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摘要:隨著能源需求的不斷增加和環境問題的不斷加劇,清潔能源逐漸受到人們(men) 的重視。微電網作為(wei) 一種新興(xing) 的電力係統,具有可靠性高、靈活性強、能源利用率高、環保節能等優(you) 點,被廣泛應用於(yu) 現代化的城市化進程中。微電網係統能夠將傳(chuan) 統的中央電網與(yu) 分布式電源有機地結合在一起,形成一個(ge) 自包含、自主控製的小型電網係統,提高了能源的利用效率和電網的穩定性。本研究的主要目的是探索一種有效的微電網係統設計和優(you) 化方法,以提高係統的能源利用效率和電網的穩定性。
關(guan) 鍵詞:微電網係統;係統設計;係統優(you) 化
0 引言
隨著新能源技術的不斷發展,微電網係統已經成為(wei) 可再生能源和能源存儲(chu) 技術的重要應用。微電網係統的設計與(yu) 優(you) 化是一個(ge) 複雜的工程,需要考慮多個(ge) 方麵的因素。微電網係統的設計應該從(cong) 能源產(chan) 生和消耗的模式出發,根據實際情況選擇合適的能源發電裝置,也要考慮到能源消耗的模式,需要根據實際需求選擇合適的設備。在這一過程中,需要特別關(guan) 注設備的品質和可靠性,以保證係統的可靠性和穩定性。微電網係統的優(you) 化也是一個(ge) 非常重要的方麵,需要根據實際情況和預測的能源產(chan) 生與(yu) 消耗情況,對係統進行優(you) 化設計,以較大程度地提高係統的效率和可靠性。在優(you) 化過程中,需要考慮到係統的能量存儲(chu) 和能量平衡等因素,以保證係統在不同負載下的正常運行。
1 微電網係統基本概念和組成
1. 1 微電網係統的基本概念
微電網又稱微型電網或分布式電源係統,是指在一個(ge) 局部範圍內(nei) ,以可再生能源發電為(wei) 主、能源存儲(chu) 和傳(chuan) 輸技術為(wei) 輔的電力係統,能夠獨立於(yu) 傳(chuan) 統的大型電力係統運行,滿足局部電力需求,並具有與(yu) 外部電網互聯的能力[1]。微電網通常由分布式發電係統、能量存儲(chu) 係統、智能電網控製係統等組成。與(yu) 傳(chuan) 統的集中式電網不同,微電網可以更好適應當地的用電需求,在能源的供給和需求上更加靈活,使得能源利用更加有效、經濟和環保。微電網可以用於(yu) 獨立建築物、封閉校園、工業(ye) 園區、孤立地區等。與(yu) 傳(chuan) 統的中央化電力係統相比,微電網係統更具有靈活性和可靠性,並且更適合於(yu) 應對氣候變化、自然災害和其他突發事件等情況。微電網基本結構圖如圖1所示。
圖1 微電網結構圖
1. 2 微電網係統的組成
微電網係統由多種設備和技術組成,主要包括分布式能源設備、儲(chu) 能設備、控製係統、變流器、電力設備和智能電表等。分布式能源設備包括太陽能光伏發電、風力發電、水力發電和生物質發電等,能夠實現對可再生能源的利用和轉換。儲(chu) 能設備包括電池儲(chu) 能係統、壓縮空氣儲(chu) 能係統和電容儲(chu) 能係統等,能夠對能量進行儲(chu) 存和釋放,提高電網的穩定性和可靠性。控製係統包括運行控製係統和保護控製係統,能夠對電力設備進行準確控製和保護,確保電網的穩定運行。變流器主要用於(yu) 將直流電能轉換為(wei) 交流電能,實現對電力設備的接入和輸出。以風力發電係統中的變流器為(wei) 例,其內(nei) 部結構如圖2所示,可借助IPM模塊對變流器的網側(ce) 、機側(ce) 進行構建,通過 450V 對直流電容進行電解,使用兩(liang) 串聯、四並聯的方式可有效提高係統的容量。借助溫度傳(chuan) 感器可以對變流的 IPM 溫度進行測,實時觀察溫度的變化。
圖2 變流器內(nei) 部結構
電力設備包括發電機組、變壓器、電纜和開關(guan) 設備等,能夠實現對電力的輸送、轉換和控製。智能電表是一種高精度的電力計量設備,能夠實現對電能的準確計量和數據監測,便於(yu) 對電力服務進行管理和優(you) 化。
2 微電網係統的設計
2. 1 微電網係統的設計路線
微電網係統的設計涉及到多個(ge) 領域的知識,包括電力係統、電子電氣技術、控製理論、能源經濟等。因此,微電網係統設計的技術路線需要涉及多個(ge) 方麵,包括係統規劃、係統分析、係統設計、係統實施和係統優(you) 化等環節。首先,進行係統規劃,明確微電網係統的建設目標和規模,確定係統的電源和負載需求,分析係統的可行性和經濟性。其次,進行係統分析,考慮係統的電力負荷特征、電源供給情況、能源管理方式等因素,為(wei) 係統設計提供基礎數據。接著,進行係統設計,包括選擇適合的電源技術、設計電網拓撲結構、確定控製策略和通信方案等。在係統實施階段,需要進行設備選型和采購、設備安裝和調試、係統聯調等工作。最後,進行係統優(you) 化,對係統進行可靠性分析、性能評估、經濟性分析和環保指標評估等,進一步提出優(you) 化方案,不斷提高係統性能和經濟效益。
2. 2 微電網係統的規劃和布局
微電網是一種基於(yu) 分布式能源係統的能量管理係統,可以通過整合太陽能、風能、儲(chu) 能和傳(chuan) 統電力係統等多種能源形式來提供電力,具有很高的靈活性和可靠性。因此,在進行微電網係統規劃和布局時,需要考慮能源源的選擇、負載特性、儲(chu) 能係統、電力網絡的拓撲及項目經濟性等方麵。首先,選擇適合本地環境和資源的能源,例如太陽能、風能、生物質、地熱能等。
其次,根據當地的電力需求和用電負荷特性,合理地配置負載類型和功率。選擇合適的儲(chu) 能技術,例如電池、電容、壓縮空氣儲(chu) 能等,以確保微電網的可靠性和穩定性。另外,微電網係統可以采用各種不同的電力網絡拓撲結構,如單電源微電網、多電源微電網、島式微電網等等。因此,在進行微電網規劃和布局時需要根據實際情況選擇合適的電力網絡拓撲。最後,還要從(cong) 投資、運營和維護等方麵對微電網係統進行經濟性分析和評估,確保在規劃和布局中兼顧經濟、環保和可靠性等多方麵的因素。
2. 3 微電網係統的拓撲結構設計
在微電網係統的設計中,拓撲結構是一個(ge) 非常重要的因素。不同的拓撲結構將會(hui) 導致不同的電力網絡性能和可靠性。一種是單電源微電網,是一種簡單的微電網係統,其由單一的能源源和負載組成。二種是多電源微電網係統,是由多個(ge) 能源源和負載組成的係統,可以通過搭建多個(ge) 能源源和多個(ge) 負載之間的連接來構建。多電源微電網係統比單電源微電網係統更加靈活和穩定,允許係統在某些電源故障的情況下繼續運行。三種是島式微電網,是一種*全獨立的微電網係統,可以在任何情況下獨立地運行,也可以與(yu) 傳(chuan) 統電力係統相連接。島式微電網係統一般由多個(ge) 能源源、負載和儲(chu) 能係統組成,這些組件可以在島式微電網係統內(nei) 部和外部進行無縫連接。島式微電網係統的較大優(you) 勢在於(yu) 其全的獨立性和可靠性,但是其建設、運行和維護成本也較高。
3 微電網係統的優(you) 化
微電網係統作為(wei) 一種新興(xing) 的能源係統,已經在許多領域得到廣泛的應用。為(wei) 了提高微電網係統的效率和經濟性,需要對其進行優(you) 化。
3. 1 微電網係統的性能評估
對微電網係統的性能評估是優(you) 化微電網係統的頭一步。性能評估可以通過對微電網係統進行仿真和實驗來實現。仿真是一種經濟、快速、可重複的方法,可以提供微電網係統的建模和性能分析。實驗則是驗證仿真結果的有效性和可靠性的方法。微電網係統的性能評估主要包括微電網係統的能源利用效率、微電網係統的電能質量和微電網係統的可靠性、經濟性等指標。微電網係統的能源利用效率是評估微電網係統性能的重要指標。因為(wei) 微電網係統是通過發電機組、電池組、太陽能光伏電池、風力發電機等多種能源設備來提供電力需求的。微電網係統的電能質量是指供電係統的電壓、頻率和波形符合既定規範的程度。通過合理的控製和設計,可以減小電能質量波動的程度提高電能質量。微電網係統在運行中,需要保證係統的穩定性和可靠性。因此,係統故障率、可靠性指標和維護保養(yang) 周期等指標是評估微電網係統可靠性的重要指標。微電網係統的經濟性是指係統的建設和運行成本。評估微電網係統的經濟性需要考慮成本和收益之間的平衡。這些指標的評估都可以通過仿真和實驗來實現。仿真結果可以通過建立微電網係統數學模型,利用仿真軟件進行模擬計算得到。
3. 2 微電網係統的容量優(you) 化
容量優(you) 化是指合理設計和配置微電網係統的發電機組、電池組、光伏電池、風力發電機等設備的容量,以較大限度地提高微電網係統的性能。微電網係統的容量優(you) 化需要考慮負荷需求、係統運行模式、資源適應性和經濟性等因素。微電網係統的設計應根據負荷需求,合理確定和配置設備的容量。負荷需求的變化,需要根據實際情況進行相應的調整和優(you) 化。微電網係統的運行模式根據與(yu) 外部電網連接關(guan) 係,主要分為(wei) 聯網模式、孤島模式。根據係統運行模式的不同,需要對設備的容量進行相應的配置和優(you) 化。微電網係統的容量優(you) 化應根據當地的資源情況進行適應調整。比如在光照條件較好的地方應優(you) 先考慮太陽能光伏電池等設備;在風力較大的地區應優(you) 先考慮風力發電機等設備。另外,微電網係統的容量優(you) 化也需要考慮經濟性。需要在保證係統性能的前提下,盡可能地降低係統成本,提高經濟效益。
3. 3 微電網係統的運行優(you) 化
微電網係統的運行優(you) 化是指通過優(you) 化微電網係統的運行方式和策略,從(cong) 而提高微電網係統的效率和經
濟性。微電網係統的運行優(you) 化需要考慮負荷調節、能源優(you) 化、電能質量控製及交互控製等因素。微電網係統的負荷需求是時刻變化的,因此需要通過負荷調節等措施來適應負荷變化。通過負荷調節控製,可使係統在不同負荷條件下保持穩定運行狀態。微電網係統是由多種能源設備組成的,因此需要通過能源優(you) 化來達到很不錯的能源利用效率。通過控製能源設備的啟停和輸出功率,可實現很不錯的能源利用效率。微電網係統的電能質量是評估係統性能的重要指標之一。因此,需要通過適當的電能質量控製策略,使得係統的電能質量得到提高。微電網係統中的各種能源設備之間存在相互關(guan) 係,因此需要通過交互控製,使得係統的運行更加穩定和可靠。
4 hth下载地址Acrel-2000MG微電網能量管理係統
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) 能係統以及充電樁的接入,整天進行數據采集分析,直接監視光伏、風能、儲(chu) 能係統、充電樁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Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約。
5 應用場所
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。
6 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
7 係統功能
7.1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、充電樁等各回路電壓、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、充電樁及總體(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2 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、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。
7.1.1.1 光伏界麵
圖 3 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。
7.1.1.2 儲(chu) 能界麵
圖 4 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 5 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 6 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 7 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 8 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 9 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 10 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 11 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 12 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,並展示當前電芯的大、小電壓、溫度值及所對應的位置。
7.1.1.3 風電界麵
圖 13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。
7.1.1.4 充電樁界麵
圖 14 充電樁界麵
本界麵用來展示對充電樁係統信息,主要包括充電樁用電總功率、交直流充電樁的功率、電量、電量費用,變化曲線、各個(ge) 充電樁的運行數據等。
7.1.1.5 視頻監控界麵
圖 15 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。
7.2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 16 光伏預測界麵
7.3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 17 策略配置界麵
7.4運行報表
應能查詢各子係統、回路或設備規定時間的運行參數,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 18 運行報表
7.5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 19 實時告警
7.6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 20 曆史事件查詢
7.7 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、大值、小值、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 21 微電網係統電能質量界麵
7.8 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 22 遙控功能
7.9 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 23 曲線查詢
7.10 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 24 統計報表
7.11 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 25 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。
7.12 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Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104 、MQTT等通信規約。
圖 26 通信管理
7.13 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 27 用戶權限
7.14 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 28 故障錄波
7.15 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規定和隨意修改。
圖 29 事故追憶
8 係統硬件配置
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 | ||||
微電網能量管理係統 | Acrel-2000MG | | 係統能夠對企業(ye) 微電網的源(市電、分布式光伏、微型風機)、網(企業(ye) 內(nei) 部配電網)、荷(固定負荷和可調負荷)、儲(chu) 能係統、新能源汽車充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和控製功能,滿足微電網運行監視整體(ti) 化、安全分析智能化、調整控製前瞻化、全景分析動態化的需求,實現不同目標下源網荷儲(chu) 資源之間的靈活互動,支持多種策略控製下係統的穩定運行,保證微電網安全、可靠、穩定運行 | ||||
通信管理機 | ANet-YW1E1 | | 1路10M/100M以太網口、 2路RS485與(yu) 232複用串口,可選1路移動4G上傳(chuan) 通道;軟件支持工業(ye) &電力協議轉換、多通道上傳(chuan) 、工程備份和遠程管理、數據斷線存儲(chu) 等,標準數據容量為(wei) 100點 | ||||
協調控製器 | ACCU-100 | | 支持串口、以太網等多通道實時運行,滿足各類風電與(yu) 光伏逆變器、儲(chu) 能等設備接入;支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約,可實現雲(yun) 邊協同(結合hth下载地址智慧能源管理雲(yun) 平台進行遠程運維)、OTA 升級、就地/遠程切換、本地人機交互(選配);靈活的報警閾值設置、主動上傳(chuan) 報警信息、數據合並計算、邏輯控製、斷點續傳(chuan) 、數據加密、4G 路由;防逆流、計劃曲線、削峰填穀、需量控製、有功/無功控製、光儲(chu) 協調等,並支持策略定製;基於(yu) 不可信模型設計的用戶權限,防止非法用戶侵入;基於(yu) 數據加密與(yu) 數據安全驗證技術,采用數據標定與(yu) 防篡改機製,實現數據固證和可追溯;采集分析包括電池、溫控及消防在內(nei) 的全站信號與(yu) 測量數據,實現運行安全預預測。 | ||||
模塊化智能網關(guan) 主模塊 | ANet-2E4SM | | 2 路 10/100M 自適應以太網接口 | ||||
模塊化智能網關(guan) 擴展模塊 | ANet-M485 | | ANet-2E4SM的拓展模塊,拓展4路RS485串行接口 | ||||
模塊化智能網關(guan) 擴展模塊 | ANet-M4G | | ANet-2E4SM的拓展模塊,拓展4G上傳(chuan) 功能 | ||||
可編程智能電測表 | AMC96L-E4/KC(II) | | 集成全部電力參數的測量(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“遙信”和“遙控”的功能,采用LCD顯示界麵,通過麵板按鍵來實現參數設置和控製,非常適合於(yu) 實時電力監控係統。 | ||||
直流監測儀(yi) 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,既可用於(yu) 本地顯示,又能與(yu) 工控設備、計算機連接,組成測控係統 | ||||
防孤島保護裝置 | AM5SE-IS | | 指防止分布式電源並網發電係統非計劃持續孤島運行的繼電保護措施,防止電網出現孤島效應。孤島是一種電氣現象,發生在一部分的電網和主電網斷開,而這部分電網*全由分布式電源係統來供電。在微電網中一定要配備防孤島裝置。裝置具有低電壓保護、過電壓保護、高頻保護、低頻保護、逆功率保護、檢同期、有壓合閘等保護功能。 | ||||
箱變測控裝置 | AM6-PWC | | 具備保護、通信管理機功能、環網交換機功能的測控裝置 | ||||
電能質量監測裝置 | APView500 | | 集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監測/電壓不平衡度監測等穩態監測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態監測、事件記錄、測量控製等功能為(wei) 一體(ti) 。裝置在電能質量指標參數測量方法的標準化和指標參數的測量精度以及時鍾同步、事件標記功能等各個(ge) 方麵均達到了IEC61000-4-30 A類標準,能夠滿足110kV及以下供電係統電能質量監測的要求。 | ||||
故障解列裝置 | AM6-A1 | | 適用於(yu) 110kV 以下電壓等級的負荷側(ce) 或小電源側(ce) 的故障解列 | ||||
三遙單元 | ARTU-K16 | | 對現場工業(ye) 設備的狀態進行監測和控製,分為(wei) 開關(guan) 量信號采集和繼電器輸出,用於(yu) 執行係統的遙控操作。 |
9 結束語
目前,全球能源結構正朝著清潔能源化、智能化、分布式化的方向不斷發展,微電網係統作為(wei) 一個(ge) 能夠實現清潔能源利用、智能化控製和分布式供電的係統,其市場前景非常廣闊。而且,考慮到人口增長和城市化的趨勢,以及能源效率和環境保護的需求,微電網係統將成為(wei) 解決(jue) 城市能源供需矛盾的重要手段。同時,隨著新能源技術的逐步成熟和智能化技術的不斷應用,微電網係統也將逐漸走向普及化。微電網係統的設計與(yu) 優(you) 化重要性日益凸顯,因此,要不斷加大這方麵的研究與(yu) 技術創新,以提高微電網係統的能效和可靠性。
參考文獻
[1]張皓.微電網係統的設計與(yu) 優(you) 化[J].東(dong) 方電氣評論,2023,37(2):48-52.
[2]邱益林 . 智能電網可再生能源微電網係統設計分析[J].太陽能學報,2023,44(8):568.
[3]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 選型手冊(ce) .2022.05版.