安科瑞 劉邁

　　摘要：隨著可再生能源的興起，光伏發電與儲能系統的集成成為了研究的熱點。本研究以光伏(PV)-儲能系統(ESS)為對象，針對其集成問題進行了系統分析和優化設計。首先，我們詳細描述了光伏發電與儲能系統的獨立工作模式，然后采用系統集成的方法將二者有機地結合起來，以提升系統的能源效率并且實現供電的穩定。其次，本研究借助于數學模型進行了系統優化配置的設計。在模型設計的過程中，我們引入了多項約束，包括但不限于光伏系統的額定功率、儲能系統的最大電池容量和系統投資成本的限制。模型的設計旨在通過優化配置實現電功率平衡并且降低系統運行成本。最后，通過實例分析，驗證了該光伏-儲能集成系統在應對電網負荷波動、提高能源效率、減少系統成本等方面的優勢。據此，該研究極大地推動了光伏-儲能系統集成技術的研究和應用，為相關領域提供了新的思路和指導。

　　關鍵詞：光伏發電；儲能系統；系統集成；優化設計；能源效率

　　0引言

　　隨著全球能源結構的轉型，可再生能源已成為當前及未來能源發展的重要趨勢。其中，光伏發電作為重要的可再生能源形式，已獲廣泛的應用和研究。然而，由于光伏發電的不穩定性和不連續性，使其在大規模并網運行中面臨一定的挑戰。這需要我們尋找一種有效的方式，將可再生能源與新興的儲能技術有效地結合，以提高能源利用效率和系統穩定性。因此，光伏(PV)-儲能系統(ESS)的系統集成問題逐漸引起了研究者的注意。本研究以此為依托，以光伏-儲能系統為研究對象，通過系統性的分析和優化設計，旨在打造一套兼具效率和穩定性的光伏-儲能集成系統。

　　1光伏與儲能系統獨立工作模式的描述及分析

　　1.1光伏發電系統的獨立工作模式

　　光伏發電系統是利用太陽能將光能轉化為電能的一種可再生能源發電系統。在獨立工作模式下，光伏發電系統不依賴于任何外部能源輸入，依靠太陽能來進行發電。

　　光伏發電系統的獨立工作模式可以分為兩種：直流獨立工作模式和交流獨立工作模式。

　　(1)直流獨立工作模式

　　直流獨立光伏發電系統由光伏陣列、電池組和直流負載組成。光伏陣列通過光電效應將太陽能轉化為直流電能，經過充電控制器充電至電池組中。電池組將儲存的能量提供給直流負載使用。這種工作模式適用于無人島嶼、山區牧區、移動車輛等無電網供電的場景。

　　(2)交流獨立工作模式

　　交流獨立光伏發電系統由光伏陣列、電池組、逆變器和交流負載組成。光伏陣列轉化太陽能為直流電能，充電控制器將電池組充電。逆變器將直流電轉換為交流電，以滿足交流負載的供電需求。這種工作模式適用于無電網供電或有電網供電但經常停電的場景，如偏遠農村、野外工地等。

　　(3)光伏-儲能系統的獨立與互動關系

　　光伏-儲能系統的獨立與互動關系體現在系統的能量流動和控制策略上。在獨立工作模式下，光伏發電系統通過儲能系統實現對太陽能的儲存和利用，提高系統的可靠性和穩定性。光伏發電系統通過充電控制器將太陽能轉化為電能儲存在電池組中，再根據負載需求，通過逆變器將電能轉換為交流電供交流負載使用。

　　光伏發電系統與儲能系統之間需要進行合理的控制策略和能量管理，以實現最佳的能源利用效率和系統安全穩定運行。例如，根據太陽能的強度和負載需求的變化，合理調節光伏陣列的工作狀態和電池組的充放電策略，以實現最大的能源采集效率和電能供應質量。

　　光伏發電系統的獨立工作模式是利用太陽能進行發電并儲存能量，滿足負載需求的一種工作模式。該模式下，光伏發電系統通過逆變器將直流電轉換為交流電，實現對交流負載的供電。光伏發電系統與儲能系統之間的互動關系通過合理的控制策略和能量管理實現，以實現最佳的能源利用效率和系統運行的安全穩定性。

　　1.2儲能系統的獨立工作模式

　　儲能系統是將電能轉化為其他形式的能量并在需要時將其釋放出來的裝置。在獨立工作模式下，儲能系統通過將多余的電能儲存起來，可以獨立供電，減少對電網的依賴。

　　常見的儲能系統類型包括電池、超級電容器和儲水式蓄能裝置等。電池是最常見的儲能設備，可以將電能儲存為化學能，并在需要時轉化為電能輸出。超級電容器則是一種能夠存儲和釋放大量電能的裝置，具有高功率密度和長周期壽命等特點。儲水式蓄能裝置通過將水抬升到高處來儲存電能，需要時通過水輪發電機轉化為電能輸出。

　　1.3光伏-儲能系統的獨立與互動關系

　　光伏-儲能系統的獨立工作模式是基于光伏發電系統和儲能系統的相互配合和互動實現的。光伏發電系統通過將太陽能轉化為電能，滿足電力需求，并將多余的電能儲存在儲能系統中。

　　當需要用電時，儲能系統將儲存的電能輸出供電。如果光伏發電系統無法提供足夠的電能，儲能系統可以作為備用電源，滿足電力需求。另外，在天氣不好或夜間無太陽光照射時，儲能系統可以為光伏發電系統提供電能支持，確保系統的連續供電。

　　光伏-儲能系統的獨立與互動關系能夠實現電能的高效利用和平穩供應。通過光伏組件和儲能裝置的互相補充和互相支持，系統運行更加穩定可靠，能源利用效率得到提高。這種集成方式也減少了對傳統能源的依賴，對可再生能源的利用具有積極的意義。

　　2光伏-儲能系統的系統集成與優化設計

　　2.1光伏-儲能系統集成的關鍵技術分析

　　光伏-儲能系統的集成是將光伏發電系統和儲能系統相互連接，并通過控制算法實現能量的高效轉化和利用。關鍵技術對于系統的性能和效率至關重要。

　　集成系統的電網連接技術是關鍵的一環。該技術包括逆變器的設計和控制，以及電網與系統之間的通信和協調。逆變器的設計需要滿足光伏發電系統和儲能系統的要求，并保證系統的安全和穩定運行。電網連接也需要考慮到雙向能量流動和與電網的同步性。

　　能量管理和調度技術是系統集成的核心。能量管理技術通過協調光伏發電系統和儲能系統之間的能量流動，實現能量的平衡，并最大限度地減少能量的浪費和損失。調度技術則通過優化算法和控制策略，確保系統穩定運行，并滿足用戶的能量需求。

　　智能控制和監測技術也是系統集成中的重要組成部分。智能控制技術可以根據能量的需求和供應情況，實時調整系統的工作狀態，并對系統進行優化配置。

　　監測技術則可以實時監測系統的運行狀態和性能指標，及時發現問題并采取相應措施。

　　2.2系統集成的優化設計方法

　　系統集成的優化設計方法旨在提高系統的效率和性能，利用可再生能源，并降低能源成本。

　　需要進行系統的規劃與設計。根據實際需求和資源情況，確定光伏發電系統和儲能系統的規模和容量，并合理布局設備的位置和連接方式。考慮系統的可擴展性和適應性，以便在未來進行系統的升級和擴展。

　　優化配置設計是系統集成的關鍵步驟。該步驟包括確定光伏組件的類型和布置，選擇適當的儲能設備和調度控制算法，以及設計系統的運行策略和模式。優化配置設計需要綜合考慮能量供給和需求的平衡，系統的效率和穩定性，以及經濟性和可持續性等因素。

　　對系統進行模擬和分析是優化設計的重要手段。通過建立數學模型和仿真平臺，可以評估系統的性能和效果，并對系統進行優化調整。模擬和分析可以考慮各種參數和因素的影響，提供系統設計和優化的指導意見。

　　2.3系統優化配置設計與約束條件

　　系統優化配置設計需要考慮到一系列約束條件，以確保系統的可靠性和經濟性。系統的規模和容量應根據實際能源需求和供給情況進行合理分配。光伏發電系統和儲能系統的容量需

　　要與用戶的能量需求相匹配，避免系統過剩或不足的問題。系統的規模和容量也需要考慮到資源約束和環境影響等因素。

　　系統的成本和經濟性是約束條件的重要考慮因素。系統的設計和配置應盡量降低成本，并在經濟效益和投資回報上達到。優化配置設計需要綜合考慮設備采購成本、運維成本和能源成本等方面的問題。

　　系統的可靠性和穩定性也是約束條件的重要方面。優化配置設計需要確保系統的運行穩定，并避免能量供給不足或過剩的問題。系統的可靠性還需要考慮到設備壽命、故障率和維修保養等方面的因素。

　　光伏-儲能系統的系統集成與優化設計需要綜合考慮關鍵技術、優化方法和約束條件，以實現可持續發展和能源利用。通過合理配置、智能控制和優化算法等手段，可以提高系統的效率和性能，降低能源成本，并實現能源供需平衡與優化。

　　3光伏-儲能系統集成的性能分析及應用優勢

　　3.1集成系統的電力平衡與系統運行成本分析

　　光伏-儲能系統的集成能夠實現電力的平衡，提高系統的可靠性和穩定性。光伏發電系統在白天產生的電力可以直接供應給負載，而多余的電力可以通過儲能系統進行儲存，以供給夜間或低輻射時段的負載需求。光伏-儲能系統可以實現電力的平衡，減少對電網的依賴性，降低電力供應的不確定性。

　　光伏-儲能系統集成的另一個重要方面是系統運行成本的分析。光伏發電系統的運行成本主要包括設備的安裝、運維和維修等方面的費用，而儲能系統的運行成本則主要包括儲能設備的制造、安裝和維護等費用。通過對光伏-儲能系統的性能分析，可以評估系統的運行成本，并針對性地提出降低運行成本的措施，如優化設備的選型和配置，改進運維方式等。

　　3.2集成系統應對電網負荷波動的性能分析

　　電網負荷波動是影響電力供應穩定性的重要因素。光伏-儲能系統的集成可以有效應對電網負荷波動，提高系統的電力供應可靠性。

　　光伏-儲能系統通過儲能設備的使用可以有效平衡電力的供需關系。當電網負荷過高或太低時，儲能系統可以根據電網的需求進行電力的釋放或儲存，以調節電力的供應和消耗，保持電網的穩定運行。

　　另外，光伏-儲能系統還可以通過與電網進行互動實現對電網負荷波動的應對。當電網負荷過高時，光伏-儲能系統可以將多余的電力注入電網，從而減輕電網負荷；當電網負荷不足時，光伏-儲能系統可以從電網獲取額外的電力供給負載。通過這種方式，光伏-儲能系統能夠與電網互相支撐，提高電網的應對負荷波動的能力。

　　3.3光伏-儲能系統集成的能源效率和經濟性分析

　　光伏-儲能系統集成的能源效率是評估系統性能的重要指標之一。光伏發電系統的能源效率主要取決于光伏組件的轉換效率和光照強度，而儲能系統的能源效率則主要取決于儲能設備的充放電效率。通過對光伏-儲能系統的能源效率進行分析，可以評估系統的能源利用效率，并采取措施提高系統的能源轉換效率和利用率。

　　光伏-儲能系統集成的經濟性分析是評估系統投資回報的重要依據。光伏發電系統的經濟性主要包括系統的建設和運行成本，而儲能系統的經濟性則主要包括儲能設備的制造、安裝和運維成本。通過對光伏-儲能系統的經濟性進行分析，可以評估系統投資的回報率和收益，為決策者提供合理的投資方案和運行管理策略。

　　光伏-儲能系統集成還可以提供其他應用優勢，如減少碳排放、提高電力供應的可持續性等方面。通過對光伏-儲能系統集成的性能分析，可以深入了解系統的優勢和潛力，并為相關政策和戰略的制定提供依據。

　　在未來的研究中，還需要進一步完善光伏-儲能系統的性能分析方法和模型，提高系統的性能和經濟性。還需要針對不同地區和應用場景，深入探討光伏-儲能系統集成的可行性和應用前景，推動光伏-儲能技術的發展和應用。

　　4 Acrel-2000MG微電網能量管理系統

　　4.1概述

　　Acrel-2000MG微電網能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網監控系統與微電網能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產的先進經驗，專門研制出的企業微電網能量管理系統。本系統滿足光伏系統、風力發電、儲能系統以及充電樁的接入，銓天候進行數據采集分析，直接監視光伏、風能、儲能系統、充電樁運行狀態及健康狀況，是一個集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經濟優化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網運行穩定性、補償負荷波動；有效實現用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決方案。

　　微電網能量管理系統應采用分層分布式結構，整個能量管理系統在物理上分為三個層：設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議，物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

　　4.2技術標準

　　本方案遵循的國家標準有：

　　本技術規范書提供的設備應滿足以下規定、法規和行業標準：

　　GB/T26802.1-2011工業控制計算機系統通用規范第1部分：通用要求

　　GB/T26806.2-2011工業控制計算機系統工業控制計算機基本平臺第2部分：性能評定方法

　　GB/T26802.5-2011工業控制計算機系統通用規范第5部分：場地安全要求

　　GB/T26802.6-2011工業控制計算機系統通用規范第6部分：驗收大綱

　　GB/T2887-2011計算機場地通用規范

　　GB/T20270-2006信息安全技術網絡基礎安全技術要求

　　GB50174-2018電子信息系統機房設計規范

　　DL/T634.5101遠動設備及系統第5-101部分:傳輸規約基本遠動任務配套標準

　　DL/T634.5104遠動設備及系統第5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協議子集的IEC60870-5-網絡訪問101

　　GB/T33589-2017微電網接入電力系統技術規定

　　GB/T36274-2018微電網能量管理系統技術規范

　　GB/T51341-2018微電網工程設計標準

　　GB/T36270-2018微電網監控系統技術規范

　　DL/T1864-2018獨立型微電網監控系統技術規范

　　T/CEC182-2018微電網并網調度運行規范

　　T/CEC150-2018低壓微電網并網一體化裝置技術規范

　　T/CEC151-2018并網型交直流混合微電網運行與控制技術規范

　　T/CEC152-2018并網型微電網需求響應技術要求

　　T/CEC153-2018并網型微電網負荷管理技術導則

　　T/CEC182-2018微電網并網調度運行規范

　　T/CEC5005-2018微電網工程設計規范

　　NB/T10148-2019微電網第1部分：微電網規劃設計導則

　　NB/T10149-2019微電網第2部分：微電網運行導則

　　4.3適用場合

　　系統可應用于城市、高速公路、工業園區、工商業區、居民區、智能建筑、海島、無電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

　　4.4型號說明

4.5系統配置

　　4.5.1系統架構

　　本平臺采用分層分布式結構進行設計，即站控層、網絡層和設備層，詳細拓撲結構如下：

　　4.6系統功能

　　4.6.1實時監測

　　微電網能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值；狀態參數主要有：開關狀態、斷路器故障脫扣告警等。

　　系統應可以對分布式電源、儲能系統進行發電管理，使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態]及發電單元與儲能單元運行功率設置等。

　　系統應可以對儲能系統進行狀態管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態進行及時告警，并支持定期的電池維護。

　　微電網能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進行顯示。

圖2系統主界面

　　子界面主要包括系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。

　　4.6.1.1光伏界面

圖3光伏系統界面

　　本界面用來展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、并網柜電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析；同時對系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。

　　4.6.1.2儲能界面

圖4儲能系統界面

　　本界面主要用來展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖5儲能系統PCS參數設置界面

　　本界面主要用來展示對PCS的參數進行設置，包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖6儲能系統BMS參數設置界面

　　本界面用來展示對BMS的參數進行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖7儲能系統PCS電網側數據界面

　　本界面用來展示對PCS電網側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖8儲能系統PCS交流側數據界面

　　本界面用來展示對PCS交流側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側的異常信息進行告警。

圖9儲能系統PCS直流側數據界面

　　本界面用來展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側的異常信息進行告警。

圖10儲能系統PCS狀態界面

　　本界面用來展示對PCS狀態信息，主要包括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及STS故障告警等。

圖11儲能電池狀態界面

　　本界面用來展示對BMS狀態信息，主要包括儲能電池的運行狀態、系統信息、數據信息以及告警信息等，同時展示當前儲能電池的SOC信息。

圖12儲能電池簇運行數據界面

　　本界面用來展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的Z大、Z小電壓、溫度值及所對應的位置。

　　4.6.1.3風電界面

圖13風電系統界面

　　本界面用來展示對風電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、風速/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析；同時對系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。

　　4.6.1.4充電樁界面

圖14充電樁界面

　　本界面用來展示對充電樁系統信息，主要包括充電樁用電總功率、交直流充電樁的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個充電樁的運行數據等。

　　4.6.1.5視頻監控界面

圖15微電網視頻監控界面

　　本界面主要展示系統所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現預覽、回放、管理與控制等。

　　4.6.1.6發電預測

　　系統應可以通過歷史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據，對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃，便于用戶對該系統新能源發電的集中管控。

　　圖16光伏預測界面

　　4.6.1.7策略配置

　　系統應可以根據發電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、有序充電、動態擴容等。

圖17策略配置界面

　　4.6.2運行報表

　　應能查詢各子系統、回路或設備Z定時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

圖18運行報表

　　4.6.3實時報警

　　應具有實時報警功能，系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位，及設備內部的保護動作或事故跳閘時應能發出告警，應能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關人員。

圖19實時告警

　　4.6.4歷史事件查詢

　　應能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

圖20歷史事件查詢

　　4.6.5電能質量監測

　　應可以對整個微電網系統的電能質量包括穩態狀態和暫態狀態進行持續監測，使管理人員實時掌握供電系統電能質量情況，以便及時發現和消除供電不穩定因素。

　　1）在供電系統主界面上應能實時顯示各電能質量監測點的監測裝置通信狀態、各監測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度B分B和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度B分B和正序/負序/零序電流值；

　　2）諧波分析功能：系統應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

　　3）電壓波動與閃變：系統應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

　　4）功率與電能計量：系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

　　5）電壓暫態監測：在電能質量暫態事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發生時，系統應能產生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關人員；系統應能查看相應暫態事件發生前后的波形。

　　6）電能質量數據統計：系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據，包括均值、Z大值、Z小值、95%概率值、方均根值。

　　7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱、狀態（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續時間、事件發生的時間。

圖21微電網系統電能質量界面

　　4.6.6遙控功能

　　應可以對整個微電網系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過管理系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖22遙控功能

　　4.6.7曲線查詢

　　應可在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

4.6.8統計報表

　　具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。[6]對微電網與外部系統間電能量交換進行統計分析；對系統運行的節能、收益等分析；具備對微電網供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數等分析；具備對并網型微電網的并網點進行電能質量分析。

圖24統計報表

　　4.6.8.1網絡拓撲圖

　　系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖25微電網系統拓撲界面

　　本界面主要展示微電網系統拓撲，包括系統的組成內容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。4.6.8.2通信管理

　　可以對整個微電網系統范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監測。系統維護人員可以通過管理系統的主程序右鍵打開通信管理程序，[6]然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.6.8.3用戶權限管理

　　應具備設置用戶權限管理功能。[5]通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控操作，運行參數修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

4.6.8.4故障錄波

　　應可以在系統發生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，[6]每條錄波可觸發6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。

4.6.8.5事故追憶

　　可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數據，包括開關位置、保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

　　用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發生時，存儲事故掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數據。啟動事件和監視的數據點可由用戶Z定和隨意修改。

圖29事故追憶

　　5硬件及其配套產品

　　6結束語

　　本研究以光伏-儲能系統的集成設計為研究對象，首先對其獨立工作模式進行了深入的分析，并且提出了一種新的系統集成方法，通過這種方法，可以提高系統的能源效率并實現供電的穩定。同時，我們采用數學模型對系統進行優化配置設計，盡管在設計過程中遇到了多項約束，但通過科學合理的配置，成功實現了電功率平衡并降低了系統運行成本。最后，實例分析表明，該光伏-儲能集成系統能有效應對電網負荷波動，提高能源效率并減少系統成本。盡管該研究有一定的成果，但仍存在一些不完善的地方，例如集成優化方法在復雜環境下的適用性等問題，需要在今后的研究中進行深入探討。此外，為了盡可能地提高系統的能源效率和穩定性，有必要研究新的光伏-儲能集成技術和策略，提供更全面、準確的優化配置方案。本研究的結果，一方面為光伏-儲能系統的集成設計提供了理論依據，另一方面也為相關領域的研究提供了新的思路和指導。

　　參考文獻

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