摘要  

随着可再生能源和储能技术的发展，工商业储能逐渐成为企业电站管理的重要组成部分。储能能量管理系统（EMS）作为储能设备的核心控制平台，承担着能量调度、数据采集与分析、监控报警等关键任务。本文以安科瑞的Acrel-2000ES储能柜能量管理系统为例，介绍其在企业储能电站中的应用优势及实际价值。

1. 引言  

在能源转型和降本增效的双重驱动下，企业电站正大规模采用储能设备。储能能量管理系统作为储能设备的“大脑”，能够通过控制和智能调度优化电站运营效率，实现峰谷套利、需求响应和电力成本优化。

2.行业背景

2022年已并网的储能项目中,用户侧并网占比为8.36%,

其中工商业储能规模为占比为98.6%。随着各省市的峰  谷价差拉大,部分省市可实现两充两放,工商业储能会更  加具有经济性,加上限电政策的影响,工商业储能将在  2023-2025年逐渐发展成主要的增长点。

工商业储能是用户侧储能最主要的应用场景之一,当前  主要应用场景包括峰谷套利、需(容)量管理、应急备电、 动态增容及需求侧响应。

如何通过工商业储能设备实现上述功能及安全、可、靠  经济运行，显然已成为大多储能集成厂家关注的重点，而作为储能设备的“大脑 ”EMS也成为其中关键的一环， 市场需求逐年增加。

3. 工商业储能电站的特点与需求

根据市场数据，用户侧储能在储能项目中的比例逐年增加，其中工商业储能占比高达98.6%。其主要应用场景包括：

峰谷套利：利用电价差异，在电价低时充电、高时放电，降低企业用电成本。

需量控制：根据变压器容量限制控制储能设备充放电功率，降低需量费用。

应急备电：在电网断电时，提供备用电力保障关键设备运行。

动态扩容：通过储能设备提升企业用电负荷能力，降低扩容投资成本。

防逆流保护：避免电网逆功率，保障系统安全运行。

4.储能柜管理难点

储能柜作为储能系统的重要组成部分，其运维过程存在一定的技术和管理挑战。以下是储能柜运维中的主要难点及其原因分析：  

4.1设备运行状态的实时监测难度

问题：储能柜内部设备（如电池组、能量变流器、温控系统）运行状态复杂，需要实时监控其电压、电流、温度、SOC（电池剩余电量）等参数。

难点：

数据量大且更新频率高，传统监控手段难以实时采集和分析。

不同设备的监测标准不统一，数据对接复杂。

4.2电池管理与健康状态评估

问题：电池作为储能系统的核心部件，受循环寿命、充放电速率、温度等因素影响，其健康状态难以评估。

难点：

电池容量衰减速率难预测，长时间运行后容易出现性能不一致问题。

电池热失控风险需要额外关注，尤其在高功率充放电时。

4.3温控系统的可靠性与能效

问题：储能柜内设备运行时会产生大量热量，温控系统需要保持稳定的工作环境，但同时需避免过高的能耗。

难点：

温控设备故障可能导致储能柜过热，影响设备寿命甚至引发安全事故。

温控系统长时间运行能耗较高，增加运维成本。

4.4通信与数据传输的稳定性

问题：储能柜的正常运维依赖于与能量管理系统（EMS）或上位机的稳定通信，通信中断或数据丢失可能导致运行异常。

难点：

通信协议多样，设备兼容性差可能影响系统集成。

在远程环境或复杂工业现场，网络信号容易受到干扰。

4.5安全性保障

问题：储能柜内高压电路复杂，存在电气火灾、短路、漏电等风险。

难点：

设备运行状态复杂，故障可能隐蔽且难以预警。

电气故障一旦发生，可能造成严重的财产损失或人员伤害。

4.6运维成本控制

问题：储能系统运维涉及人力、设备折旧及电力损耗等多项成本，尤其是长时间运行后运维负担加重。

难点：

电池更换、维护费用较高。

专业运维人员培训成本较高。

4.7环境适应性

问题：储能柜通常部署在室外或工业环境中，面临高温、低温、高湿度等不利条件。

难点：

极端环境可能导致设备故障率升高。

长时间暴露在恶劣环境下的设备易老化。

4.8策略优化与动态调整

问题：储能系统的运行需要根据实时电价、负载需求、天气变化等调整策略，优化经济效益。

难点：

策略优化需要综合考虑多种变量，计算复杂。

动态调整可能面临延迟或执行不准确的问题。 

储能柜的运维难点主要集中在设备监控、数据通信、电池管理、安全保障等方面。通过部署能量管理系统和优化设计，企业可以显著提升储能柜的运行效率和安全性，降低运维成本，同时实现更高的经济效益和能源利用效率。

5.储能能量管理系统

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。

5.1主要功能

Acrel-2000ES是一款专为工商业储能柜与储能集装箱设计的能量管理系统，其功能包括：

设备接入与数据采集：支持PCS、BMS、电表、消防、温控等设备的接入和实时数据采集。

灵活的控制策略：支持削峰填谷、需量控制、防逆流保护等多种控制功能，并可根据用户需求自定义策略。

多协议支持：兼容Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 101/104等多种通信协议，适应复杂工业环境。

削峰填谷：根据分时电价设定充放电功率，优化用电成本。  

需量控制：实时监控变压器负载，当负载接近设定值时调整储能策略，避免过载。  

防逆流保护：监控逆功率并采取充电或停机等保护措施。  

数据分析与报表：提供充放电曲线、SOC曲线、能效分析报表等，支持自定义查询和导出。  

远程管理与告警：支持秒级遥控、紧急停机和多级告警联动，保障系统安全。

5.2系统架构与特点

Acrel-2000ES系统支持通过串口、TCP/IP或通讯管理机接入储能设备，构建完整的监控与调度网络。其架构如下：

数据采集层：通过RS-485、Modbus等接口连接储能设备。

数据处理层：对采集数据进行计算、存储和告警分析。

显示与管理层：通过工业触摸屏或远程平台实现数据可视化和策略配置。

系统特点

5.3技术参数

5.4接入数量

6.界面展示

6.1主控进程

6.2数据库管理

6.3数据库管理

6.4通讯管理

6.5图形状态

6.6人机界面

6.7 PCS监控

6.8 BMS监控

7.设备规格

结论  

Acrel-2000ES储能能量管理系统通过智能化的调度与监控，为工商业储能电站提供了解决方案。在未来，随着储能技术的不断发展，EMS系统将进一步向智能化、模块化和多功能方向迈进，助力企业实现绿色低碳运营目标。