浅析工商业储能系统在用电能量管理系统中的作用

摘要：在现代社会，工商业用电需求逐渐增加，能量管理成为企业运营的一项重要策略。随着可再生能源的发展，工商业储能系统作为其关键部分，正在发挥越来越重要的作用。

关键词：工商业用电；用电管理；能量储存；储能系统；储能系统容量规划；容量配置

0.引言

经济不断发展与进步，使我国进入了数字化时代，许多行业顺应时代发展，进行了智能化的变革与更新。我国电力系统的发电也应用了智能化信息技术，不同地区的电网集团智能化收集到了不同的用电信息，并对其进行相应的管理。由于不同用电区域或团体都有各自的用电特征需求，为了进一步分析和管理相应区域的用电情况，面向不同的团体设立了其相对应的电能量储能系统[4。但由于目前对不同区域用电数据信息的分析能力不够具体和完善，不能准确进行储能系统的容量规划配置，不利于电量的按需分配和节约环保性。基于以上背景，本文研究了一种面向工商业用电能量管理的储能系统容量规划分配方法，优化电力能量的调控与分配，希望可以提高电力分配的按需分配性以及用户用电的经济性，优化电网运行效率，提升电力行业长期发展的稳定性，实现其经济效益与社会效益。

1.工商业储能系统的定义

工商业储能系统是指通过电池等储能设施，以储存和释放电能的方式，帮助企业在用电高峰期与低谷期之间进行调节。其主要目的在于降低企业运营成本、提升用电效率和保证用电安全。随着科技的不断进步，储能技术也在迅速升级，从初始的铅酸电池逐渐向锂电池、钠硫电池等新型电池发展。

3.工商业储能系统在能量管理中的作用

3.1负荷调节与需求响应

工商业储能系统的重要功能之一是负荷调节。在用电高峰时段，企业可以选择从储能系统中释放电能，缓解电网压力。而在低谷时段，储能系统则充电储电，从而平衡整体用电负荷。通过这种方式，企业不仅能够降低用电成本，在某些情况下还可能获得电价补贴。

需求响应是一种新型的电力管理方法，即在电力供应紧张时，电力消费者主动减少用电量。储能系统能够快速响应电力市场的需求，通过自动化系统在高峰时段实现负荷削减，企业获得的电费优惠结果可观。

3.2 可再生能源的集成利用

随着可再生能源的普及，如风能、太阳能在工商业领域的应用越来越广泛，储能系统在其中起到了“润滑剂”的作用。由于可再生能源的波动性，储能系统能够将多余的清洁电能存储，以备在需求高峰时释放，从而更好地实现电力的平衡。

这一功能不仅提高了企业的用电可靠性，同时也促进了可再生能源的利用率，进一步推动了绿色经济的发展。

3.3 优化电力采购策略

工商业拥有一定的电力采购需求，合理的电力采购策略能够有效降低企业的用电成本。储能系统的引入使企业能够根据电价趋势灵活制定采购策略。企业可以在电价低谷时段储电，避免在高峰时段以高价购电，降低整体电力支出。

通过实时监控电价变化，结合储能系统的动态调度，企业能够实现灵活而高效的电力管理。

3.4.电力安全保障

工商业储能系统能够充当应急电源，在突发情况下保障企业持续运营。当主电源出现故障或供应中断时，储能系统可以及时接入，确保设备的正常运转，避免生产线停滞造成的经济损失。

此外，储能系统还可以根据企业的特殊需求，设计备用电源方案，确保在关键时刻电力供应安全可靠。

4.储能技术的发展趋势

随着科技的发展，储能技术正朝着更高效、更智能的方向不断演进。许多企业开始考虑将人工智能和大数据技术与储能系统结合，以提升整体能源管理水平。

4.1智能化管理

未来的储能系统将具备更强大的智能管理功能，通过算法实现自身的运行和维护，降低人力成本，提高管理效率。

4.2 混合储能技术

结合多种不同类型的储能技术（如超级电容、电池和飞轮等），以达到更优的储能效果和经济效益。

4.3分布式能源系统

通过建立分布式储能网络，实现区域内电力的高效配置和利用，进一步提升能源使用效率。

5.Acrel-2000ES储能柜能量管理系统

5.1系统概述

安科瑞储能能量管理系统Acrel-2000ES，专门针对工商业储能柜、储能集装箱研发的一款储能EMS，具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在高级应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

5.2系统结构

Acrel-2000ES，可通过直采或者通过通讯管理或串口服务器将储能柜或者储能集装箱内部的设备接入系统。系统结构如下：

5.3系统功能

5.3.1实时监测

系统人机界面友好，能够显示储能柜的运行状态，实时监测PCS、BMS以及环境参数信息，如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。

5.3.2设备监控

系统能够实时监测PCS、BMS、电表、空调、消防、除湿机等设备的运行状态及运行模式。

 PCS监控：满足储能变流器的参数与限值设置；运行模式设置；实现储能变流器交直流侧电压、电流、功率及充放电量参数的采集与展示；实现PCS通讯状态、启停状态、开关状态、异常告警等状态监测。

BMS监控：满足电池管理系统的参

数与限值设置；实现储能电池的电芯、电池簇的温度、电压、电流的监测；实现电池充放电状态、电压、电流及温度异常状态的告警。

 空调监控：满足环境温度的监测，可根据设置的阈值进行空调温度的联动调节，并实时监测空调的运行状态及温湿度数据，以曲线形式进行展示。

 UPS监控：满足UPS的运行状态及相关电参量监测。

5.3.3曲线报表

系统能够对PCS充放电功率曲线、SOC变换曲线、及电压、电流、温度等历史曲线的查询与展示。

5.3.4策略配置

满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。

5.3.5实时报警

储能能量管理系统具有实时告警功能，系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。

5.3.6事件查询统计

储能能量管理系统能够对遥信变位，温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

5.3.7遥控操作

可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制，但是当设备未通信上时，控制按钮会显示无效状态。

5.3.8用户权限管理

储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

5.3.8硬件选型

 6.总结

工商业储能系统在用电能量管理中扮演了重要的角色。它不仅帮助企业降低用电成本、优化用电策略，还能够在环境保护与资源利用上发挥重要的作用。通过有效的能量管理，工商业能够更好地应对市场变化，提升竞争力，实现可持续发展。在未来，随着技术的不断创新，储能系统将会在工业和商业用电管理中发挥更大的潜力。

参考文献

【1】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版