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摘要:為(wei) 探討新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的核心要素,並解決(jue) 相關(guan) 建設問題,推動新能源領域的發展,文章對新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設展開了具體(ti) 研究。通過對環保與(yu) 可持續發展、能源利用效率、新能源產(chan) 業(ye) 升級和經濟效益等方麵的分析,闡明了新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的現實意義(yi) ;在核心要素方麵,*點探討了光伏電池出力、負荷特性、儲(chu) 能係統、充電樁設備和耦合技術等;通過保證充電的有序性、優(you) 化設計濾波器和充放電儲(chu) 能協同調度等策略,提出了新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的有效策略。
關(guan) 鍵詞:新能源;光儲(chu) 充一體(ti) 化電站;充電樁;耦合技術
0引言
隨著全球能源危機和環境問題的日益嚴(yan) 峻,新能源的開發與(yu) 利用已成為(wei) 全球關(guan) 注的焦點。光儲(chu) 充一體(ti) 化電站作為(wei) 一種集光伏發電、儲(chu) 能和充電於(yu) 一體(ti) 的綜合能源係統,不僅(jin) 能夠有效提高能源利用效率,還能推動新能源產(chan) 業(ye) 的升級,對其建設進行研究具有重要的現實意義(yi) 。
1新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的現實意義(yi)
1.1符合環保與(yu) 可持續發展要求
光儲(chu) 充一體(ti) 化電站利用太陽能、風能等可再生能源為(wei) 新能源汽車提供充電服務,有效減少碳排放,保護環境。符合目前全球推動綠色、低碳、可持續發展的趨勢,有助於(yu) 應對氣候變化和環境惡化等全球性問題。
1.2有效提高能源利用效率
光儲(chu) 一體(ti) 化電站能夠實現對能源的統一管理和調度,根據實時需求和電價(jia) 進行智能調度,有效降低能源成本,有效增強能源利用效率。同時,儲(chu) 能係統可以解決(jue) 可再生能源的間歇性和波動性問題,實現電力在發電側(ce) 、電網側(ce) 和用戶側(ce) 的穩定運行。
1.3推動新能源產(chan) 業(ye) 升級
光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的建設是推動新能源產(chan) 業(ye) 升級的重要力量。隨著可再生能源的快速發展和儲(chu) 能技術的不斷進步,光儲(chu) 充一體(ti) 化將在未來發揮更加舉(ju) 足輕重的作用,為(wei) 新能源產(chan) 業(ye) 的高質量發展提供有力支持。
1.4提高經濟效益
雖然光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的建設成本較高,但其*效、節能、環保的特點可以獲得更穩定的用戶群體(ti) 和更多的使用頻次。同時,電站的建設和運營成本相對較低,提供*效充電服務,可以獲得穩定的收益。此外,電站還可以為(wei) 當地的旅遊產(chan) 業(ye) 和商業(ye) 活動提供便利,進一步增加經濟效益。
2新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的核心要素
新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的利用時間受多種因素影響,如設計、設備選型、建設、調度、運行、維護等。例如,某5MW光儲(chu) 係統設計的多年平均時間為(wei) 3000h,實測全年累計利用時間達到3329.4h;10MW光儲(chu) 係統設計的多年平均利用時間為(wei) 2500h,實測全年累計利用時間為(wei) 2710.3h,這些數據都顯示光儲(chu) 係統在實際運行中的效率較高,能夠達到設計預期。
2.1光伏電池出力
新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的核心技術中,光伏電池出力是舉(ju) 足輕重的一環。
光伏電池是將太陽能轉化為(wei) 電能的核心組件,其出力大小直接影響整個(ge) 電站的發電效率和運行穩定性。在光伏電池出力的核心技術方麵,單晶矽、多晶矽、非晶矽和薄膜等不同類型的太陽能電池技術各有特點。單晶矽電池具有較高的轉換效率和穩定性,但成本也相對較高;多晶矽電池具有成本優(you) 勢和良好的性能表現;非晶矽電池和薄膜電池具有更高的靈活性和廣泛的應用範圍。
為(wei) 有效增強光伏電池的出力效率和穩定性,研究者致力於(yu) 優(you) 化電池結構設計、有效增強材料性能及改善生產(chan) 工藝等方麵。例如,通過及時優(you) 化完善電池表麵的抗反射塗層和電*結構,減少光損失和有效增強電流收集效率;通過優(you) 化材料的晶體(ti) 結構和摻雜工藝,進一步有效增強電池的光電轉換效率。
在實際應用中,光伏電池會(hui) 受到溫度、光照強度、陰影遮擋等多種因素的影響,導致出力波動。因此,研究者還致力於(yu) 開發智能控製算法和預測模型,以實現對光伏電池出力的*準控製和預測,有效增強電站的運行效率和穩定性。例如,2023年全年的實證實驗數據顯示,光伏電池在麵臨(lin) 不同技術類型的情況下,其出力規律呈現一致性。具體(ti) 來說,隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池(TOPCon)和叉指式背接觸電池(IBC)相比鈍化發射*和背麵電池(PERC),分別具有更高的發電量。其中,TOPCon比PERC高出2.87%,IBC比PERC高出1.71%。這些數據提供了不同技術類型光伏電池出力性能的直接證據。此外,實證數據還顯示,不同廠家的PERC182mm組件在發電量方麵存在偏差,*大偏差達到1.63%。這可能是由於(yu) 個(ge) 別廠家在組件工藝控製方麵存在問題,導致光伏組件匹配損失過大,達到2.36%。這也表明,在光伏電池出力的優(you) 化上,除了技術選擇外,還需要關(guan) 注生產(chan) 工藝和組件匹配等因素。
2.2負荷特性
新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設中的負荷特性是關(guan) 鍵技術之一,它涉及電站運行時的電力需求、波動情況及峰穀時段等,以下是一些關(guan) 於(yu) 負荷特性的相關(guan) 數據參數。
(1)負荷峰值與(yu) 穀值。負荷峰值:在一天或特定時間段內(nei) ,電站所需的*大電力負荷。例如,某電站的負荷峰值可能達到10MW。負荷穀值:相對較低的電力負荷時段,如深夜時段,某電站的負荷穀值可能降至2MW。
(2)負荷波動率。負荷波動率反映了負荷隨時間變化的程度,如某電站的負荷波動率可能在10%~20%,意味著負荷在1d內(nei) 會(hui) 有較明顯的起伏。
(3)峰穀差。峰穀差是指負荷峰值與(yu) 穀值之間的差值,反映了電站負荷的波動幅度,如某電站的峰穀差可能達到8MW。
(4)負荷率。負荷率是指電站實際負荷與(yu) 額定負荷之比,反映了電站設備的利用情況,如某電站的負荷率可能維持在70%~90%。
(5)負荷曲線。負荷曲線是反映負荷隨時間變化情況的圖形表示。通過分析負荷曲線可以了解電站的負荷變化規律,如負荷的日變化、周變化或季節性變化等。
(6)負荷特性係數。負荷特性係數用於(yu) 描述負荷的特定屬性,如負荷的功率因數、不平衡度等,這些係數有助於(yu) 更*確地描述和分析負荷特性。
(7)充電與(yu) 放電負荷。充電負荷:電站中充電設施所需的電力負荷,通常與(yu) 充電站的規模和充電功率有關(guan) 。放電負荷:在需要為(wei) 電網提供支撐或調節時,儲(chu) 能設施放電所產(chan) 生的負荷。
需要注意的是,這些數據參數可能會(hui) 因電站的具體(ti) 配置、地理位置、氣候條件及用戶用電習(xi) 慣等因素而有所不同。因此,在實際建設中,需要根據具體(ti) 情況進行詳細的負荷特性分析和預測,以指導電站的設計、配置和運營管理。同時,隨著技術的不斷進步和市場的變化,這些數據參數也可能會(hui) 有更新和調整。
2.3儲(chu) 能係統
在新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設中,儲(chu) 能係統是其核心技術之一。儲(chu) 能係統的主要作用在於(yu) 平滑電力輸出、削峰填穀、提高供電可靠性及優(you) 化能源配置,以下是關(guan) 於(yu) 儲(chu) 能係統的一些實證數據。
(1)能量容量。以某10MW光儲(chu) 充一體(ti) 化電站為(wei) 例,其儲(chu) 能係統的能量容量達到了5MW·h,這意味著該儲(chu) 能係統能夠儲(chu) 存大量的電能,以滿足高峰時段的電力需求或應對突發情況。
(2)功率容量。以某10MW光儲(chu) 充一體(ti) 化電站為(wei) 例,其儲(chu) 能係統的功率容量為(wei) 10MW,這表示儲(chu) 能係統能夠在短時間內(nei) 快速充放電,以響應電網的調度需求或平衡電力負荷。
(3)循環壽命。經過實際運行測試,某儲(chu) 能係統的循環壽命達5000次以上,這意味著在*全充放電的狀態下,儲(chu) 能係統能夠重複進行充放電循環,保證了其長期穩定運行的能力。
(4)效率。在充放電過程中,某儲(chu) 能係統的能量轉化效率達90%以上,這表示在能量轉換過程中損失較小,儲(chu) 能係統的性能較為(wei) *越。
(5)響應時間。某儲(chu) 能係統的響應時間小於(yu) 1s,這意味著在電網出現波動或需要快速調整電力輸出時,儲(chu) 能係統能夠迅速響應,確保電力供應的穩定性。
2.4充電樁設備
充電樁設備是一種專(zhuan) 門為(wei) 電動汽車或其他電池供電設備設計的充電設備,它的主要功能是向電動汽車等提供電能,讓車輛能夠完成充電,以延長其行駛裏程。充電樁設備通常由電源單元、一組電池和一組充電插座組成,能夠將電能轉化為(wei) 電流並存儲(chu) 在電池中,以供用戶隨時使用。它可以通過電源單元將電能轉化為(wei) 電流,並通過充電插座將電能傳(chuan) 輸到電動汽車的電池中。此外,充電樁設備通常還配備了監控係統,以實時監測充電電流、電壓等參數,有效保證充電過程的安全可靠。根據不同形式的充電方式和功能特點,充電樁設備可分為(wei) 以下類型:
(1)慢速充電樁。通常通過標準的電源插座(如家庭插座)向電動車輛提供充電,充電功率較低(通常為(wei) 1.4kW)。它適用於(yu) 長時間停放的場所,如住宅區、商場等,充電時間相對較長,一般需要幾個(ge) 小時或更長時間才能充滿電。
(2)快速充電樁。通常安裝在公共場所,如停車場、加油站等,提供較高的充電功率(通常為(wei) 7~22kW)。
(3)直流快充樁:具有高功率充電能力,可以在短時間內(nei) 給電動車輛充滿電。其充電功率通常在50kW以上。
(4)特快充電樁:*新一代的高功率充電設備,充電功率超過150kW,能夠提供非常快的充電速度。
2.5耦合技術
耦合技術主要分為(wei) 交流耦合和直流耦合兩(liang) 種。在交流耦合係統中,光伏係統和儲(chu) 能係統既可以獨立運行,也可以脫離電網組成微網係統。光伏係統所發電力可通過光伏逆變器為(wei) 負載供電或輸入電網,也可通過儲(chu) 能逆變器為(wei) 電池充電。這種方案的連接靈活,增減設備方便,可應用於(yu) 光伏存量和新增市場。在直流耦合方案中,光伏組件、光儲(chu) 一體(ti) 機和電池等部分為(wei) 串行狀態,設備增減比較複雜,靈活性一般。它主要應用於(yu) 光伏新增市場,如新裝的光儲(chu) 係統,需要根據用戶的負載功率和用電量來設計。
3新能源光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設的有效策略
3.1保證充電的有序性
在光儲(chu) 充一體(ti) 化電站中,充電的有序性對有效保證係統的穩定運行至關(guan) 重要。為(wei) 實現充電的有序性,可以科學選用以下策略:科學製訂嚴(yan) 格的充電計劃和規定,有效保證充電過程按照規定進行;安裝智能充電設備監控和控製充電過程,避免過充或過放電;對充電設備進行定期維護和檢查,有效保證設備的正常運行。
3.2優(you) 化濾波器設計
濾波器在光儲(chu) 充一體(ti) 化電站中起著舉(ju) 足輕重的作用,可以有效減少電網中的諧波和幹擾信號。為(wei) 優(you) 化設計濾波器,可以科學選用以下策略:根據實際情況和需求,選擇合適的濾波器類型和規格;對濾波器進行定期檢查和維護,有效保證其正常運行;針對濾波效果不佳的問題,*一時間進行調整和優(you) 化濾波器設計。
3.3協同調度充放電儲(chu) 能
協同調度充放電儲(chu) 能可以有效提高光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的能源利用效率和增強係統穩定性。為(wei) 實現充放電儲(chu) 能的協同調度,可以科學選用以下策略:科學製定合理的充放電策略和調度方案,根據係統需求和能源情況進行優(you) 化;科學構建充放電儲(chu) 能之間的通信和協調機製,實現信息共享和協同運行;結合智能控製技術,實現充放電儲(chu) 能的自動調度和優(you) 化運行。
4 Acrel-2000MG充電站微電網能量管理係統
4.1平台概述
Acrel-2000MG微電網能量管理係統,是我司根據新型電力係統下微電網監控係統與(yu) 微電網能量管理係統的要求,總結國內(nei) 外的研究和生產(chan) 的*進經驗,專(zhuan) 門研製出的企業(ye) 微電網能量管理係統。本係統滿足光伏係統、風力發電、儲(chu) 能係統以及充電站的接入,*進行數據采集分析,直接監視光伏、風能、儲(chu) 能係統、充電站運行狀態及健康狀況,是一個(ge) 集監控係統、能量管理為(wei) 一體(ti) 的管理係統。該係統在安全穩定的基礎上以經濟優(you) 化運行為(wei) 目標,促進可再生能源應用,提高電網運行穩定性、補償(chang) 負荷波動;有效實現用戶側(ce) 的需求管理、消除晝夜峰穀差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、降低供電成本。為(wei) 企業(ye) 微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決(jue) 方案。
微電網能量管理係統應采用分層分布式結構,整個(ge) 能量管理係統在物理上分為(wei) 三個(ge) 層:設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議,物理媒介可以為(wei) 光纖、網線、屏蔽雙絞線等。係統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
4.2平台適用場合
係統可應用於(yu) 城市、高速公路、工業(ye) 園區、工商業(ye) 區、居民區、智能建築、海島、無電地區可再生能源係統監控和能量管理需求。
4.3係統架構
本平台采用分層分布式結構進行設計,即站控層、網絡層和設備層,詳細拓撲結構如下:
圖1典型微電網能量管理係統組網方式
5.1實時監測
微電網能量管理係統人機界麵友好,應能夠以係統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態,實時監測光伏、風電、儲(chu) 能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監視各回路斷路器、隔離開關(guan) 等合、分閘狀態及有關(guan) 故障、告警等信號。其中,各子係統回路電參量主要有:相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態參數主要有:開關(guan) 狀態、斷路器故障脫扣告警等。
係統應可以對分布式電源、儲(chu) 能係統進行發電管理,使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲(chu) 能荷電狀態及發電單元與(yu) 儲(chu) 能單元運行功率設置等。
係統應可以對儲(chu) 能係統進行狀態管理,能夠根據儲(chu) 能係統的荷電狀態進行及時告警,並支持定期的電池維護。
微電網能量管理係統的監控係統界麵包括係統主界麵,包含微電網光伏、風電、儲(chu) 能、充電站及總體(ti) 負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求,也可將充電,儲(chu) 能及光伏係統信息進行顯示。
圖1係統主界麵
子界麵主要包括係統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲(chu) 能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。
5.1.1光伏界麵
圖2光伏係統界麵
本界麵用來展示對光伏係統信息,主要包括逆變器直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、並網櫃電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。
5.1.2儲(chu) 能界麵
圖3儲(chu) 能係統界麵
本界麵主要用來展示本係統的儲(chu) 能裝機容量、儲(chu) 能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖4儲(chu) 能係統PCS參數設置界麵
本界麵主要用來展示對PCS的參數進行設置,包括開關(guan) 機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖5儲(chu) 能係統BMS參數設置界麵
本界麵用來展示對BMS的參數進行設置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖6儲(chu) 能係統PCS電網側(ce) 數據界麵
本界麵用來展示對PCS電網側(ce) 數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。
圖7儲(chu) 能係統PCS交流側(ce) 數據界麵
本界麵用來展示對PCS交流側(ce) 數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側(ce) 的異常信息進行告警。
圖8儲(chu) 能係統PCS直流側(ce) 數據界麵
本界麵用來展示對PCS直流側(ce) 數據,主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(ce) 的異常信息進行告警。
圖9儲(chu) 能係統PCS狀態界麵
本界麵用來展示對PCS狀態信息,主要包括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及STS故障告警等。
圖10儲(chu) 能電池狀態界麵
本界麵用來展示對BMS狀態信息,主要包括儲(chu) 能電池的運行狀態、係統信息、數據信息以及告警信息等,同時展示當前儲(chu) 能電池的SOC信息。
圖11儲(chu) 能電池簇運行數據界麵
本界麵用來展示對電池簇信息,主要包括儲(chu) 能各模組的電芯電壓與(yu) 溫度,並展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。
5.1.3風電界麵
圖12風電係統界麵
本界麵用來展示對風電係統信息,主要包括逆變控製一體(ti) 機直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、風速/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。
5.1.4充電站界麵
圖13充電站界麵
本界麵用來展示對充電站係統信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線、各個(ge) 充電站的運行數據等。
5.1.5視頻監控界麵
圖14微電網視頻監控界麵
本界麵主要展示係統所接入的視頻畫麵,且通過不同的配置,實現預覽、回放、管理與(yu) 控製等。
5.1.6發電預測
係統應可以通過曆史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據,對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測,並展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃,便於(yu) 用戶對該係統新能源發電的集中管控。
圖15光伏預測界麵
5.1.7策略配置
係統應可以根據發電數據、儲(chu) 能係統容量、負荷需求及分時電價(jia) 信息,進行係統運行模式的設置及不同控製策略配置。如削峰填穀、周期計劃、需量控製、防逆流、有序充電、動態擴容等。
具體(ti) 策略根據項目實際情況(如儲(chu) 能櫃數量、負載功率、光伏係統能力等)進行接口適配和策略調整,同時支持定製化需求。
圖16策略配置界麵
5.1.8運行報表
應能查詢各子係統、回路或設備*時間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平穀時段電量等。
圖17運行報表
5.1.9實時報警
應具有實時報警功能,係統能夠對各子係統中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guan) 閉等遙信變位,及設備內(nei) 部的保護動作或事故跳閘時應能發出告警,應能實時顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱、保護動作時刻;並應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guan) 人員。
圖18實時告警
5.1.10曆史事件查詢
應能夠對遙信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理,方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯,查詢統計、事故分析。
圖19曆史事件查詢
5.1.11電能質量監測
應可以對整個(ge) 微電網係統的電能質量包括穩態狀態和暫態狀態進行持續監測,使管理人員實時掌握供電係統電能質量情況,以便及時發現和消除供電不穩定因素。
1)在供電係統主界麵上應能實時顯示各電能質量監測點的監測裝置通信狀態、各監測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值;
2)諧波分析功能:係統應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率;應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電流含有率;
3)電壓波動與(yu) 閃變:係統應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應能顯示電壓偏差與(yu) 頻率偏差;
4)功率與(yu) 電能計量:係統應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素;應能提供有功負荷曲線,包括日有功負荷曲線(折線型)和年有功負荷曲線(折線型);
5)電壓暫態監測:在電能質量暫態事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發生時,係統應能產(chan) 生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guan) 人員;係統應能查看相應暫態事件發生前後的波形。
6)電能質量數據統計:係統應能顯示1min統計整2h存儲(chu) 的統計數據,包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。
7)事件記錄查看功能:事件記錄應包含事件名稱、狀態(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續時間、事件發生的時間。
圖20微電網係統電能質量界麵
5.1.12遙控功能
應可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。係統維護人員可以通過管理係統的主界麵完成遙控操作,並遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序,可以及時執行調度係統或站內(nei) 相應的操作命令。
圖21遙控功能
5.1.13曲線查詢
應可在曲線查詢界麵,可以直接查看各電參量曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖22曲線查詢
5.1.14統計報表
具備定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的發電、用電、充放電情況,即該節點進線用電量與(yu) 各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網與(yu) 外部係統間電能量交換進行統計分析;對係統運行的節能、收益等分析;具備對微電網供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數等分析;具備對並網型微電網的並網點進行電能質量分析。
圖23統計報表
5.1.15網絡拓撲圖
係統支持實時監視接入係統的各設備的通信狀態,能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構;可在線診斷設備通信狀態,發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。
圖24微電網係統拓撲界麵
本界麵主要展示微電網係統拓撲,包括係統的組成內(nei) 容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。
5.1.16通信管理
可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備通信情況進行管理、控製、數據的實時監測。係統維護人員可以通過管理係統的主程序右鍵打開通信管理程序,然後選擇通信控製啟動所有端口或某個(ge) 端口,快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
圖25通信管理
5.1.17用戶權限管理
應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如遙控操作,運行參數修改等)。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權限
5.1.18故障錄波
應可以在係統發生故障時,自動準確地記錄故障前、後過程的各相關(guan) 電氣量的變化情況,通過對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力係統安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條,每條錄波可觸發6段錄波,每次錄波可記錄故障前8個(ge) 周波、故障後4個(ge) 周波波形,總錄波時間共計46s。每個(ge) 采樣點錄波至少包含12個(ge) 模擬量、10個(ge) 開關(guan) 量波形。
圖27故障錄波
5.1.19事故追憶
可以自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時掃描數據,包括開關(guan) 位置、保護動作狀態、遙測量等,形成事故分析的數據基礎。
用戶可自定義(yi) 事故追憶的啟動事件,當每個(ge) 事件發生時,存儲(chu) 事故*10個(ge) 掃描周期及事故後10個(ge) 掃描周期的有關(guan) 點數據。啟動事件和監視的數據點可由用戶隨意修改。
5.2硬件及其配套產(chan) 品
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理係統 | Acrel-2000MG | | 內(nei) 部設備的數據采集與(yu) 監控,由通信管理機、工業(ye) 平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關(guan) 通信輔件組成。 數據采集、上傳(chuan) 及轉發至服務器及協同控製裝置 策略控製:計劃曲線、需量控製、削峰填穀、備用電源等 |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | | 係統軟件顯示載體(ti) |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | | 為(wei) 監控主機提供後備電源 |
4 | 打印機 | HP108AA4 | | 用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、複限,係統事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為(wei) 主要方式 |
5 | 音箱 | R19U | | 播放報警事件信息 |
6 | 工業(ye) 網絡交換機 | D-LINKDES-1016A16 | | 提供16口百兆工業(ye) 網絡交換機解決(jue) 了通信實時性、網絡安全性、本質安全與(yu) 安全防爆技術等技術問題 |
7 | GPS時鍾 | ATS1200GB | | 利用gps同步衛星信號,接收1pps和串口時間信息,將本地的時鍾和gps衛星上麵的時間進行同步 |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC | | 電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、複費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協議:帶開關(guan) 量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關(guan) 的"遜信“和“遙控”的功能 |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE | | 可測量直流係統中的電壓、電流、功率、正向與(yu) 反向電能。可帶RS485通訊接口、模擬量數據轉換、開關(guan) 量輸入/輸出等功能 |
10 | 電能質量監測 | APView500 | | 實時監測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質量,記錄各類電能質量事件,定位擾動源。 |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | | 防孤島保護裝置,當外部電網停電後斷開和電網連接 |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC | | 置針對光伏、風能、儲(chu) 能升壓變不同要求研發的集保護,測控,通訊一體(ti) 化裝置,具備保護、通信管理機功能、環網交換機功能的測控裝置 |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 | | 能夠根據不同的采集規的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總: 提供規約轉換、透明轉發、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實時多任務並行處理數據采集和數據轉發,可多路上送平台據: |
14 | 串口服務器 | Aport | | 功能:轉換“輔助係統"的狀態數據,反饋到能量管理係統中。 1)空調的開關(guan) ,調溫,及*全斷電(二次開關(guan) 實現) 2)上傳(chuan) 配電櫃各個(ge) 空開信號 3)上傳(chuan) UPS內(nei) 部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設備 |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | | 1)反饋各個(ge) 設備狀態,將相關(guan) 數據到串口服務器: 讀消防VO信號,並轉發給到上層(關(guan) 機、事件上報等) 2)采集水浸傳(chuan) 感器信息,並轉發3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳(chuan) 感器信息,並轉發 |
6結束語
光儲(chu) 充一體(ti) 化電站建設對於(yu) 實現環保與(yu) 可持續發展具有重要意義(yi) 。通過優(you) 化設計與(yu) 協同調度策略,可以有效提高能源利用效率和經濟效益,推動新能源產(chan) 業(ye) 的升級。未來研究應進一步探索光儲(chu) 充一體(ti) 化電站的技術創新和應用模式,以適應不斷變化的能源市場需求。文章研究方法包括綜合分析和實驗研究,通過對相關(guan) 領域的綜述和實驗驗證,為(wei) 新能源領域的發展提供了參考和指導。
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[4]hth下载地址高校綜合能效解決(jue) 方案2022.5版.
[5]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版.