新能源時代的光伏儲能協調控制策略探究

光伏儲能，為何如此重要？

隨著全球對清潔能源的需求不斷增長，光伏發電作為一種可再生能源技術，得到了廣泛的應用。然而，光伏發電也有它的局限性，比如受天氣和光照條件的影響較大，輸出功率不穩定。這時候，儲能系統就派上用場了。

儲能系統可以將光伏發電多余的能量儲存起來，在需要的時候釋放出來，從而實現能源的平穩輸出。而光伏儲能協調控制策略，則是讓光伏發電和儲能系統能夠高效協同工作，發揮出最大的效益。

協調控制的工作原理

簡單來說，光伏儲能協調控制策略就是通過智能控制系統，實時監測光伏發電的輸出功率和儲能系統的狀態，根據實際需求進行能量的分配和調度。

當光伏發電功率大于負載需求時，多余的能量會被存儲到儲能系統中；當光伏發電功率不足時，儲能系統則會釋放能量，補充負載的需求。這樣一來，就可以保證電力供應的穩定性和可靠性。

光伏儲能的應用場景

1.家庭用戶

對于家庭用戶來說，安裝光伏儲能系統可以實現自給自足的能源供應，降低電費支出。在白天，光伏發電可以滿足家庭的用電需求，多余的能量儲存到儲能系統中；晚上或者陰天時，儲能系統則可以為家庭提供電力。

2.商業和工業用戶

商業和工業用戶通常用電量較大，對電力供應的穩定性要求也更高。光伏儲能協調控制策略可以為這些用戶提供可靠的電力保障，同時還可以降低能源成本。例如，工廠可以在白天利用光伏發電，儲存多余的能量，晚上則可以使用儲能系統供電，減少對電網的依賴。

3.微電網

在電力消耗特別大的企業園區等地方，建設微電網是一種有效的能源解決方案。光伏儲能協調控制策略可以讓微電網實現自主運行，提高能源的利用效率和可靠性。

微電網協調控制器介紹

微電網控制器主要負責工商業光儲充新能源電站的數據采集、本地控制策略以及云端數據的交互。支持容量為：儲能容量:≤400kW，光伏容量:≤400kWp。

1.能量管理

（1）功率平衡控制：實時監測微電網內的發電功率和負荷需求，通過調整分布式電源的輸出功率和儲能裝置的充放電狀態，實現微電網的功率平衡。當負荷需求增加時，協調控制器可以增加分布式電源的輸出功率或釋放儲能裝置中的能量；當負荷需求減少時，協調控制器可以降低分布式電源的輸出功率或對儲能裝置進行充電。

（2）優化調度：根據微電網的運行狀態、能源價格、負荷預測等因素，制定較優的能源調度策略，以提高微電網的經濟效益和能源利用效率。在能源價格低谷時，協調控制器可以優先使用電網供電或對儲能裝置進行充電；在能源價格高峰時，協調控制器可以優先使用分布式電源供電或釋放儲能裝置中的能量。

2.穩定控制

（1）電壓和頻率控制：維持微電網的電壓和頻率在允許的范圍內，確保微電網的穩定運行。當微電網與主電網連接時，協調控制器可以通過調節分布式電源的輸出功率和儲能裝置的充放電狀態，使微電網的電壓和頻率跟蹤主電網的電壓和頻率。當微電網孤島運行時，協調控制器可以采用下垂控制等方法，實現微電網內的電壓和頻率的自主調節。

（2）故障處理：在微電網發生故障時，協調控制器可以快速檢測故障并采取相應的保護措施，如切斷故障線路、啟動備用電源等，以確保微電網的安全運行。同時，協調控制器還可以協調分布式電源和儲能裝置的運行，提高微電網的故障恢復能力。

3.通信管理

（1）數據采集與監控：采集微電網內各設備的運行數據，如電壓、電流、功率、溫度等，并將這些數據上傳至監控系統，以便用戶實時了解微電網的運行狀態。同時，協調控制器還可以接收監控系統的指令，對微電網內的設備進行遠程控制。

（2）通信協議轉換：由于微電網內的設備可能來自不同的廠家，采用不同的通信協議，協調控制器需要具備通信協議轉換的功能，以實現不同設備之間的互聯互通。

4.協調控制器參數表

微電網控制器用在微電網能量管理系統，該系統能夠對微電網的源、網、荷、儲能系統、新能源汽車充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和控制，滿足微電網運行監視多方面化、安全分析智能化、調整控制前瞻化、全景分析動態化的需求，實現不同目標下源網荷儲資源之間的靈活互動，在多種策略控制下，有利于新能源利用、資源合理分配以及微電網的安全與穩定，減少電網建設投資，提升企業的能源利用率，降低運行成本，達到節能降耗的目的。

隨著技術的不斷進步，光伏儲能協調控制策略將會越來越智能化、高效化。未來，我們有望看到更多的創新應用，比如與電動汽車充電設施相結合，實現能源的雙向流動；或者與智能電網互動，為電網提供輔助服務。

作者介紹：

安躍強，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為為智能電網供配電。