浅谈光储充一体化技术的发展现状与未来趋势

安科瑞刘秋霞

摘要：光储充一体化技术是一种综合利用现代光伏技术、*进储能技术和智能化的充电技术而成的综合能源解决方案，是新能源汽车产业重要的基础配套设施。文章首先结合当前相关领域的发展态势。阐述了发展光储充一体化技术的必要性和重要意义；介绍了光储充一体化系统组成和各模块的主要功能；从光伏发电技术、储能技术、充电桩技术、智慧管理系统4个方面综合分析了光储充一体化技术的发展现状。在此基础上，对光储充一体化技术的未来发展趋势进行了展望和总结。

关键词：光储充一体化；新能源汽车；能源综合利用；智慧能源

0引言

经过多年的技术积累和创新,我国新能源汽车行业得到了长足发展,新能源汽车保有量为2400万辆,预计2024年产销量将突破1150万辆,发展新能源汽车已经成为全球共识。此外,在配套的充电设施建设方面,我国也取得了长足的发展和进步,目前,已形成全球数量*为庞大、辐射范围*广服务车辆类型*全的充电配套体系。截至2024年6月,我国充电桩保有量达到了1024.3万台,与2023年同期相比,增加了54%,其中,公共充电桩数量为312.2万台,私人充电桩数量为712.2万台,完善的充电桩基础设施的建设为新能源汽车的发展奠定了良好的基础。如此庞大的新能源汽车保有量,高峰期集中充电将给电网造成严重的冲击。目前,我国的车桩比为2.4∶1，工信部计划在2030年实现我国车桩比为1:1的目标,因此,新能源汽车充电桩的数量将会迎来巨幅的增长,电网将会迎来更加艰巨的挑战。同时,一些老旧小区和很多农村地区,受到电力设施老化及配电容量受限等因素的影响,不适宜安装新能源汽车的充电设施,很大程度上影响和制约了新能源汽车的发展。农村电网由于特殊环境、经济条件和技术限制面临着多种挑战,一般农村居民用户每户按照12kVA进行配电,但是农村地区的电力需求受季节性因素影响较大,特别是在农忙季节,大量的电力机井同时运转会导致农村电网季节性容量不足。另外,农村电网普遍存在老化问题,比如电线老化、变压器容量不足等,无法满足快速发展的农村电力需求，这些都限制了电网的供电能力和质量。预计到2025年,全国农村电网供电可靠率将达到98%,为了实现这一目标,农村电网需要找到切实可行的方法以提高供电质量和服务水平。据统计,2023年共有2.1万起电动车火灾事故,与2022年相比增加了17.4%,2022年共有1.8万起,约80%的电动车火灾事故是在充电过程中发生的。这其中的主要原因是在住宅内部或者楼道等不适合充电的地方进行充电,在充电过程中也没有配备智能监控与管理系统,不能实时监测到充电过程中的异常情况，更不能及时地进行预警和处理存在的安全隐患。

光储充一体化技*效术是一种综合利用现代光伏技术、国家战略,各地也相继出台了相应的引导政策和配套措施。光储充一体化技术具有绿色低碳、环保等优势,不仅在新能源汽车配套的基础设施建设领域发挥了重要的作用,同时,也可广泛应用于工商业及家庭等领域。光储充一体化技术的推广应用，一方面,为新能源汽车充电提供了绿色低碳能源供应,可作为新能源汽车领域发展的重要保障:另一方面,亦可有效克服光伏发电的不稳定和间歇性等问题。此外,光储充一体化技术借助智慧能源管理技术,协同管理光伏发电、储能及充电系统,优化能源配置,在用电低谷时段给储能系统或电动汽车充电,在用电高峰时段给电网供电,既摆脱了电网配电容量的限制,又发挥了削峰填谷的作用,在提供新能源汽车*效便捷充电的同时,也保障了电网的安全平稳运行。建立充电站对电动车进行统一充电管理,可以减少因个人充电不规范造成的火灾等事故:充电站通过物联网技术,采用云平台监控每个充电桩的实时状态,只要遇到突发异常现象就立即切断电源,阻止火灾等事故的发生。在紧急情况下,光储充技术中的储能系统随时可以作为备用电源使用。为充电站附近的其他重要设施提供稳定的电力供应。由此可知,光储充技术不仅可以提升电动车充电的安全性,还可以增强充电站的整体可靠性和效率。随着技术的进步和成本的降低,光储充一体化充电站将成为未来电动车充电基础设施的重要组成部分。推动光储充一体化技术的深入发展和应用，有效利用了太阳能等清洁能源,有助于优化能源结构,助推我国“双碳”目标的实现。

1光储充一体化系统组成

“光储充一体化”的概念在现代能源系统中扮演着越来越重要的角色,它将光伏发电技术、储能单元以及充电桩融为一体。一方面,实现了绿色能源供应;另一方面,三者配合可实现削峰填谷,降低车辆用能成本。此外，光储充一体化微电网系统的出现,对于解决当前土地资源紧张和电力容量资源有限的问题具有显著的意义,能够通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用电负荷基本平衡。该系统具备多项优点,如光伏发电自发自用、电网削峰填谷、停电应急备用、新能源汽车充电优化和长期持续受益等,如图1所示。在光储充一体化微电网系统的建设过程中也存在许多挑战。首先,初期建设成本较高,如果场景定义不准确,就会造成资源浪费。其次,由于光储充一体化技术尚处于发展初期,光伏发电储能单元和充电系统的协调管理面临着诸多技术和管理方面的挑战。如何确保各子系统间的无缝对接和协同工作,成了行业内急需解决的问题。通过深人了解各部分关键技术在微电网中的研究进展,可以更好地理解其在整个系统的作用和优势,更有效地推动光储充一体化微电网的建设和开发。

图1光储充一体化系统组成结构

2光储充一体化关键技术及发展现状

光储充一体化技术通常涉及的电力系统规模较小,如住宅区、工业园区或电动汽车充电站等场景,如今低压柔性直流技术已经较为成熟,*全可以满足光储充一体化技术的应用场景。低压柔性直流技术可以作为光储充一体化系统中的关键组件,将光伏、储能和充电设施集成在低压直流网络中,*大地减少电能在转换过程中的损耗,实现光储充之间的*效协调。在光储充一体化技术中,由光伏和储能系统产生的电力通常为直流形式。低压柔性直流技术能够直接处理这类直流电能,缩减了将其通过逆变器转换为交流电然后再转回直流电的过程,从而提高了整个系统的效率。光储充一体化系统借助低压柔性直流技术可以实现与主电网的灵活连接或是独立运作。这样的配置能够增强微电网的稳定性和可靠性,尤其是在需要迅速响应的情况下,比如进行峰值负荷管理或者是在电网发生故障后的快速恢复。此外,充电站可通过利用储能系统平滑充电负荷,减轻对电网的压力。采用低压柔性直流技术,可以更有效地控制和管理充电过程中电力的流动,确保充电站与电网之间实现和谐互动。

由此可知,低压柔性直流技术与光储充一体化技术的结合,为分布式能源系统提供了*效能的电能传输与分配解决方案。这种集成不仅提升了能源使用效率,还增强了电网的稳定性和可靠性,有助于达成低碳环保的目标。随着技术的持续进步与完善,这种集成模式将在未来的智能电网及能源转型中扮演关键角色。光储充一体化系统有以下四大关键技术。

2.1光伏发电技术

光伏发电是光储充一体化重要组成部分,是整个系统的基础。该技术利用太阳能电池将光能转化为电能,是半导体光电效应的结果。在太阳光照射到半导体p-n结的界面时,会激发出新的空穴-电子对,这些对电荷的形成和分离进一步推动了电流的产生，

硅系太阳能电池的问世,是光伏技术得以应用的起点。这种电池以其卓*的效率和稳定性,迅速成为市场的主流选择。它们通常采用硅片作为材料，其转换效率相对较高,但由于成本较高且需要较大面积的太阳能面板,因此,更适用于大型太阳能电站或工业应用中,如表1所示。

表1不同类型太阳能电池对比

与传统的硅系太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有更加轻便、易于制造和维护的优点。此外,薄膜材料可以制成各种形状和大小,使得它们能够被集成到不同类型的光伏系统中。尽管如此,由于薄膜材料的固有特性,其效率通常不及硅系太阳能电池，其大规模生产也面临着一些挑战。

高倍聚光电池、有机太阳能电池、柔性太阳能电池以及染料敏化纳米太阳能电池等新型电池技术,旨在提供更高的光电转换效率和更广泛的应用场景，然而,除了少数几种已经投入实际应用的高倍聚光电池,大多数新技术还处于实验室研究阶段,尚未达到商业化量产的水平。

当前,光伏产业在技术创新上还存在很多不足，太阳能电池转换效率有待提升。此外,并网、逆变、储能等技术也直接影响着整个微电网的应用和发展,因此,如何在这些关键技术上有所突破,成为我国光伏产业急需解决的问题。

2.2储能技术

储能技术显然已经成为保障多能源大规模并行运行和电网安全经济运行的关键。储能系统由储能电池和双向换流器组成,具备双向变功率的电能传输特点,在光储充一体化系统中是灵活的能量控制单元。通过储能系统的参与,可以平滑分布式光伏能源的间歇性波动,提高电网的供电质量和稳定性。这些技术能够为微电网提供备用电源、调频服务以及优化电能质量,从而提升电网的稳定性、经济性和环境效益。尽管储能技术在光储充一体化微电网中的应用具有显著的优势,但仍面临一些挑战。首先,储能系统的成本较高,需要政策和市场机制的支持来降低成本;其次,系统的集成和优化设计需进一步研究,以确保*效、可靠和经济的运行。此外,技术创新和标准制定也是未来需要关注的重点领域。

2.3充电桩技术

充电桩关键技术涵盖了智能充电管理、高功率充电技术、充电接口与标准兼容性、远程监控与维护和能源计量与计费系统等多个方面,旨在确保充电桩与微电网中的其他部分协同工作,同时提供*效、安全、智能的充电服务。目前,充电桩已能提供350kw的功率输出，*大地缩短了充电时间。同时,V2G(Vehicle-to-Grid)功能允许电动汽车向电网回馈电力,提高了系统的经济性和灵活性。无线充电技术也正在测试与部署中,以提升充电便利性。远程监控与维护系统的建立,保证了充电桩的稳定运行和故障的及时处理。随着政策支持和技术进步,光储充一体化微电网充电桩已成为推动新能源汽车产业发展的重要基础设施。

2.4智慧管理系统

光储充一体化微电网智慧管理系统的关键技术包括智能能源管理系统(EMS)储能系统管理、双向通信技术和微电网保护与自愈功能等。目前,系统具备快速故障检测与隔离功能,可以在局部故障发生时自动调整运行策略,避免整个系统的崩溃,提高了系统的韧性和安全性。通过集成*进的电池管理系统(BMS)能够精细地控制充放电过程,延长电池寿命,提高储能单元的整体性能。总体而言,光储充一体化微电网智慧管理系统的技术正朝着更智能、更*效、更可靠的方向发展,为未来电网的可持续性和智能化奠定基础。

3光储充一体化技术的未来发展趋势及建议

3.1光储充一体化技术的未来发展趋势

光储充一体化微电网技术中,光伏系统未来将向提升效率、降低成本和智能化管理发展。更*效率的新型光伏材料将会出现,如钙钛矿和多结太阳能电池等,可与物联网技术深度融合,进行自我管理和优化。此外,光伏技术普遍融人建筑中,如光伏玻璃窗和光伏瓦片等,城市的能源自给能力得到了提升。随着技术的不断发展,光伏组件的成本将持续降低,废弃组件回收利用技术也将逐渐成熟,光伏产业的可持续性不断增强。

储能技术的未来将向多元化、智能化和*效化发展。液流电池、固态电池等新型储能技术将提供更长的循环寿命和更高的能量密度。储能系统更加智能的优化充放电策略,能够提升整体效率。储能系统将与光伏和充电设施高度集成,增强微电网的灵活性和稳定性,实现能源的智能调度。此外,长时储能技术的突破使可再生能源的间歇性问题得到解决,政策支持和技术创新将进一步降低成本,推动储能市场的规模化发展。

充电设施将朝着快速、智能和便捷的方向发展。快充技术的革新将*大缩短充电时间,充电更加便利。智能充电系统将与电网互动,依据实时电价和能源供需动态调整充电策略,减少对电网的冲击。无线充电技术逐渐成熟,电动汽车实现非接触式动态无线充电,充电设施更加密集,形成覆盖广泛的充电生态系统,推动电动汽车的普及。

光储充一体化微电网智慧管理系统将实现能源的*准预测与优化调度,强化自适应与自愈能力,提升电网韧性。EMS对光伏发电、能量搬移、储能电池充放电和充电桩应用场景进行实时数据采集、状态监控和优化能源分配,实现预测性维护和故障预警。各组件间通过物联网技术实现无缝通信,支持多种通信规约,提升系统整体效率。随着技术迭代,智慧系统将集成更多增值服务,如碳足迹追踪和绿色认证,推动微电网向更智能、更环保的方向发展。

3.2光储充一体化技术的未来发展建议

为了加速光储充一体化技术的进步并使其在未来能源转型过程中扮演重要角色,需要从以下几个方面着手。

在光伏发电领域,应当持续研究新型光伏材料例如钙钛矿和有机光伏材料,这些新材料有望大幅提升太阳能板的光电转换效率,有助于降低制造成本。此外,还应该积极寻找更多样化的安装解决方案,比如将光伏组件集成到建筑物的墙面、窗户以及交通基础设施(如光伏道路和停车棚)上,这不仅能够促进光伏技术与建筑设计的融合,还能使光伏产品像光伏瓦和幕墙那样成为建筑物不能或缺的一部分。

关于储能系统,应集中精力开发具有更高能量密度的电池技术,如固态电池和钠离子电池,这类技术可以显著增强储能装置的能量存储容量并延长其使用寿命。与此同时,还需致力于*进技术来实现对储能单元的健康状况监测、故障预警以及自动化维护等功能，以此来增强整个储能系统的安全性和可靠性。

针对充电基础设施,未来的发展方向是不断改进快速充电技术,以缩短电动汽车的充电时长,改善用户的使用体验,还应积极探索无线充电技术的可能性,旨在简化充电流程,减少因物理连接可能带来的不便,进而提升充电的便捷程度。此外,利用物联网和大数据技术,实现充电设施的智能管理,包括充电预约、负载均衡等功能,利用大数据和机器学习算法。对系统产生的大量数据进行深度分析,发现隐藏的模式和趋势,从而优化系统的运行效率。

光储充一体化技术未来应建立更加*面的实时监测系统,能够对光伏发电量、储能状态、充电需求等关键参数进行连续监控。根据预测结果和实时数据动态调整光伏、储能和充电设备的工作状态,实现能源的*优化分配。

4Acrel-2000MG充电站微电网能量管理系统

4.1平台概述

Acrel-2000MG微电网能量管理系统，是我司根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求，总结国内外的研究和生产的*进经验，专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电站的接入，*进行数据采集分析，直接监视光伏、风能、储能系统、充电站运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。

微电网能量管理系统应采用分层分布式结构，整个能量管理系统在物理上分为三个层：设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。

4.2平台适用场合

系统可应用于城市、高速公路、工业园区、工商业区、居民区、智能建筑、海岛、无电地区可再生能源系统监控和能量管理需求。

4.3系统架构

本平台采用分层分布式结构进行设计，即站控层、网络层和设备层，详细拓扑结构如下：

图1典型微电网能量管理系统组网方式

5充电站微电网能量管理系统解决方案

5.1实时监测

微电网能量管理系统人机界面友好，应能够以系统一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态，实时监测光伏、风电、储能、充电站等各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中，各子系统回路电参量主要有：相电压、线电压、三相电流、有功/无功功率、视在功率、功率因数、频率、有功/无功电度、频率和正向有功电能累计值；状态参数主要有：开关状态、断路器故障脱扣告警等。

系统应可以对分布式电源、储能系统进行发电管理，使管理人员实时掌握发电单元的出力信息、收益信息、储能荷电状态及发电单元与储能单元运行功率设置等。

系统应可以对储能系统进行状态管理，能够根据储能系统的荷电状态进行及时告警，并支持定期的电池维护。

微电网能量管理系统的监控系统界面包括系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电站及总体负荷组成情况，包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求，也可将充电，储能及光伏系统信息进行显示。

图1系统主界面

子界面主要包括系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电站信息、通讯状况及一些统计列表等。

5.1.1光伏界面

图2光伏系统界面

本界面用来展示对光伏系统信息，主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。

5.1.2储能界面

图3储能系统界面

本界面主要用来展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。

图4储能系统PCS参数设置界面

本界面主要用来展示对PCS的参数进行设置，包括开关机、运行模式、功率设定以及电压、电流的限值。

图5储能系统BMS参数设置界面

本界面用来展示对BMS的参数进行设置，主要包括电芯电压、温度保护限值、电池组电压、电流、温度限值等。

图6储能系统PCS电网侧数据界面

本界面用来展示对PCS电网侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数等。

图7储能系统PCS交流侧数据界面

本界面用来展示对PCS交流侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数、温度值等。同时针对交流侧的异常信息进行告警。

图8储能系统PCS直流侧数据界面

本界面用来展示对PCS直流侧数据，主要包括电压、电流、功率、电量等。同时针对直流侧的异常信息进行告警。

图9储能系统PCS状态界面

本界面用来展示对PCS状态信息，主要包括通讯状态、运行状态、STS运行状态及STS故障告警等。

图10储能电池状态界面

本界面用来展示对BMS状态信息，主要包括储能电池的运行状态、系统信息、数据信息以及告警信息等，同时展示当前储能电池的SOC信息。

图11储能电池簇运行数据界面

本界面用来展示对电池簇信息，主要包括储能各模组的电芯电压与温度，并展示当前电芯的电压、温度值及所对应的位置。

5.1.3风电界面

图12风电系统界面

本界面用来展示对风电系统信息，主要包括逆变控制一体机直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、风速/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。

5.1.4充电站界面

图13充电站界面

本界面用来展示对充电站系统信息，主要包括充电站用电总功率、交直流充电站的功率、电量、电量费用，变化曲线、各个充电站的运行数据等。

5.1.5视频监控界面

图14微电网视频监控界面

本界面主要展示系统所接入的视频画面，且通过不同的配置，实现预览、回放、管理与控制等。

5.1.6发电预测

系统应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据，对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划，便于用户对该系统新能源发电的集中管控。

图15光伏预测界面

5.1.7策略配置

系统应可以根据发电数据、储能系统容量、负荷需求及分时电价信息，进行系统运行模式的设置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期计划、需量控制、防逆流、有序充电、动态扩容等。

具体策略根据项目实际情况（如储能柜数量、负载功率、光伏系统能力等）进行接口适配和策略调整，同时支持定制化需求。

图16策略配置界面

5.1.8运行报表

应能查询各子系统、回路或设备*时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能、尖峰平谷时段电量等。

图17运行报表

5.1.9实时报警

应具有实时报警功能，系统能够对各子系统中的逆变器、双向变流器的启动和关闭等遥信变位，及设备内部的保护动作或事故跳闸时应能发出告警，应能实时显示告警事件或跳闸事件，包括保护事件名称、保护动作时刻；并应能以弹窗、声音、短信和电话等形式通知相关人员。

图18实时告警

5.1.10历史事件查询

应能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数、电芯温度（锂离子电池）、压力（液流电池）、光照、风速、气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。

图19历史事件查询

5.1.11电能质量监测

应可以对整个微电网系统的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测，使管理人员实时掌握供电系统电能质量情况，以便及时发现和消除供电不稳定因素。

1）在供电系统主界面上应能实时显示各电能质量监测点的监测装置通信状态、各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度*和正序/负序/零序电压值、三相电流不平衡度*和正序/负序/零序电流值；

2）谐波分析功能：系统应能实时显示A/B/C三相电压总谐波畸变率、A/B/C三相电流总谐波畸变率、奇次谐波电压总畸变率、奇次谐波电流总畸变率、偶次谐波电压总畸变率、偶次谐波电流总畸变率；应能以柱状图展示2-63次谐波电压含有率、2-63次谐波电压含有率、0.5～63.5次间谐波电压含有率、0.5～63.5次间谐波电流含有率；

3）电压波动与闪变：系统应能显示A/B/C三相电压波动值、A/B/C三相电压短闪变值、A/B/C三相电压长闪变值；应能提供A/B/C三相电压波动曲线、短闪变曲线和长闪变曲线；应能显示电压偏差与频率偏差；

4）功率与电能计量：系统应能显示A/B/C三相有功功率、无功功率和视在功率；应能显示三相总有功功率、总无功功率、总视在功率和总功率因素；应能提供有功负荷曲线，包括日有功负荷曲线（折线型）和年有功负荷曲线（折线型）；

5）电压暂态监测：在电能质量暂态事件如电压暂升、电压暂降、短时中断发生时，系统应能产生告警，事件能以弹窗、闪烁、声音、短信、电话等形式通知相关人员；系统应能查看相应暂态事件发生前后的波形。

6）电能质量数据统计：系统应能显示1min统计整2h存储的统计数据，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件记录查看功能：事件记录应包含事件名称、状态（动作或返回）、波形号、越限值、故障持续时间、事件发生的时间。

图20微电网系统电能质量界面

5.1.12遥控功能

应可以对整个微电网系统范围内的设备进行远程遥控操作。系统维护人员可以通过管理系统的主界面完成遥控操作，并遵循遥控预置、遥控返校、遥控执行的操作顺序，可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。

图21遥控功能

5.1.13曲线查询

应可在曲线查询界面，可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、SOC、SOH、充放电量变化等曲线。

图22曲线查询

5.1.14统计报表

具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的发电、用电、充放电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。对微电网与外部系统间电能量交换进行统计分析；对系统运行的节能、收益等分析；具备对微电网供电可靠性分析，包括年停电时间、年停电次数等分析；具备对并网型微电网的并网点进行电能质量分析。

图23统计报表

5.1.15网络拓扑图

系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

图24微电网系统拓扑界面

本界面主要展示微电网系统拓扑，包括系统的组成内容、电网连接方式、断路器、表计等信息。

5.1.16通信管理

可以对整个微电网系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。系统维护人员可以通过管理系统的主程序右键打开通信管理程序，然后选择通信控制启动所有端口或某个端口，快速查看某设备的通信和数据情况。通信应支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。

图25通信管理

5.1.17用户权限管理

应具备设置用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控操作，运行参数修改等）。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。

图26用户权限

5.1.18故障录波

应可以在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各相关电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。其中故障录波共可记录16条，每条录波可触发6段录波，每次录波可记录故障前8个周波、故障后4个周波波形，总录波时间共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。

图27故障录波

5.1.19事故追忆

可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。

用户可自定义事故追忆的启动事件，当每个事件发生时，存储事故*10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户随意修改。

5.2硬件及其配套产品

6结束语

随着光伏技术、储能技术及能源管理技术的发展,光储充一体化技术在我国已经得到了较广泛的推广和应用,未来具有广阔的发展前景,随着技术迭代.光储充一体化技术正在向更智能、更环保的方向发展。推动光储充一体化技术的深人发展和应用,有效利用太阳能等清洁能源,有助于优化能源结构,助推我国双碳目标的实现。

【参考文献】

[1]张元军，李亚君，张正修，刘爱园，陆青松，委福祥.光储充一体化技术的发展现状与未来趋势.

[2]安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版.

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[4]黄*,王洋,熊振中,等.基于光储充一体化的工业微电网系统应用研究[J].东方电气评论,2023(3):33-39