6、EMS能量管理系统设计：以下对EMS能量管理系统做简单介绍，具体实现功能以实际交付产品为准。

6.1、 通信系统架构

1）微网监控与能量管理系统采用三层架构：能量管理层、微网监控层、设备层（就地控制层），通过交换机采集各底层设备的实时信息，并上传到监控及后台进行实时控制；系统采用三层控制架构，实现系统的能量优化管理：

（1）本地信息采集与控制主要完成微电网组成单元（包括开关、模拟线路、光伏系统、储能变流器、BMS管理系统、充电桩、小型气象站及负荷等）的电气量信息、状态信息、报警信息及保护动作信息采集，执行能量监控层下发的遥控、遥调指令。

（2）信息集中层实现就地层所有规约的集中转换，实现与后台的信息快速交互。

（3）能量监控层实现实时信息监测、历史信息存储与分析、系统运行模式控制、高级能量管理及报表统计等功能。

EMS能量管理系统

2）总体功能

（1）数据采集和处理：数据采集能通过现场测保一体化装置及分布式电源控制器采集有关信息，检测出事件，故障，状态，变位信号及模拟量正常，越限信息等，进行包括对数据合理性校验在内的各种预处理，实时更新数据库，其范围包括模拟量、开关量及环境参数等；模拟量包括电流、电压、有功、无功、频率、功率因数等电量，采用交流采集方式，并实现如下功能∶

*定时采集：按扫描周期定时采集数据并进行相应转换、滤波、精度校验及数据库更新等。

*越限报警：按设置的限值对模拟量进行死区判别和越限报警，其报警信息包括报警条文、参数值及报警时间等内容。

*状态量（开关量）：包括断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、一次设备的告警信号、就地控制器的动作及告警信号、运行监视信号等。

（2）控制操作：监控系统应能根据操作员输入的命令实现并离网切换、断路器控制、运行策略制定等正常操作和其它必要的操作。监控系统可提供必要的操作步骤和足够的监督功能，以确保操作的合法性、合理性、安全性和正确性。操作控制的执行结果会反馈到相关设备图上。其执行情况也应能产生正常（或异常）执行报告。为保证控制操作的安全可靠，整个系统应有权限管理等安全保护措施。

（3）微网基本单元监控功能：在底层设备支持的情况下，可对各设备单元进行监控，具体包括：

a、光伏发电监控：对接入的光伏发电设备的实时运行信息、故障及报警信息进行监测。光伏发电监控至少可以显示下列信息：光伏发电系统当前的功率、日发电量、总发电量等，能够显示实时发电功率曲线及功率预测曲线。

b、储能监控：对储能电池的实时运行信息：单节电池电压、温度、SOC、电池组电压、电流及报警信息进行全面的监测，并对储能进行多方面的统计和分析。

c、储能变流器监控：对储能变流器实时运行信息、保护动作信息及报警信息进行全面的监视。主要监控下列信息：实时显示当前运行模式、功率、功率因数、电流、报警信息及保护信息等。可实现双向变流器的遥控和遥调。

d、负荷监控：对微网内部的负荷进行监测、控制和统计，并为微网功率平衡控制等提供依据。在组建微网时，将所有的负荷进行分类，在运行时，可对这些负荷进行分类监控。

e、充电桩监控：对接入的充电桩设备的运行信息、充放电量、故障及报警信息进行监测。根据充电桩负荷进行能量的协调控制。

f、电能计量：在分布式单元及储能控制器支持的条件下，对微网系统中的发电单元、储能单元进行准确的计量。主要包括：

*对分布式电源发电量进行计量，主要是有功功率。结合通过环境参数预测的结果，计算发电效率，节能减排量等数据。

* 对储能系统发电量进行双向计量，包括正向有功、反向有功等，用于对储能系统效率进行分析。

l*对充电桩用电量，充电时间进行统计，预测负荷曲线，调整系统运行逻辑。

6.3 、城区微网系统控制策略

1）城区公交站规划建设光储充示范性微电网，计划安装光伏800KW，储能1MW/4MWh，100KW充电桩30台，60KW充电桩30台，生活办公用电负荷约300KW。系统采用共交流母线组网方式，当电网出现异常时，要求系统可离网运行，保障办公用电。

2)针对此应用要求，本次系统控制策略设计主要包括：削峰填谷控制策略、系统自平衡控制策略、并网/离网切换运行控制策略。可以根据系统运行状态运行不同的策略。

3)以下针对各控制策略进行详细阐述：

（1）净负荷P：由实际负荷（包括充电桩与办公负载）减去可再生能源发电系统功率输出所得的值

（2）电网侧高峰负荷期：在一定周期内大电网出现负荷较高的一段时间；

（3）电网侧低谷负荷期：在一定周期内大电网出现负荷较低的一段时间；

（4）maxPdbat：储能最大放电功率

（5）maxPcbat：储能最大充电功率

（6）SOC_max：储能最大SOC限制值

（7）SOC_min：储能最小SOC限制值

（8）PeakPower：削峰填谷谷值功率设置值；

（9）VallyPower：削峰填谷峰值功率设置值；

（10）PowerSet_SB：自平衡控制策略下微网对外发电功率限制值；

（11）offSOC_max:离网储能最大SOC限制值

（12）offSOC_max:离网储能最小SOC限制值

（13）NetPower：并网点功率值

（14）DemandPower：需量限制设定值

（15）ReversePower：逆功率保护参数限制值

(末完待续)