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摘要:實施“雙碳”策略導致新能源的規模大幅度提升,對電力行業(ye) 產(chan) 生了深遠的效應,充分利用電網中的各種可再生能源,已*認是應對能源需求和環境保護問題的策略之一。微電網中的光伏和風能發電係統展現出周期性和不穩定的特性,其產(chan) 生的電力輸出並不總是與(yu) 本地負載需求相匹配,這為(wei) 確保能源的有效利用帶來了挑戰。因此,基於(yu) 智慧儲(chu) 能係統優(you) 化微電網能量以實現電力供應與(yu) 負載需求之間的動態平衡。
關(guan) 鍵詞:智慧儲(chu) 能係統;微電網;能量管理
0引言
在可再生能源,如風能和太陽能的迅速發展中,將分布式電力通過智能微電網整合到智能電網中,已成為(wei) 構建低碳智慧儲(chu) 能係統的主要策略。微電網能量管理的核心在於(yu) 其智能化特性,使得傳(chuan) 統的電力行業(ye) 能夠利用數字信息技術,將能源的科研、轉換、傳(chuan) 輸、存儲(chu) 、分配等環節,與(yu) 目標用戶的多元化電力需求相結合,並通過智慧儲(chu) 能係統,實現準確供電、按需供電、協同供電以及互補供電的目標。通過準確的智慧儲(chu) 能係統,對多元化的電力供應進行合理的調度,以避免分散電力資源的無效消耗這對於(yu) 建設環保節能的社會(hui) 具有顯著的促進作用,它已成為(wei) 智能電力係統的核心要素。微電網的主旨在於(yu) 提升分散電力資源的靈活性和效率,有效應對各種類型和數量的分散電力資源的接入挑戰,既能協同運作於(yu) 配電係統,也能獨立運行。
1基於(yu) 智慧儲(chu) 能係統的微電網能量管理結構
1.1集中式控製結構
在全局監管的架構中,微電網能量控製係統扮演著重要角色,顯著增強了微電網的經濟效能,同時也有助於(yu) 優(you) 化智慧儲(chu) 能係統運行效率。集中式控製結構的核心調控裝置接收各控製設備的反饋,同步地,集中式控製結構也發出控製指令以覆蓋整個(ge) 微電網。局部控製器則承擔著接收和校正直流微電網電壓的任務(或對交流微電網的電壓和頻率進行調整),並確保通過配電饋線的功率流得到優(you) 化。在並行運行模式中,控製器會(hui) 遵照中央控製器的數據處理能力提出了更大的挑戰,這在一定程度上限製了其擴展的潛力。
1.2分布式控製結構
在分布式控製策略中,關(guan) 鍵目標是有效地產(chan) 生電力,以適應負載的需求,並具備存儲(chu) 和釋放超出常規供應的電力的能力。在這種控製架構中,控製器對通信控製的影響力相對有限,而基層的局部控製器和微源控製器對於(yu) 確保微電網穩定運行發揮著至關(guan) 重要的作用。各個(ge) 微源控製器正在參與(yu) 激烈的市場競爭(zheng) ,其價(jia) 格動態由當前的市場估值所決(jue) 定,這樣的機製便於(yu) 對其運行和維護進行有效管理,以確保提供必要的電力,同時較大限度地將其並入電力係統,以優(you) 化其生產(chan) 效率,這種微源控製器與(yu) 負載的獨立性問題,可以通過應用智能技術來解決(jue) 。當微源和微負載各自擁有獨立的控製者並服務於(yu) 不同的目標,且每個(ge) 控製單元都具備一定的智能特性時,這種控製架構展現出優(you) *性能。通過采用分布式控製策略,能夠有效緩解控製器的計算負擔,每個(ge) 獨立的控製器僅(jin) 需管理更小的子係統,從(cong) 而降低了整個(ge) 係統的複雜性。此外,分散控製方法賦予了分布式電源高度的靈活性。各個(ge) 獨立的控製器能夠對局部變化進行迅速響應,並且具備適應多種環境和運行狀態的能力。更重要的是,即使控製器出現故障,分散控製的設計使得每個(ge) 單獨的控製器仍能維持獨立運作,從(cong) 而保證整個(ge) 係統的穩定性,這種冗餘(yu) 功能的實現可以有效防止單一故障點造成整個(ge) 係統功能的喪(sang) 失。
2基於(yu) 智慧儲(chu) 能係統的微電網能量管理係統
2.1係統設計
目前廣泛應用的能源控製係統策略為(wei) 分層控製技術,此策略對能源子網的運行管理產(chan) 生深遠影響。該方法有效地促進微源控製器與(yu) 負荷控製器之間的集成與(yu) 協作,以確保能源子網的穩定性、安全性,並提升其經濟運行效率。微電網控製係統的主要職責可概括為(wei) 數據傳(chuan) 輸、係統操作和人員交互三個(ge) 方麵。其中,用戶能夠直接參與(yu) 的人員交互是係統的核心部分,被精細地劃分為(wei) 觀察、操作和分析三大模塊。具體(ti) 內(nei) 容如下:一,主要的監測階段涉及了持續的觀察,並采用了多級的分析模型,其中包括:全局數據層麵(如下網電力、上網電量等)、集能器電氣模擬層(如遙測、遙信)以及三方係統模型層(如光伏係統等)。二,係統控製主要表現為(wei) Auto與(yu) Manual兩(liang) 種不同的運營模式。在Auto模式下,依賴於(yu) 自動化發電和管理策略;相反,Manual模式允許用戶根據係統運行狀況進行實時幹預,包括遠程操作、監控、權限控製以及安全審核等多元功能。所有操作均在確保安全性的前提下執行。為(wei) 確保控製階段的穩健性,需建立完善的控製策略專(zhuan) 家庫,以遵循特定設備操作規程。基礎數據的監控和分析,該係統采取單一方法處理,而控製階段則采取雙重處理方式。能源子網具備自動和手動兩(liang) 種運行模式,而能源LAN則采取手動操作。然而無論采用何種模式,所有靈活配電能源管理係統都要遵循控製策略庫的指導,並在安全審查體(ti) 係的監管下運行。三,通過對係統曆史數據的深入分析和整合,微電網的能源管理可以借助其發揮輔助決(jue) 策的功能。
2.2數據采集與(yu) 處理及通訊
2.2.1數據采集
在能源網絡架構中,各個(ge) 能源子網搜集的數據會(hui) 進行整合。在能源子網的監控係統中,主要關(guan) 注的參數包括來自直流領域的太陽能發電裝置、直流微電站、充電設施、直流斷路器以及直流負載設備的遙測和遙信信息。同時也涵蓋了交流領域的外部供電設備、交流斷路器、交流負載設備的數據,以及用於(yu) 交流和直流轉換的電力儲(chu) 能設備的遠程監測參數。具體(ti) 如下:一,遙感技術在光伏係統中廣泛應用於(yu) 監測電壓、電流、功率因子、有效功率以及無效功率等多個(ge) 方麵;而遠程信息處理則包括了對係統正常運行狀態的監控以及可能存在的異常情況的識別。二,遙信量在交流和直流斷路器的運行控製中包含了啟動、關(guan) 閉的操作狀態,以及可能出現的異常狀況。三,遙測技術包含了對交流和直流負荷的監測,涉及電壓、電流、有功功率、無功功率等多個(ge) 方麵。四,遠程電力集成器的監測範圍包括交流和直流電源的電壓及電流指標;同時也涵蓋了一係列設備運行狀態和潛在故障的詳細信息。
2.2.2數據處理
一,遠程數據采集與(yu) 分析構成了電力係統運行的即時數字化映射,覆蓋了各類逆變器、傳(chuan) 輸器、變頻器、線路及主變壓器的實時有效與(yu) 無效負荷、電流、電壓讀數、主變壓器的油溫數據,以及整個(ge) 係統的周期性波動等信息。二,對遙信數據的采集與(yu) 處理,映射電廠的運行狀態,主要包括:各開關(guan) 的開閉位置、各刀閘的切換狀態、發電機的啟停狀況、升壓站開關(guan) 的運行數據,以及主要變頻器連接的狀態、防止誤操作的固定點監控、各通道操作狀態,以及虛擬遙信的分析等。
2.2.3數據通訊
所研發的軟件應兼容Modbus、104、103、101等標準通信協議;其應能依據預設的點號規範,有效地存儲(chu) 獲取的數據以供即時訪問;此外,該軟件應集成數據轉發功能,並支持配置為(wei) 數據接收端進行數據傳(chuan) 輸操作。此軟件需具備跨平台運行的特性,能順利部署在通信管理係統或常規服務器上。
2.3優(you) 化策略
電力集能器的能量源為(wei) 電力,同時配置了VSG以實現對負載的準確調控。在遭遇異常狀況或特殊環境時,其能源管理係統會(hui) 運用相應的控製策略,以保證係統的整體(ti) 穩定性。該係統提供了Auto模式和Manual手動模式兩(liang) 種操作選擇,依據從(cong) 底層設備實時獲取的數據,將選擇優(you) 化的管理策略以維持係統的動態平衡。依據實際項目操作狀況,運用推理技術辨識各種操作模式,進而製定相應的控製策略,構建一個(ge) 控製策略模型庫,並將其無縫集成到能源子網管理係統中。為(wei) 確保能源管理係統的穩定性,實時數據采集與(yu) 評價(jia) ,同時須遵循操作專(zhuan) 家的既定策略,並通過有效的通訊與(yu) 監督保證係統運行的正常性。在策略執行過程中,借助流程手冊(ce) 和強製性審查,以確保所有策略的安全性與(yu) 一致性。
2.3.1能量調度策略
主要的能源調度策略涉及準確地整合儲(chu) 能設備和交流供電係統,以維護係統的整體(ti) 穩定性,同時有效利用太陽能,以實現優(you) 化的經濟效益。該係統還具備即時解析操作數據的能力,能準確識別當前運行模式,隨後自動選取並執行相應的操作策略。能量調度策略涉及穩定運行、問題解決(jue) 及獨立操作模型。兩(liang) 台電力集成係統依賴兩(liang) 個(ge) 單獨的電網進行常規運行,且其負荷供應基於(yu) 這些電網。此外,光伏係統通過優(you) 化的協同控製策略被整合用於(yu) 負荷管理。在日常操作中,無論是交流電網、光伏係統還是直流微網,都可能出現故障。一旦發生此類情況,要立即進行響應和故障排除,以保證對重要和敏感負荷的不間斷電力供應。
2.3.2孤島保護策略
在供電係統處於(yu) 獨立運行模式時,應停用能源調度子程序,啟動電池的放電功能。在無外部電源供應的條件下,確保電池充電水平達到50%後,需切換至電池的備用模式,並執行相應的能源配置策略。換言之,一旦電力采集設備出現故障,無法向重要負荷供電,係統會(hui) 自動斷開與(yu) 交流主網的連接,轉由直流微網承擔負荷的供電任務。此外,這些負載會(hui) 與(yu) 直流微網形成一個(ge) 獨立運行的閉環係統,即孤島模式。孤島運行確保直流微網能夠持續穩定地向負載供電,同時也代表了係統內(nei) 設備的離網運行狀態。
2.3.3並網模式控製策略
在電網互聯的環境中,微電網的電流水平和頻率會(hui) 受到主電網的影響。儲(chu) 能係統的主要任務是確保能量的穩定,以維持微電網的動態能量平衡,並有效利用可再生能源。在此過程中,可再生能源如風能、太陽能電池板等,會(hui) 受到PQ(即恒定功率控製)的控製,以實現對微電源功率的準確跟蹤。當負荷低於(yu) 微電網可再生能源平均輸出時,多餘(yu) 的能量將被轉移到儲(chu) 能電池中,以保持其充足的電量儲(chu) 備。另外,當微電網的可再生能源發電能力不足以滿足負荷需求時,儲(chu) 能變壓器可以被調控以釋放儲(chu) 能電池的儲(chu) 備電力。在這種情況下,電池將向電力係統提供額外的電力,同時允許微電網係統接受部分能量。關(guan) 鍵的考慮因素是,儲(chu) 能係統的功率調整應具備快速響應的能力,以有效壓製來自風能、太陽能等可再生能源的輸出功率波動,從(cong) 而確保電力供應的穩定性,取決(jue) 於(yu) 調度控製係統對儲(chu) 能逆變器的準確管理和儲(chu) 能轉換器的雙重調控功能。
2.3.4離網模式微電網控製策略
在並行運作的電力係統中,電力供應的穩定性和頻率的穩定性主要取決(jue) 於(yu) 每個(ge) 獨立的微電源、儲(chu) 能設備以及微電網的運行狀態。為(wei) 了電力係統的穩定性,並優(you) 化能源的存儲(chu) 和分配策略,需要對微電源的傳(chuan) 輸電壓進行準確調控,確保每個(ge) 微電源接口的電壓保持恒定,以此提升電力使用的效率和效果。
3Acrel-2000MG微電網能量管理係統概述
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,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,提升可再生能源應用,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。
本方案遵循的標準有:
本技術規範書(shu) 提供的設備應滿足以下規定、法規和行業(ye) 標準:
GB/T26802.1-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範的1部分:通用要求
GB/T26806.2-2011工業(ye) 控製計算機係統工業(ye) 控製計算機基本平台2部分:性能評定方法
GB/T26802.5-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範5部分:場地安全要求
GB/T26802.6-2011工業(ye) 控製計算機係統通用規範6部分:驗收大綱
GB/T2887-2011計算機場地通用規範
GB/T20270-2006信息安全技術網絡基礎安全技術要求
GB50174-2018電子信息係統機房設計規範
DL/T634.5101遠動設備及係統5-101部分:傳(chuan) 輸規約基本遠動任務配套標準
DL/T634.5104遠動設備及係統5-104部分:傳(chuan) 輸規約采用標準傳(chuan) 輸協議子集的IEC60870-5-網絡訪問101
GB/T33589-2017微電網接入電力係統技術規定
GB/T36274-2018微電網能量管理係統技術規範
GB/T51341-2018微電網工程設計標準
GB/T36270-2018微電網監控係統技術規範
DL/T1864-2018型微電網監控係統技術規範
T/CEC182-2018微電網並網調度運行規範
T/CEC150-2018低壓微電網並網一體(ti) 化裝置技術規範
T/CEC151-2018並網型交直流混合微電網運行與(yu) 控製技術規範
T/CEC152-2018並網型微電網需求響應技術要求
T/CEC153-2018並網型微電網負荷管理技術導則
T/CEC182-2018微電網並網調度運行規範
T/CEC5005-2018微電網工程設計規範
NB/T10148-2019微電網的1部分:微電網規劃設計導則
NB/T10149-2019微電網2部分:微電網運行導則
3.3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。
5係統功能
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:三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、有序充電、動態擴容等。
圖17策略配置界麵
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、正向有功電能等。
圖18運行報表
5.5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
5.6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
5.7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、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
5.8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
5.9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
5.10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) 各配電節點的用電情況,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
5.11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。
5.12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ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
圖26通信管理
5.13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
5.14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
5.15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
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,可多鏈路上送平台據: |
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 |
7結束語
總而言之,基於(yu) 智慧儲(chu) 能係統的微電網能量控製係統,補償(chang) 了傳(chuan) 統集中式管理的不足,從(cong) 而保證了微電網能量係統的穩定運行和有效管理,優(you) 化策略促進了係統內(nei) 分布式資源的協同效率,通過準確的能量管控,實現了對係統功率的準確調節,不僅(jin) 提高微電網的運營性能,也為(wei) 係統結構的進一步優(you) 化和調度評價(jia) 提供了有價(jia) 值的參考。
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