峰谷套利:利用電價差(如工商業(yè)峰谷電價差 0.5 元 /kWh),光伏出力低谷時(如夜間)通過電網(wǎng)充電,高峰時(如 10:00-15:00)優(yōu)先釋放儲能電力,每度電可增收 0.3-0.5 元;
需量管理:針對工商業(yè)用戶的 “需量電費”,通過儲能放電降低電網(wǎng)瞬時功率(如將 1000kW 需量降至 800kW),年節(jié)省電費可達數(shù)萬元。
離網(wǎng)運行:電網(wǎng)停電時,協(xié)同控制光伏與儲能組成微電網(wǎng),為重要負荷(如通信基站、應急照明)持續(xù)供電(續(xù)航時間≥4 小時);
備電支撐:光伏并網(wǎng)柜檢測到電網(wǎng)故障時,0.5 秒內(nèi)切換至 “孤島模式”,儲能系統(tǒng)維持電壓頻率穩(wěn)定,避免負荷斷電。
控制算法:
當 Ppv>目標功率:儲能充電(Pbat=Ppv - 目標功率);
當 Ppv<目標功率:儲能放電(Pbat = 目標功率 - Ppv)。
光伏并網(wǎng)柜的角色:
案例效果:
日前優(yōu)化:
光伏大發(fā)時段(如 12:00-14:00):優(yōu)先自用,余電充電(避免上網(wǎng)電價低于儲能放電成本);
電價高峰時段(如 8:00-10:00):儲能滿功率放電,減少電網(wǎng)購電;
電價低谷時段(如 0:00-6:00):若儲能 SOC(荷電狀態(tài))<20%,通過電網(wǎng)補電至 50%。
實時修正:
光伏并網(wǎng)柜的協(xié)同動作:
電網(wǎng)故障響應:
儲能 SOC 管理:
協(xié)同保護機制:
通信協(xié)議:
光伏并網(wǎng)柜→儲能 PCS:Modbus-RTU(傳輸光伏功率、并網(wǎng)點電壓)或 MQTT(適用于云端控制);
儲能 PCS→光伏并網(wǎng)柜:反饋 SOC、充放電功率、故障狀態(tài)(如 “過溫報警”)。
數(shù)據(jù)采集點:
電氣參數(shù):光伏總電流 / 電壓、并網(wǎng)點有功 / 無功功率、電網(wǎng)頻率;
狀態(tài)參數(shù):并網(wǎng)開關位置、保護動作信號(如過流跳閘);
儲能參數(shù):SOC、PCS 運行模式(并網(wǎng) / 離網(wǎng))、充放電功率限值。
核心算法:
模型預測控制(MPC):基于未來 15 分鐘的光伏出力預測和負荷需求,滾動優(yōu)化儲能充放電計劃,比傳統(tǒng) PID 控制提升 10%-15% 的收益;
模糊控制:針對光照突變等不確定因素,通過模糊規(guī)則(如 “功率下降快→放電功率增加”)實現(xiàn)自適應調(diào)節(jié),魯棒性更強。
決策邏輯優(yōu)先級:
電網(wǎng)安全(如頻率偏差>0.5Hz 時,優(yōu)先穩(wěn)定電網(wǎng));
設備保護(如儲能過溫時,立即停止充放電);
經(jīng)濟收益(無安全風險時,按優(yōu)收益調(diào)度)。
防逆流保護:
過載協(xié)同保護:
光伏側:通過組串級優(yōu)化器降低出力(如切斷部分組串);
儲能側:立即停止充電或降低放電功率,總降額速度≥20%/ 秒。
電池安全防護:
控制策略:峰谷套利 + 需量管理
高峰時段(8:00-22:00,電價 1.2 元 /kWh):儲能放電,光伏余電上網(wǎng);
低谷時段(22:00-8:00,電價 0.6 元 /kWh):光伏無出力時,電網(wǎng)充電至 SOC 80%;
需量控制:監(jiān)測 15 分鐘需量,接近閾值時儲能放電,將需量從 1200kVA 降至 1000kVA。
效益:
控制策略:恒定電壓頻率控制
光伏出力>負荷時:多余功率充電(SOC≤90%);
光伏出力<負荷時:儲能放電補充,維持電壓 380V±5%,頻率 50Hz±0.2Hz。
效益:
預測精度不足:光伏出力預測誤差(尤其多云天氣)導致充放電計劃不合理,收益損失 5%-10%;
電池壽命影響:頻繁充放電(如每天 2 次循環(huán))會縮短電池壽命(從 10 年降至 8 年),增加更換成本;
通信可靠性:工業(yè)環(huán)境的電磁干擾可能導致指令傳輸中斷,引發(fā)控制失效。
提升預測精度:融合衛(wèi)星云圖、歷史數(shù)據(jù)訓練 AI 預測模型(如 LSTM),將短期預測誤差降至 10% 以內(nèi);
優(yōu)化充放電策略:采用 “淺充淺放”(SOC 維持 30%-80%),可延長電池壽命 30% 以上;
冗余通信設計:關鍵指令采用 “無線 + 有線” 雙鏈路傳輸,通信中斷時執(zhí)行預設安全策略(如暫停充放電)。








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