摘要  

隨著可再生能源和儲能技術的發展，工商業儲能逐漸成為企業電站管理的重要組成部分。儲能能量管理系統（EMS）作為儲能設備的核心控制平臺，承擔著能量調度、數據采集與分析、監控報警等關鍵任務。本文以安科瑞的Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統為例，介紹其在企業儲能電站中的應用優勢及實際價值。

1. 引言  

在能源轉型和降本增效的雙重驅動下，企業電站正大規模采用儲能設備。儲能能量管理系統作為儲能設備的“大腦”，能夠通過控制和智能調度優化電站運營效率，實現峰谷套利、需求響應和電力成本優化。

2.行業背景

2022年已并網的儲能項目中,用戶側并網占比為8.36%,

其中工商業儲能規模為占比為98.6%。隨著各省市的峰  谷價差拉大,部分省市可實現兩充兩放,工商業儲能會更  加具有經濟性,加上限電政策的影響,工商業儲能將在  2023-2025年逐漸發展成主要的增長點。

工商業儲能是用戶側儲能最主要的應用場景之一,當前  主要應用場景包括峰谷套利、需(容)量管理、應急備電、 動態增容及需求側響應。

如何通過工商業儲能設備實現上述功能及安全、可、靠  經濟運行，顯然已成為大多儲能集成廠家關注的重點，而作為儲能設備的“大腦 ”EMS也成為其中關鍵的一環， 市場需求逐年增加。

3. 工商業儲能電站的特點與需求

根據市場數據，用戶側儲能在儲能項目中的比例逐年增加，其中工商業儲能占比高達98.6%。其主要應用場景包括：

峰谷套利：利用電價差異，在電價低時充電、高時放電，降低企業用電成本。

需量控制：根據變壓器容量限制控制儲能設備充放電功率，降低需量費用。

應急備電：在電網斷電時，提供備用電力保障關鍵設備運行。

動態擴容：通過儲能設備提升企業用電負荷能力，降低擴容投資成本。

防逆流保護：避免電網逆功率，保障系統安全運行。

4.儲能柜管理難點

儲能柜作為儲能系統的重要組成部分，其運維過程存在一定的技術和管理挑戰。以下是儲能柜運維中的主要難點及其原因分析：  

4.1設備運行狀態的實時監測難度

問題：儲能柜內部設備（如電池組、能量變流器、溫控系統）運行狀態復雜，需要實時監控其電壓、電流、溫度、SOC（電池剩余電量）等參數。

難點：

數據量大且更新頻率高，傳統監控手段難以實時采集和分析。

不同設備的監測標準不統一，數據對接復雜。

4.2電池管理與健康狀態評估

問題：電池作為儲能系統的核心部件，受循環壽命、充放電速率、溫度等因素影響，其健康狀態難以評估。

難點：

電池容量衰減速率難預測，長時間運行后容易出現性能不一致問題。

電池熱失控風險需要額外關注，尤其在高功率充放電時。

4.3溫控系統的可靠性與能效

問題：儲能柜內設備運行時會產生大量熱量，溫控系統需要保持穩定的工作環境，但同時需避免過高的能耗。

難點：

溫控設備故障可能導致儲能柜過熱，影響設備壽命甚至引發安全事故。

溫控系統長時間運行能耗較高，增加運維成本。

4.4通信與數據傳輸的穩定性

問題：儲能柜的正常運維依賴于與能量管理系統（EMS）或上位機的穩定通信，通信中斷或數據丟失可能導致運行異常。

難點：

通信協議多樣，設備兼容性差可能影響系統集成。

在遠程環境或復雜工業現場，網絡信號容易受到干擾。

4.5安全性保障

問題：儲能柜內高壓電路復雜，存在電氣火災、短路、漏電等風險。

難點：

設備運行狀態復雜，故障可能隱蔽且難以預警。

電氣故障一旦發生，可能造成嚴重的財產損失或人員傷害。

4.6運維成本控制

問題：儲能系統運維涉及人力、設備折舊及電力損耗等多項成本，尤其是長時間運行后運維負擔加重。

難點：

電池更換、維護費用較高。

專業運維人員培訓成本較高。

4.7環境適應性

問題：儲能柜通常部署在室外或工業環境中，面臨高溫、低溫、高濕度等不利條件。

難點：

極端環境可能導致設備故障率升高。

長時間暴露在惡劣環境下的設備易老化。

4.8策略優化與動態調整

問題：儲能系統的運行需要根據實時電價、負載需求、天氣變化等調整策略，優化經濟效益。

難點：

策略優化需要綜合考慮多種變量，計算復雜。

動態調整可能面臨延遲或執行不準確的問題。 

儲能柜的運維難點主要集中在設備監控、數據通信、電池管理、安全保障等方面。通過部署能量管理系統和優化設計，企業可以顯著提升儲能柜的運行效率和安全性，降低運維成本，同時實現更高的經濟效益和能源利用效率。

5.儲能能量管理系統

安科瑞儲能能量管理系統Acrel-2000ES，專門針對工商業儲能柜、儲能集裝箱研發的一款儲能EMS， 具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、 電表、消防、空調等)的詳細信

息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表   等功能。在應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

5.1主要功能

Acrel-2000ES是一款專為工商業儲能柜與儲能集裝箱設計的能量管理系統，其功能包括：

設備接入與數據采集：支持PCS、BMS、電表、消防、溫控等設備的接入和實時數據采集。

靈活的控制策略：支持削峰填谷、需量控制、防逆流保護等多種控制功能，并可根據用戶需求自定義策略。

多協議支持：兼容Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 101/104等多種通信協議，適應復雜工業環境。

削峰填谷：根據分時電價設定充放電功率，優化用電成本。  

需量控制：實時監控變壓器負載，當負載接近設定值時調整儲能策略，避免過載。  

防逆流保護：監控逆功率并采取充電或停機等保護措施。  

數據分析與報表：提供充放電曲線、SOC曲線、能效分析報表等，支持自定義查詢和導出。  

遠程管理與告警：支持秒級遙控、緊急停機和多級告警聯動，保障系統安全。

5.2系統架構與特點

Acrel-2000ES系統支持通過串口、TCP/IP或通訊管理機接入儲能設備，構建完整的監控與調度網絡。其架構如下：

數據采集層：通過RS-485、Modbus等接口連接儲能設備。

數據處理層：對采集數據進行計算、存儲和告警分析。

顯示與管理層：通過工業觸摸屏或遠程平臺實現數據可視化和策略配置。

系統特點

5.3技術參數

5.4接入數量

6.界面展示

6.1主控進程

6.2數據庫管理

6.3數據庫管理

6.4通訊管理

6.5圖形狀態

6.6人機界面

6.7 PCS監控

6.8 BMS監控

7.設備規格

結論  

Acrel-2000ES儲能能量管理系統通過智能化的調度與監控，為工商業儲能電站提供了解決方案。在未來，隨著儲能技術的不斷發展，EMS系統將進一步向智能化、模塊化和多功能方向邁進，助力企業實現綠色低碳運營目標。