自“雙碳”目標(biāo)提出以來，我國能源產(chǎn)業(yè)不斷朝著清潔低碳化、綠色化的方向發(fā)展。其中，風(fēng)能、太陽能等可再生能源在促進(jìn)全球能源可持續(xù)發(fā)展、共建清潔美麗世界中被寄予厚望。風(fēng)能、太陽能具有波動性、間歇性、隨機(jī)性等特點，主要通過轉(zhuǎn)化為電能再加以利用。

在大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)的背景下，儲能作為電力系統(tǒng)中高比例新能源穩(wěn)定運(yùn)行的保障，具有重大意義。然而，風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行調(diào)控，往往是技術(shù)性難題，若能實現(xiàn)新能源總出力平滑可控，達(dá)到常規(guī)電源水平，將會促進(jìn)國產(chǎn)裝備水平大幅提升。風(fēng)光儲一體化電站在能源清潔低碳轉(zhuǎn)型中起到關(guān)鍵的引領(lǐng)作用，為我國新能源創(chuàng)新成果的應(yīng)用驗證提供了良好的平臺。

圖撲軟件以儲能新技術(shù)為突破口，建設(shè)新一代電網(wǎng)友好型新能源示范電站可視化系統(tǒng)，其應(yīng)用自研 HT for Web 產(chǎn)品的二三維協(xié)同設(shè)計工具、2D 組態(tài)/3D 組態(tài)、低代碼開發(fā)等各類可視化工具，構(gòu)建的風(fēng)光儲監(jiān)控系統(tǒng)是新一代電網(wǎng)友好綠色電站的“中樞大腦”。通過風(fēng)光儲協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，實現(xiàn)指令跟蹤、頂峰供電、系統(tǒng)調(diào)峰等多種網(wǎng)源交互模式，讓新能源最大化消納利用。

資產(chǎn)概覽可視化

進(jìn)入系統(tǒng)后，映入眼簾的是三維地圖范圍內(nèi)所有的風(fēng)光儲存站資產(chǎn)。這些資產(chǎn)根據(jù)實際地理位置擺放，并將集控中心、各場站互相關(guān)聯(lián)，讓集團(tuán)的全部資產(chǎn)更直觀地展現(xiàn)。點擊某個場站，即可下鉆至下一層級。

在數(shù)據(jù)看板方面，統(tǒng)計了各類場站的裝機(jī)數(shù)量、裝機(jī)容量，以及輸電線路的主要信息。

場站概覽

點擊“三維場景”或“二維組態(tài)”功能，將以“源-網(wǎng)-荷-儲”的角度，生動形象的展示一段科技感先行動畫。即圍繞“中樞大腦”——集控中心，介紹整個項目的組成：風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能電站。動畫關(guān)鍵節(jié)點處還展示了風(fēng)電場、光伏電站、變電站、儲能電站、城市用電等主要運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可通過前端調(diào)用接口的方式實現(xiàn) 7*24h 實時更新。

可視化頁面內(nèi)支持隨意切換風(fēng)電場、光伏站、儲能站等模塊界面。

圖撲 HT 通過對接項目現(xiàn)場不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口，將重點關(guān)注的數(shù)據(jù)匯集至駕駛艙大屏界面。

工程概況：統(tǒng)計了整個風(fēng)光儲項目的總裝機(jī)容量，以及風(fēng)、光、儲各部分裝機(jī)容量，清晰表達(dá)出占比；

區(qū)域當(dāng)日負(fù)荷：展示了當(dāng)日或 24h 內(nèi)全場的總負(fù)荷、風(fēng)電負(fù)荷、光伏負(fù)荷曲線圖，直觀表現(xiàn)出負(fù)荷隨時間的波動情況，有助于統(tǒng)計分析；

區(qū)域發(fā)電指標(biāo)：將當(dāng)日、當(dāng)月、當(dāng)年發(fā)電量以單點數(shù)據(jù)的形式展示給用戶；不僅如此，頁面還集成了充放電總覽數(shù)據(jù)、月度充放電量柱狀圖、節(jié)能減排等數(shù)據(jù)。

儲能站管理

儲能電站的建設(shè)與投運(yùn)可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，減少或避免因為發(fā)電設(shè)備而造成的頻率波動。儲能，較為常見的則是磷酸鐵鋰電池、超級電容、液流電池、鉛酸電池等，可以梯次利用儲能系統(tǒng)將電動汽車退役電池在工程化系統(tǒng)級聯(lián)平臺上再次深度應(yīng)用。

通過圖撲 HT for Web 二三維可視化將儲能電站二維層面的監(jiān)控數(shù)據(jù)與三維層面的渲染場景無縫結(jié)合。儲能電站場景范圍內(nèi)包含調(diào)度中心、儲能系統(tǒng)、變電站（電力接線圖）。

點擊場景中的調(diào)度中心，彈出重要事件信息彈窗，支持查看實時事件，讓運(yùn)維人員及時同步信息。

數(shù)據(jù)展示

在數(shù)據(jù)層面，看板分為右側(cè)和底部兩部分結(jié)構(gòu)。右側(cè)看板為對應(yīng)模塊的相關(guān)出力指標(biāo)，如處在“平滑出力”監(jiān)測模塊時，將展示風(fēng)電出力、光伏出力、聯(lián)合出力、儲能出力、風(fēng)電與光伏波動率等數(shù)據(jù)；底部左側(cè)數(shù)據(jù)看板主要展示儲能電站基本概況，如：儲能總功率、最大可充可放功率、當(dāng)日可充可放容量、日充放電量等，清晰地告知用戶當(dāng)前儲能站的充放能力；底部右側(cè)則為當(dāng)前模塊的實時功率與輸出波動率曲線圖，為實時對接展示測點數(shù)據(jù)，橫坐標(biāo)細(xì)分至每 5 秒鐘取值。該 HT 2D 面板組件特點可提供詳細(xì)的波動曲線，滿足電力行業(yè)的要求。

圖撲 HT 平滑出力、跟蹤計劃、儲能調(diào)頻、削峰填谷四個數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊共同承載起儲能站的數(shù)據(jù)分析能力，分別對應(yīng)著風(fēng)光輸出波動率分析、風(fēng)光儲出力偏差分析、儲能輸出波動率分析、儲能實時功率分析。以提升數(shù)據(jù)的可感知、可共享、可處理、可預(yù)測和可協(xié)同作為監(jiān)控目的，為集控中心提供堅實的決策依據(jù)。

主接線圖

電力系統(tǒng)的電氣接線圖，主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、電力線路等主要電機(jī)、電器、線路之間的電氣接線。由電氣接線圖可獲得對該系統(tǒng)的更細(xì)致的了解。

基于圖撲 HT 產(chǎn)品 Web 2D 組態(tài)功能，再結(jié)合采集到的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)更新穎的主接線圖可視化，頁面采用固定面板方式呈現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備的實時運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和狀態(tài)模式。

儲能單元信息

點擊儲能集裝箱模型，場景以三維動畫方式呈現(xiàn)電池組總體剩余電量，視覺效果更佳生動形象。面板中展示了主要數(shù)據(jù)實時二維看板，如可用充放電量、有功功率、無功功率、充放電可調(diào)深度等實時數(shù)據(jù)。

線路展示

以三維組態(tài)的形式展示儲能站內(nèi)實際的充電、放電線路走向，直觀展現(xiàn)儲能站工藝流程。

溫度云圖

儲能熱管理對儲能的安全、效率、壽命等起著至關(guān)重要的作用。

針對儲能電池?zé)峁芾韱卧?，圖撲 HT 以 3D 溫度云圖方式，精確覆蓋重點區(qū)域。前端通過調(diào)取三維空間中每個溫度傳感器的數(shù)據(jù)，定義溫度區(qū)間所對應(yīng)的圖例顏色區(qū)間，在場景中實時渲染出云圖效果。監(jiān)控界面提供實時觀察電池倉溫度分布功能，不僅有利于獲取最新的儲能單元運(yùn)行情況，也有助于運(yùn)維人員的消防管理與隱患管理。

儲能集裝箱管理

每個儲能站中的集裝箱都是一個儲能系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)設(shè)備一般包括：電池簇、EMS（能量管理系統(tǒng)）柜、PCS（儲能變流器）、消防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等。從外景雙擊集裝箱模型進(jìn)入儲能 EMS 系統(tǒng)。

儲能系統(tǒng)層級頁面，主要展示了箱內(nèi)電池供應(yīng)商、安裝日期、接入母線段、標(biāo)稱出力、額定出力、儲能容量、電池規(guī)格、變壓器規(guī)格等設(shè)備的基本信息，以及有功/無功功率、可用充放電容量、充放電可調(diào)深度的實時運(yùn)行數(shù)據(jù)。使用形象的電池容量圖形設(shè)計，展示出總的剩余電量（SOC）和電池健康度（SOH）。

面板底部相應(yīng)展示出本臺儲能集裝箱的總有功功率曲線，可詳細(xì)繪制出數(shù)據(jù)波動情況。

空調(diào)、消防模塊是保障儲能系統(tǒng)正常運(yùn)行的核心。

空調(diào)系統(tǒng)

在三維場景中，通過孿生動畫的形象演示了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)作原理，包含了風(fēng)冷和液冷兩種方式。

風(fēng)冷

消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)可視化展示了火災(zāi)探測器報警時，含有全氟已酮的消防管路進(jìn)行氣體滅火的動畫原理，平臺內(nèi)支持點擊交互查看火災(zāi)探測器的相應(yīng)數(shù)據(jù)。不但能協(xié)助運(yùn)維人員進(jìn)行模擬演習(xí)，還能在發(fā)生火災(zāi)事故時實時獲取現(xiàn)場狀況，及時展開應(yīng)急預(yù)案。

儲能數(shù)據(jù)

PCS（儲能變流器）、儲能單元監(jiān)控數(shù)據(jù)則是業(yè)務(wù)層面的重點，以常用的 Http 或 Ws 協(xié)議從接口獲取設(shè)備的工作狀態(tài)、電流、電壓、功率等測點，通過圖撲 HT 前端的對接調(diào)用，實現(xiàn)單個設(shè)備實時數(shù)據(jù)的展現(xiàn)。

儲能單元監(jiān)控

通過圖撲 HT 可視化平臺對儲能系統(tǒng)有功和無功的快速控制，模擬常規(guī)同步發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)和一次調(diào)頻，顯著提升以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為強(qiáng)源、護(hù)網(wǎng)提供了強(qiáng)有力保障。

儲能單元可視化監(jiān)控模塊，主要展示了電池倉內(nèi)每個電池組的溫度、濕度，以及電壓、電流、功率、SOC（充電狀態(tài)）、SOH（運(yùn)行狀態(tài)）等重要監(jiān)測指標(biāo)，將電池組剩余電量用“液位填充”的形式呈現(xiàn)，讓各電池組的信息展現(xiàn)的更清晰易懂。

儲能單元監(jiān)控頁面用于全局監(jiān)視單個儲能集裝箱內(nèi)所有儲能單元的運(yùn)行情況，如：剩余電量、運(yùn)行狀態(tài)、充放可調(diào)等，圖撲 HT 支持對每個儲能單元做啟動、停止、熱備等遠(yuǎn)程操作。

PCS 變流器

本模塊主要展示了儲能集裝箱內(nèi)變流器的詳細(xì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，如所有支路的實時功率、充放電量，以及各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遙信數(shù)據(jù)。運(yùn)用圖撲 HT 歷史曲線圖、柱狀圖等豐富的展現(xiàn)形式，將關(guān)鍵功率、電壓、電流、溫度等指標(biāo)進(jìn)行比較，對比各指標(biāo)的變化情況。

科普小知識

儲能 PCS 變流器的主要功能是實現(xiàn)電能的雙向轉(zhuǎn)換。當(dāng)儲能設(shè)備需要充電時，變流器將電力從電源（如電網(wǎng)）轉(zhuǎn)換為所需的電能，存儲到儲能設(shè)備中；當(dāng)儲能設(shè)備需要放電時，變流器將儲存的電能轉(zhuǎn)換為電力，供給給電網(wǎng)或負(fù)載使用。

風(fēng)電場管理

本期案例以風(fēng)光儲一體化電站為中心，其中陸上風(fēng)電場分散于三維場景四周，風(fēng)機(jī)以不同編號區(qū)分。點擊風(fēng)機(jī)主體查看實時風(fēng)速、有功功率、無功功率、日發(fā)電量、運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)看板層面，主要監(jiān)視風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計、實時風(fēng)速與功率運(yùn)行趨勢曲線。

風(fēng)機(jī)管理面板

進(jìn)入風(fēng)機(jī)管理頁面，會詳細(xì)顯示風(fēng)機(jī)矩陣的主要運(yùn)行參數(shù)、實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、涉網(wǎng)信息、狀態(tài)變更歷史信息、實時運(yùn)行趨勢曲線以及發(fā)電機(jī)溫度趨勢曲線數(shù)據(jù)。同時頁面可遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)啟停、復(fù)位、限功率等操作。支持設(shè)置操作員身份校驗功能（如密碼驗證、人臉識別等），提升設(shè)備管理的安全性。

光伏站管理

光伏一般會應(yīng)用國內(nèi)較為典型的單晶硅、多晶硅、背接觸式、非晶薄膜、高倍聚光等，在多角度全方位開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中效應(yīng)顯著。

光伏站的光伏方陣排布在儲能站周邊。場景切換至光伏管理頁面時，視角將自主移入光伏整體布局，每個方陣可點擊查看該區(qū)域內(nèi)逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)。

場景將 2D 面板與數(shù)據(jù)綁定，同步顯示光伏工程內(nèi)重點氣象信息，如輻照度、累計輻射、日照時長、溫濕度等重點實時數(shù)據(jù)，以及光照、風(fēng)速的實時波動趨勢曲線，有助于用戶實時監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境變化，挖掘信息背后的有用價值。

逆變器管理

進(jìn)入到逆變器管理界面，可查看場站基本信息、涉網(wǎng)信息、逆變器運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電機(jī)溫度趨勢曲線等，逆變器設(shè)備可控制啟停。

管理者通過 PC、PAD 或是智能手機(jī)，即可打開瀏覽器隨時訪問監(jiān)控場景，顛覆了以往用戶在控制室內(nèi)控制場景的局限性，真正實現(xiàn)指揮中心雙向化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的管控形式。

聚焦建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)，風(fēng)光儲示范工程將牢記“一保兩服務(wù)”職責(zé)使命。把握十四五碳達(dá)峰關(guān)鍵期、窗口期要求，立足“四大平臺，一個標(biāo)桿”發(fā)展規(guī)劃，線上線下加快推進(jìn)國家可再生能源示范區(qū)、能源大數(shù)據(jù)中心和技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟建設(shè)，深入打造面向源網(wǎng)荷儲全環(huán)節(jié)、賦能電網(wǎng)生產(chǎn)、公司經(jīng)營、客戶服務(wù)的價值創(chuàng)造平臺。

審核編輯 黃宇