锂电池储能系统与一体化解决方案
家庭备电与混合储能场景示意图

户用备电与混合储能

从电网中断到家庭恢复,让每一步切换都有控制逻辑

以关键负载优先、储能状态、光伏可用性和并网条件为约束,建立从停电识别、离网切换、黑启动到电网恢复后的分阶段复电流程,让家庭备电不只是“一块电池”,而是一套可验证的能源系统。

关键负载优先 先保生命安全、通信与家庭核心设备。
毫秒级控制逻辑 停电识别、隔离、储能接管按逻辑执行。
备用电量管理 动态保留 SOC、安全容量与恢复余量。
有序恢复供电 电网恢复后分区、分阶段逐步恢复负载。

系统拓扑 单线图

电网 Utility Grid
电表 / 计量 Revenue Meter
并网隔离 Isolation Switch
混合逆变器 / PCS PV + Battery
ATS / 备电切换 Hybrid ATS
主配电板 Main Panel

停电事件记录器 一次完整中断与恢复过程

1 电网正常 05-18 18:22:10
2 电压异常 18:22:10.012
3 电网隔离 18:22:10.026
4 孤岛接管 18:22:10.045
5 动态限载 18:22:15.110
6 光伏恢复 18:24:00.530
7 电网合格 18:26:31.880
8 同步恢复 18:26:32.210
触发条件 检测动作 电网隔离 孤岛供电 动态限载 光伏恢复 同步合闸
电压 / 频率异常 确认持续越限 打开并网开关 PCS 建立 AC 母线 按负荷优先级切换 满足条件后投入 电压 / 频率 / 相位检查

备用不是一块电池,而是一套供电优先级

负载优先级工程表 演示版

设备 / 负载 启动功率 持续功率 优先级 SOC 100% SOC 60% SOC 40% SOC 20%
冰箱 0.6 kW 0.15 kW A1 5.5h 4.4h 3.3h 1.1h
照明 0.1 kW 0.10 kW A1 27.5h 22h 16.5h 5.5h
网络 / 路由器 0.1 kW 0.05 kW A1 110h 88h 66h 22h
厨房基础设备 0.8 kW 0.40 kW A1 13.8h 11h 8.3h 2.8h
水泵 1.5 kW 0.60 kW A2 9.2h 7.4h 5.5h 1.8h
空调 5.2 kW 1.20 kW B1 4.6h 3.7h 2.8h 0.9h
EV 充电 7.0 kW 7.00 kW C 1.2h 0.9h 0.7h 0.2h

白天供电 vs 夜间停电

白天 光伏可用

功率流向(kW)
光伏+5.6
电池-2.1
负载-3.5

SOC 变化曲线

夜间 光伏不可用

功率流向(kW)
光伏0.0
电池-5.4
负载-5.4

SOC 变化曲线

系统备用底线:SOC 策略 ≥ 20%(可设置 10–30%)

混合能源协同编排 模式与互锁

场景来源

光伏阵列
储能系统
电网
可选发电机

运行模式(自动切换)

并网模式 优先自发自用并维持备用 SOC
备电模式 关键负载优先,动态限载
高峰模式 无电网时控制光伏与储能功率

黑启动与有序恢复 时序示意

1 电网中断 0 ms
2 DC 母线保持 10–60ms
3 PCS 启动 50–120ms
4 建立 AC 母线 120–200ms
5 关键负载上电 200–500ms
6 分时恢复 0.5–60s
7 电网合格窗口 >60s
8 同步并网 >60s
9 完整恢复 完成

降级 / 故障逻辑 安全优先

故障 触发条件 系统动作 恢复逻辑
电池低 SOC SOC ≤ 20% 切除非关键负载 SOC 恢复后分阶段投入
PCS 不可用 PCS 故障 / 过温 关闭输出并告警 故障清除后重新启动
通讯异常 数据中断 进入本地保守模式 通讯恢复后重新同步
过载 功率超过限值 按优先级逐级切负载 负载下降后延迟恢复
光伏异常 PV 不可用 转为纯电池供能 稳定后重新接入

交付成果:电网回来,不是立刻全开

1 确认电网合格 电压 / 频率稳定持续满足要求
2 相位 / 频率同步 确认同步窗口和相位差
3 同步并网 ATS / PCS 执行平滑切换
4 分区恢复负载 Zone A → Zone B → Zone C
5 恢复计划策略 恢复充电目标和正常 SOC 策略

工程安装与调试流程

1 · 现场勘查 配电、负载、安装位置确认
2 · 配电系统设计 ATS、PCS、电池、开关柜设计
3 · 柜体与设备安装 电池、PCS、隔离柜就位
4 · 设备接线 AC / DC / 通讯 / ATS 接线
5 · 停电模拟 模拟中断并验证离网接管
6 · 恢复测试 验证同步并网与负载恢复
7 · 用户培训 运行、告警与维护培训

验证记录与交付文档

项目 标准 / 目标 实测值 结果
切换时间 < 200ms 184ms PASS
离网 RMS 230V ±5% 228.8V PASS
输出频率 50 ±0.2Hz 50.00Hz PASS
关键负载恢复 100% 100% PASS
同步时间 <180s 110s PASS

NEXT STEP

围绕户用备电与混合储能,梳理适用边界与交付路径

可根据现场负荷、并网条件、安装空间和运维要求,进一步确认方案配置与实施节奏。