 况 可 不 设 置 ) ， 经 过 升 压 变 压 器 升 压 至 1 0 k V 或 3 5 k V 后 并 入 中 压 电 网 。 
 由 于 光 伏 电 站 装 机 容 量 比 较 大 ， 涉 及 到 的 保 护 和 测 控 设 备 比 较 多 ， 主 要 如 下 表 ： 系 统 功 能 设 计 安 科 瑞 电 光 伏 电 站 监 控 软 件 采 用 A c r e l 2 0 0 0 Z ， 是 安 科 瑞 电 气 股 份 有 限 公 司 总 结 多 年 的 开 发 、 实 践 经 验 和 大 量 的 用 户 需 求 而 设 计 针 对 用 户 配 电 系 统 和 光 伏 电 站 的 实 时 监 控 系 统 。 
 1 ） 软 件 运 行 环 境 配 置 服 务 器 上 安 装 W i n d o w s 7 操 作 系 统 。 
 2 ） 光 伏 电 站 电 力 监 控 软 件 架 构 软 件 采 用 C / S 架 构 ， 实 时 采 集 光 伏 电 站 电 流 、 电 压 、 日 / 月 / 年 / 累 计 发 电 量 和 气 象 数 据 。 
 3 ） 光 伏 电 站 电 力 监 控 软 件 功 能 对 光 伏 电 站 的 整 体 信 息 进 行 监 控 ， 采 用 图 形 和 数 据 的 形 式 实 时 动 态 地 展 现 电 站 概 况 、 电 站 实 时 发 电 及 发 电 统 计 信 息 。 
 包 括 电 站 概 括 、 环 境 参 数 、 实 时 信 息 、 发 电 量 统 计 及 发 电 量 信 息 通 过 主 界 面 可 以 对 光 伏 阵 列 现 场 环 境 进 行 实 时 监 测 与 显 示 ， 如 室 外 温 度 值 、 风 速 、 风 向 、 光 照 强 度 等 。 
 a ） 通 过 对 电 站 内 一 次 及 二 次 配 电 网 络 状 态 的 监 控 ， 了 解 电 站 内 各 电 气 设 备 的 运 行 情 况 及 状 态 ， 并 对 电 站 的 并 网 状 态 、 有 / 无 功 功 率 流 向 情 况 等 进 行 实 时 监 控 。 
 b ） 光 伏 组 件 分 布 监 控 能 够 根 据 微 逆 变 反 应 的 数 据 显 示 各 组 太 阳 能 电 池 板 的 工 作 状 态 （ 是 否 正 常 发 电 ） ， 根 据 组 串 式 逆 变 器 显 示 各 光 伏 组 串 输 出 功 率 ， 分 别 计 量 两 种 两 种 逆 变 方 式 的 发 电 量 日 发 电 量 、 日 发 电 量 曲 线 、 月 发 电 量 柱 状 图 、 年 发 电 量 柱 状 图 等 ， 并 对 这 两 种 方 式 发 电 量 进 行 对 比 。 
 c ） 逆 变 器 监 控 组 串 式 逆 变 器 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 直 流 电 压 、 直 流 电 流 、 直 流 功 率 交 流 电 压 、 交 流 电 流 逆 变 器 内 温 度 、 时 钟 频 率 、 功 率 因 数 、 当 前 发 电 功 率 日 发 电 量 、 累 积 发 电 量 、 累 积 C O 2 减 排 量 电 网 电 压 过 高 、 电 网 电 压 过 低 电 网 频 率 过 高 、 电 网 频 率 过 低 直 流 电 压 过 高 、 直 流 电 压 过 低 逆 变 器 过 载 、 逆 变 器 过 热 、 逆 变 器 短 路 散 热 器 过 热 逆 变 器 孤 岛 D S P 故 障 、 通 讯 故 障 等 。 
 监 控 系 统 可 绘 制 显 示 逆 变 器 电 压 — 时 间 曲 线 、 功 率 — 时 间 曲 线 等 ， 直 流 侧 输 入 电 流 实 时 曲 线 、 交 流 侧 逆 变 输 出 电 流 曲 线 ， 并 采 集 与 显 示 各 逆 变 器 日 发 电 量 等 电 参 量 ； d ） 交 流 汇 流 箱 监 控 交 流 汇 流 箱 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 光 伏 组 串 输 出 直 流 电 压 、 输 出 直 流 电 流 、 输 出 直 流 功 率 各 路 输 入 总 发 电 功 率 、 总 发 电 量 汇 流 箱 输 出 电 流 、 汇 流 箱 输 出 电 压 、 汇 流 箱 输 出 功 率 电 流 监 测 允 差 报 警 传 输 电 缆 / 短 路 故 障 告 警 空 气 开 关 状 态 、 故 障 信 息 等 e ） 交 流 配 电 柜 监 控 交 流 配 电 柜 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 光 伏 发 电 总 输 出 有 功 功 率 、 无 功 功 率 功 率 因 数 、 电 压 、 电 流 断 路 器 故 障 信 息 、 防 雷 器 状 态 信 息 等 f ） 并 网 柜 监 控 通 过 对 并 网 柜 的 监 控 ， 计 量 上 网 电 量 、 内 部 用 电 量 、 电 能 质 量 、 光 伏 发 电 系 统 有 功 和 无 功 输 出 、 发 电 量 、 功 率 因 数 、 并 网 点 的 电 压 和 频 率 、 注 入 系 统 的 电 等 参 数 ， 计 算 碳 减 排 量 ， 并 折 算 成 标 准 煤 ， 计 算 发 电 收 益 。 
 g ） 环 境 参 数 监 控 环 境 参 数 主 要 监 测 指 标 包 括 ： 日 照 辐 射 风 速 、 风 向 环 境 温 度 太 阳 能 电 池 板 温 度 等 对 比 实 际 微 逆 或 几 种 微 逆 输 出 指 导 电 池 板 需 要 清 洗 等 信 息 。 
 h ） 历 史 数 据 管 理 监 控 系 统 可 针 对 光 伏 发 电 现 场 的 各 种 事 件 进 行 记 录 ， 如 ： 通 讯 采 集 异 常 、 开 关 变 位 、 操 作 记 录 等 ， 时 间 记 录 支 持 按 类 型 查 询 ， 并 可 对 越 限 报 警 值 进 行 更 改 设 置 ； i ） 日 发 电 趋 势 分 析 系 统 提 供 了 实 时 曲 线 和 历 史 趋 势 两 种 曲 线 分 析 界 面 ， 可 以 反 映 出 每 天 2 4 小 时 内 光 伏 发 电 量 与 该 日 日 照 强 度 ， 环 境 温 度 ， 风 速 等 的 波 动 情 况 。 
 j ） 故 障 报 警 当 电 池 板 长 时 间 输 出 功 率 偏 低 进 行 故 障 指 示 ， 建 议 运 维 人 员 前 往 现 场 检 查 是 否 有 故 障 发 生 等 ； 另 外 对 于 并 网 柜 部 分 的 主 断 路 器 分 合 闸 状 态 进 行 监 视 ， 当 出 现 开 关 变 位 及 时 报 警 ， 提 醒 运 维 人 员 。 
 4 结 语 近 些 年 随 着 能 源 的 需 求 不 断 增 加 ， 面 临 很 多 非 可 再 生 资 源 大 量 消 耗 和 突 出 的 环 境 污 染 问 题 ， 光 伏 发 电 等 清 洁 能 源 的 开 发 和 应 用 不 断 加 快 。 
 为 了 光 伏 发 电 系 统 能 够 正 常 有 效 运 行 ， 需 要 对 其 进 行 定 期 的 运 维 分 析 ， 明 确 问 题 所 在 ， 采 取 针 对 性 措 施 进 行 优 化 ， 确 保 光 伏 发 电 系 统 的 正 常 运 行 ， 进 一 步 促 进 清 洁 能 源 的 发 展 。 
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