户用光储系统解决方案

简婷
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定  201801

什么是户用光储系统？

   简单来说，就是安装在家庭用户端的“小型太阳能发电厂 + 大型充电宝"组合系统。它利用太阳能为家庭供电，并将多余的电能储存起来，在需要时（比如晚上、阴雨天或电网停电时）释放使用。
   现今社会，全球光储一体化趋势明显，家庭储能市场潜力巨大，尤其在光伏持续发展和渗透率提升的背景下，户用光储一体化成为主流发展方向
关键词：户用光储、智能电表、分布式能源、光伏系统、家庭储能
一、核心目标及组成部分
核心目标：
   1.低家庭电费： 优先使用免费太阳能，减少从电网买电。
   2.提升供电可靠性： 电网停电时，提供不间断的备用电源。
   3.提高能源自给率/独立性： 减少对传统电网的依赖。
   4.环保：使用清洁可再生能源，减少碳排放。
   5.参与电网互动： 在政策允许地区，可通过“峰谷套利"（低电价时充电，高电价时放电）或参与虚拟电厂获取收益。
核心组成部分：
   1.光伏（PV）组件： 俗称“太阳能电池板"。安装在屋顶或院子里，负责将太阳光转化为直流电。
   2.储能电池：系统的“充电宝"。目前主流是磷酸铁锂电池，因为它更安全、寿命长。负责储存光伏产生的多余电能。
   3.混合逆变器： 系统的“大脑"和“心脏"。

二、系统设计范围
   家庭用户具有“用电量少、用户数多、组成复杂"的特性，用户在每个月收到电费账单时才知道用电情况，再加上普通民众不了解电力需求侧管理，即使想要调整用电方式也难以下手，节省电费支出的方式有限。户用光储系统可以提升电能调度、削峰填谷的能力，实现能源的利用，优化电费的开支。
   户用光储系统主要组成部分包括光伏系统、储能系统、家庭负载和户用能量控制器。

光储系统
光储逆变器：将光伏或储能电池的直流电转换为交流电，以便与电网或家庭负载对接。
电网与家庭负载
双向计量电表：安装于家庭电网和公共电网之间的连接点，即“电网接口"或“并网点"，通常在电表箱内或靠近家庭主断路器的位置，测量家庭既从电网消耗的电力（正向计量），也向电网输送的电力（反向计量）。
家庭负载：家庭的负载主要由各种电器和设备构成，包括照明系统、空调和暖气、洗衣房设备、安防系统、汽车充电桩等。
户用能量控制器
协调光伏、储能与电网之间的能量流动，优化能源使用，包括计划曲线、削峰填谷、新能源消纳等。
三、安科瑞Home EMS解决方案

安科瑞Home EMS户用光储系统解决方案，能够对家庭中光伏、储能、负载进行实时监测、用能计量、能耗分析、诊断告警、全景分析、有序管理和策略控制，实现家庭用电的高效、可靠、安全、有序。
户用能量控制器对下通过RS485、以太网、WiFi等方式读取家庭计量表计、光储逆变器、智能家居等设备的运行数据与状态，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信规约。通过控制器对发用电数据与用电时段的分析，实现家庭能源的优化调节与经济运行，并通过WiFi、4G、以太网等方式将系统数据发送至云端平台，实现多个户用能源的监测与管理。同时，户用能量控制器可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。
Home EMS提供WEB和APP两种访问方式，用于查看光伏、储能、负载的实时状态、监测系统告警、统计用能和收益，并调整运行参数和控制策略，可以通过手机APP查看数据和调整设置。
家庭用户的收益包括：
1.提高光伏消纳：实时调节储能充放电，家庭负荷低时，做光伏发电余电的蓄水池；负荷高且光伏发电不足时放电，降低家庭电费；
2.峰谷价差套利：利用电网的峰谷电价差帮助家庭用户获取收益，谷电价充电，峰电价放电；
3.避免电费超量：家庭用电高峰时，启动储能放电，减少家庭电费开支。如储备电量不足时通过APP推送、短信推送提前预警；
4.紧急情况下家庭储备电源：由于多数国家电网供应并不稳定，容易发生停电现象，储能电池常备应急电量，实现家庭用电的无缝运行；
5.环保数据统计：各国政府对环保越来越重视，针对未来的碳排补贴，家庭绿电使用对绿色环保的贡献，APP上都可以看到。
四、Home EMS平台功能
4.1家庭综合管理
4.1.1家庭能源综合概览
   展示家庭中光伏、储能和负载的运行情况，实时统计储能充放电、负荷用能、新能源发电，新能源产生的社会和经济效益情况。

4.1.2综合能源报表
   对单个家庭光伏、储能、市电进行分类统计及汇总，包括光伏尖峰平谷发电量及上网量、储能尖峰平谷充放电量和电网尖峰平谷用电量。

4.1.3综合收益报表
对单个家庭光伏、储能和用电成本及收益进行分类统计及汇总，包括光伏尖峰平谷发电收益及上网收益、储能尖峰平谷充放电成本及收益和电网尖峰平谷电费。

4.2故障报警
4.2.1报警记录
   记录设备在日常运行中是否超过限制或发生异常的日志，包括但不限于电流、电压、功率和频率等需要监测信号、光伏组件温度过高、逆变器故障、电池温度异常、电池电压异常、SOC异常等，主要记录发生异常的点位、时间、设备、参量、上下限值、报警值和详情等。
支持时间、参数名等列进行数据筛选。
支持导出为EXCEL形式。

4.2.2报警分析
   将报警信息按照故障、紧急、一般进行分类显示，支持报警数据同环比分析。

4.3手机APP

‍
4.3.1首页
   展示家庭地址、天气情况、新能源消纳情况及收益、光伏/储能/负荷情况。

4.3.2数据监控
   展示天气情况、光伏、储能和并网的实时数据及收益情况，支持日/月/年/累计历史数据查看，以曲线形式展示。

‍

4.3.3数据统计
   以月、年统计新能源消纳情况及收益；以日、月、年统计用电情况及新能源占比；统计累计社会效益。

‍