安科瑞储能能量管理系统：兼容多设备一站式储能管理的“核心大脑”

引言

随着全球能源结构的转型和“双碳”目标的推进，储能技术作为能源互联网的重要组成部分，正受到越来越多的关注。中国政府近年来出台了一系列政策，大力推动储能技术的发展和应用。2021年，国家发改委和国家能源局联合发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确提出到2025年，新型储能装机规模要达到3000万千瓦以上，储能技术要实现从商业化初期向规模化发展的转变。在这一政策背景下，储能技术的创新和应用迎来了新的发展机遇。

一、储能柜构造概述

1. 电池模块：是储能柜的核心，负责储存和释放能量。常见的电池类型包括锂离子电池、铅酸电池和钠离子电池等。

2. 电池管理系统（BMS）：监控电池的充放电状态，确保电池在安全、高效的范围内工作。

3. 能量管理系统（EMS）：负责协调电池模块与外部电网之间的能量交换，实现能源的优化配置。

4. 控制系统：包括硬件和软件两部分，负责对储能柜的整体运行进行监控和控制。

通讯接口：用于实现储能柜与外部系统（如电网、监控系统等）的互联互通。

二、储能柜构造详细解析

1. 电池模块

电池模块是储能柜的心脏，其性能直接影响着储能柜的整体效能。电池模块通常采用模块化设计，可根据需求灵活配置。以下是电池模块的几个关键要素：

- 电池单元：是电池模块的基本组成单元，通常由多个电池单体串联或并联而成。

- 电池组：由多个电池单元组合而成，具有一定的电压和容量。

- 电池包：将电池组封装在金属外壳内，起到保护电池的作用。

2.电池管理系统（BMS）

BMS是储能柜的智能大脑，负责实时监控电池的充放电状态、电压、电流、温度等参数，确保电池在安全、高效的范围内工作。以下是BMS的几个关键功能：

- 电池状态监测：通过实时监测电池的电压、电流等参数，判断电池的充放电状态。

- 电池保护：当电池的电压、电流、温度等参数超出安全范围时及时发出警报并采取措施保护电池。

- 数据采集与传输：将电池的运行数据传输至能量管理系统（EMS），为后续的能源优化配置提供依据。

3. 能量管理系统（EMS）

EMS是储能柜与外部电网之间的桥梁，负责协调电池模块与外部电网之间的能量交换。以下是EMS的几个关键功能：

- 能源调度：根据电网的供需情况，合理分配储能柜的充放电能量。

- 峰谷套利：在电网负荷低谷期充电，负荷高峰期放电，实现能源的优化利用。

- 需求响应：根据电网的调度指令，及时调整储能柜的充放电策略，参与电网的调峰、调频等需求响应服务。

4. 控制系统

控制系统是储能柜的指挥，负责对储能柜的整体运行进行监控和控制。以下是控制系统的几个关键组成部分：

- 硬件部分：包括微处理器、传感器、继电器等，负责实时采集数据并执行控制指令。

- 软件部分：包括监控软件、控制算法等，负责分析数据、生成控制策略并执行。

5. 通讯接口

通讯接口是储能柜与外部系统之间的信息通道，负责实现储能柜与外部系统（如电网、监控系统等）的互联互通。以下是通讯接口的几个关键功能：

- 数据传输：将储能柜的运行数据传输至外部系统，便于远程监控和管理。

- 控制指令接收：接收外部系统的控制指令，如充放电策略、故障处理等。

三、集装箱储能柜系统在新能源行业的优势

储能柜在能源管理中的应用非常广泛，以下是几个典型的应用场景：

1. 峰谷套利：在电网负荷低谷期充电，负荷高峰期放电，降低企业的用电成本。

2. 应急备电：在电网故障或停电时，储能柜可以为企业提供紧急备电，保障企业正常生产。

3. 调峰调频：储能柜可以根据电网的调度指令，参与电网的调峰、调频等需求响应服务，提高电网的稳定可靠性。

4. 可再生能源消纳：储能柜可以储存可再生能源发出的电能，提高可再生能源的利用效率。

储能柜作为高效能源管理的智慧核心，其构造和功能为我国能源结构的转型提供了有力支持。随着技术的不断进步和市场的不断扩大，储能柜将在未来能源管理领域发挥更加重要的作用。

三、国家政策背景

《关于加快推动新型储能发展的指导意见》指出，储能技术是支撑可再生能源大规模发展、提升电力系统灵活性和安全性的关键。政策鼓励储能技术在电源侧、电网侧和用户侧的多场景应用，推动储能与可再生能源发电、电力系统调节、分布式能源等领域的深度融合。此外，政策还强调要加强储能技术的标准化建设，提升储能设备的安全性和可靠性，推动储能产业的健康发展。

在这一政策指导下，储能技术的研发和应用得到了广泛支持。安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统、ANet-ESCU储能控制单元作为储能系统中的核心设备，积极响应国家政策，通过技术创新和功能优化，助力储能系统的高效、安全运行。

四、安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统概述

4.1概述

安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统，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*级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。

4.2系统结构

Acrel-2000ES，可通过直采或者通过通讯管理或串口服务器将储能柜或者储能集装箱内部的设备接入系统。

系统结构如下：

4.3接入设备

Acrel-2000ES，具备多种接口，多种协议对接的能力，支持多种设备接入。

4.4系统功能

4.4.1实时监测系统人机界面友好，能够显示储能柜的运行状态，实时监测PCS、BMS以及环境参数信息，如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。

4.4.2设备监控系统能够实时监测PCS、BMS、电表、空调、消防、除湿机等设备的运行状态及运行模式。

PCS监控：满足储能变流器的参数与限值设置；运行模式设置；实现储能变流器交直流侧电压、电流、功率及充放电量参数的采集与展示；实现PCS通讯状态、启停状态、开关状态、异常告警等状态监测。

BMS监控：满足电池管理系统的参数与限值设置；实现储能电池的电芯、电池簇的温度、

电压、电流的监测；实现电池充放电状态、电压、电流及温度异常状态的告警。

空调监控：满足环境温度的监测，可根据设置的阈值进行空调温度的联动调节，并实时监测空调的运行状态及温湿度数据，以曲线形式进行展示。

UPS监控：满足UPS的运行状态及相关电参量监测。5.4.3曲线报表系统能够对PCS充放电功率曲线、SOC变换曲线、及电压、电流、温度等历史曲线的查询与展示。

4.4.4策略配置满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。

4.4.5实时报警储能能量管理系统具有实时告警功能，系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。

  4.4.6事件查询统计储能能量管理系统能够对遥信变位，温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

4.4.7遥控操作可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制，但是当设备未通信上时，控制按钮会显示无效状态。

4.4.8用户权限管理储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

4.4.9安科瑞配套产品

五、ANet-ESCU储能控制单元的技术创新

ANet-ESCU储能控制单元是一种适用于储能一体柜（箱）的EMS装置，能够快速对接市面上的电池管理系统（BMS）、储能逆变器（PCS）、电量计量等设备，实现储能系统内数据的统一采集、存储和分析。其具备监视控制、能量协调、联动保护、经济优化增效等功能，能够有效提升储能系统的能量利用效率和运行稳定性。

六、系统架构

6.1数据采集与边缘计算

ANet-ESCU支持多种通信协议，包括Modbus、DL/T645、OPC UA等，能够兼容市面上大多数储能设备。通过边缘计算技术，设备能够实现数据合并计算、逻辑控制、断点续传等功能，确保数据的实时性和准确性。此外，设备还支持4G路由，能够实现远程数据传输和监控，符合国家政策中关于储能系统智能化、数字化的要求。

ANet-ESCU 储能控制单元典型的硬件配置与附件参数如下表

6.2系统安全与运行安全
在系统安全方面，ANet-ESCU采用了基于不可信模型设计的用户权限管理机制，防止非法用户侵入。同时，设备还具备数据加密与安全验证技术，确保数据的完整性和可追溯性。在运行安全方面，设备能够实时采集和分析电池、温控及消防等全站信号，实现运行安全预警预测，符合国家政策中关于储能系统安全性的要求。

七、能量调度与优化
ANet-ESCU支持多种能量调度策略，包括计划曲线、削峰填谷、防逆流、最大需量控制等。用户可以根据当地分时电价自行配置电价模板，设定不同时段内的充放功率，实现储能系统的经济优化运行。这一功能与国家政策中关于储能系统多场景应用的要求高度契合，能够有效提升储能系统的经济效益和社会效益。

八、ANet-ESCU在国家政策中的应用前景

  随着国家政策的持续推进，储能技术在电力系统中的应用场景将更加广泛。ANet-ESCU储能控制单元凭借其强大的数据采集、边缘计算和能量调度功能，将在以下几个方面发挥重要作用：

  8.1 可再生能源消纳
  在可再生能源发电领域，储能系统能够有效解决风电、光伏等间歇性能源的波动性问题。ANet-ESCU通过实时监测和能量调度，能够优化储能系统的充放电策略，提升可再生能源的消纳能力，助力国家实现“双碳”目标。

  8.2 电力系统调峰调频
  在电网侧，储能系统可以参与电力系统的调峰调频，提升电网的稳定性和可靠性。ANet-ESCU支持最大需量控制和动态扩容功能，能够根据电网负荷情况自动调整储能系统的运行状态，确保电网的安全稳定运行。

  8.3 用户侧储能应用
  在用户侧，储能系统可以帮助工商业用户实现削峰填谷，降低用电成本。ANet-ESCU支持手动策略和计划曲线功能，用户可以根据自身用电需求灵活配置储能系统的运行模式，实现经济效益。

九、结语

在国家政策的推动下，储能技术正迎来发展机遇。Acrel-2000ES储能能量管理系统、ANET-ESCU储能控制单元凭借其先进的技术和强大的功能，能够有效提升储能系统的运行效率和安全性，助力国家实现能源结构的转型和“双碳”目标。未来，随着储能技术的不断进步和应用场景的拓展，Acrel-2000ES、ANet-ESCU将在储能领域发挥更加重要的作用，为构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系贡献力量。