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摘要:隨著可再生能源的快速發展,儲(chu) 能技術成為(wei) 解決(jue) 能源間歇性和波動性問題的關(guan) 鍵。儲(chu) 能能量管理係統(SEMS)作為(wei) 儲(chu) 能係統的核心控製單元,對提升儲(chu) 能係統的性能、優(you) 化能源利用效率起著至關(guan) 重要的作用。本文深入探討了儲(chu) 能能量管理係統的架構設計、主要功能、關(guan) 鍵技術以及其在不同領域的應用實例,並對其未來發展趨勢進行了展望,旨在為(wei) 儲(chu) 能能量管理係統的進一步研究與(yu) 應用提供全麵的參考。
關(guan) 鍵詞:儲(chu) 能能量管理係統;架構設計;功能實現;應用前景
一、引言
在全球能源轉型的大背景下,太陽能、風能等可再生能源的裝機容量不斷攀升。然而,可再生能源的間歇性和波動性特點,給電網的穩定運行帶來了巨大挑戰。儲(chu) 能係統作為(wei) 一種能夠存儲(chu) 電能並在需要時釋放的設備,有效地彌補了可再生能源的這一缺陷。而儲(chu) 能能量管理係統則是儲(chu) 能係統的“大腦",負責對儲(chu) 能係統的充放電過程進行控製和管理,實現能源的利用和係統的穩定運行。
二、儲(chu) 能能量管理係統架構設計
(一)硬件架構
1.數據采集單元:主要由各類傳(chuan) 感器組成,用於(yu) 采集儲(chu) 能係統中電池組的電壓、電流、溫度,以及電網的電壓、頻率、功率等參數。這些傳(chuan) 感器分布在電池管理係統(BMS)、逆變器、配電櫃等設備中,實時獲取準確的數據,為(wei) 能量管理係統的決(jue) 策提供依據。
2.處理單元:通常采用高性能的工業(ye) 計算機或嵌入式控製器,具備強大的數據處理和運算能力。它接收來自數據采集單元的實時數據,並根據預設的算法和策略進行分析和處理,生成相應的控製指令。
3.通信網絡:負責實現各單元之間的數據傳(chuan) 輸,包括有線通信(如以太網、RS485總線等)和無線通信(如Wi-Fi、藍牙、ZigBee等)。可靠的通信網絡確保了數據的快速、準確傳(chuan) 輸,使能量管理係統能夠實時掌握儲(chu) 能係統的運行狀態,並及時下達控製指令。
(二)軟件架構
1.數據處理層:對采集到的原始數據進行預處理,包括數據濾波、異常值檢測與(yu) 修正等。通過數據處理,提高數據的質量和可靠性,為(wei) 後續的分析和決(jue) 策提供準確的數據支持。
2.能量管理策略層:這是軟件架構的核心部分,根據係統的運行目標(如削峰填穀、可再生能源消納、提高電能質量等)製定相應的能量管理策略。常見的策略包括基於(yu) 規則的控製策略、優(you) 化算法控製策略(如線性規劃、動態規劃等)和智能控製策略(如神經網絡、模糊控製等)。
3.用戶界麵層:為(wei) 用戶提供直觀的操作界麵,包括係統運行狀態監測、參數設置、曆史數據查詢與(yu) 分析等功能。用戶可以通過該界麵實時了解儲(chu) 能係統的運行情況,並根據實際需求調整係統參數和控製策略。
三、儲(chu) 能能量管理係統主要功能
(一)充放電控製
1.充放電功率調節:根據電網的實時需求和儲(chu) 能係統的狀態,控製儲(chu) 能係統的充放電功率。在電網負荷低穀期,以合適的功率對儲(chu) 能係統進行充電,儲(chu) 存多餘(yu) 的電能;在電網負荷高峰期,控製儲(chu) 能係統以設定的功率放電,為(wei) 電網補充電能,實現削峰填穀的功能。
2.充放電模式選擇:支持多種充放電模式,如恒流充電、恒壓充電、恒功率放電等。根據電池的類型、狀態和實際應用場景,選擇*優(you) 的充放電模式,以延長電池的使用壽命,提高儲(chu) 能係統的性能。
(二)電池狀態監測與(yu) 管理
1.電池狀態估計:通過對電池的電壓、電流、溫度等參數的監測和分析,實時估計電池的荷電狀態(SOC)、健康狀態(SOH)和剩餘(yu) 使用壽命(RUL)。準確的電池狀態估計對於(yu) 優(you) 化儲(chu) 能係統的運行策略、保障係統的安全穩定運行至關(guan) 重要。
2.電池均衡管理:由於(yu) 電池組中各單體(ti) 電池在製造工藝、使用環境等方麵存在差異,長時間使用後會(hui) 出現不一致性問題,影響電池組的整體(ti) 性能和壽命。能量管理係統通過電池均衡管理功能,對電池組中的單體(ti) 電池進行充放電均衡,減小單體(ti) 電池之間的差異,提高電池組的一致性和可靠性。
(三)能量優(you) 化調度
1.可再生能源消納優(you) 化:在含有可再生能源發電的係統中,儲(chu) 能能量管理係統根據可再生能源的發電預測和實時功率輸出,合理安排儲(chu) 能係統的充放電計劃,*大限度地消納可再生能源,減少棄風、棄光現象的發生。
2.多能源協同優(you) 化:對於(yu) 包含多種能源形式(如電力、熱力、天然氣等)的綜合能源係統,能量管理係統通過對不同能源之間的耦合關(guan) 係進行分析,實現多能源的協同優(you) 化調度,提高整個(ge) 能源係統的綜合利用效率和經濟效益。
(四)係統安全保護
1.過充過放保護:實時監測電池的電壓和SOC,當電池電壓或SOC達到設定的上限或下*時,及時采取措施停止充電或放電,防止電池過充過放,避免電池損壞甚至引發安全事故。
2.過溫保護:對電池的溫度進行實時監測,當電池溫度過高時,啟動散熱係統或調整充放電功率,降低電池溫度,確保電池在安全的溫度範圍內(nei) 運行。
3.故障診斷與(yu) 報警:對儲(chu) 能係統的各個(ge) 設備和部件進行實時監測,一旦發現故障,能夠迅速進行診斷和定位,並及時發出報警信號,通知運維人員進行處理,保障係統的安全可靠運行。
四、儲(chu) 能能量管理係統關(guan) 鍵技術
(一)電池模型與(yu) 算法
1.電池等效電路模型:建立準確的電池等效電路模型,能夠更準確地描述電池的電氣特性和動態響應。通過對模型參數的辨識和優(you) 化,提高電池狀態估計的準確性。常見的電池等效電路模型有Rint模型、Thevenin模型、PNGV模型等。
2.智能算法在電池管理中的應用:利用神經網絡、支持向量機等智能算法對電池的SOC、SOH等狀態進行預測和估計。這些算法具有強大的非線性映射能力和自學習(xi) 能力,能夠有效提高電池狀態估計的精度和可靠性。
(二)實時數據采集與(yu) 處理技術
1.高速數據采集設備:采用高速、高精度的數據采集卡和傳(chuan) 感器,實現對儲(chu) 能係統中各種參數的快速、準確采集。確保數據采集的頻率和精度滿足能量管理係統實時控製的需求。
2.大數據處理技術:麵對儲(chu) 能係統運行過程中產(chan) 生的海量數據,運用大數據處理技術進行存儲(chu) 、分析和挖掘。通過對曆史數據的分析,提取有價(jia) 值的信息,為(wei) 能量管理策略的優(you) 化和係統的性能評估提供支持。
(三)通信與(yu) 網絡技術
1.工業(ye) 以太網通信技術:在儲(chu) 能係統內(nei) 部,廣泛采用工業(ye) 以太網作為(wei) 主要的通信方式,實現各設備之間的高速、可靠數據傳(chuan) 輸。工業(ye) 以太網具有通信速率高、實時性好、抗幹擾能力強等優(you) 點,能夠滿足儲(chu) 能能量管理係統對數據傳(chuan) 輸的嚴(yan) 格要求。
2.無線通信技術的應用:在一些分布式儲(chu) 能係統或對靈活性要求較高的場景中,無線通信技術(如4G、5G、LoRa等)發揮著重要作用。無線通信技術能夠實現設備的遠程監控和數據傳(chuan) 輸,降低布線成本,提高係統的部署靈活性。
五、儲(chu) 能能量管理係統應用實例
(一)電網側(ce) 儲(chu) 能應用
在某地區電網的一座變電站中,安裝了一套大規模的儲(chu) 能係統,並配備了先進的儲(chu) 能能量管理係統。該係統通過實時監測電網的負荷變化和運行狀態,在負荷低穀期利用廉價(jia) 的電能對儲(chu) 能係統進行充電,在負荷高峰期將儲(chu) 存的電能釋放到電網中,有效緩解了電網的供電壓力,降低了峰穀電價(jia) 差帶來的成本。同時,當電網出現故障或電能質量問題時,儲(chu) 能係統能夠快速響應,提供緊急功率支持,保障電網的穩定運行。
(二)可再生能源發電配套儲(chu) 能應用
在一個(ge) 大型風電場中,為(wei) 了解決(jue) 風電的間歇性和波動性問題,提高風電的並網穩定性和消納能力,配套建設了儲(chu) 能係統及能量管理係統。能量管理係統根據風速預測和風機的實時發電功率,動態調整儲(chu) 能係統的充放電策略。當風速較大、風電出力過剩時,將多餘(yu) 的電能儲(chu) 存起來;當風速較低或電網需求較大時,控製儲(chu) 能係統放電,補充風電出力的不足。通過這種方式,有效提高了風電場的發電效率和可靠性,減少了棄風現象的發生。
(三)用戶側(ce) 儲(chu) 能應用
某商業(ye) 綜合體(ti) 為(wei) 了降低用電成本,提高能源利用效率,在其配電係統中安裝了用戶側(ce) 儲(chu) 能係統,並采用了儲(chu) 能能量管理係統。該係統通過對商業(ye) 綜合體(ti) 的用電負荷進行實時監測和分析,利用峰穀電價(jia) 差,在夜間低穀電價(jia) 時段對儲(chu) 能係統充電,在白天高峰電價(jia) 時段利用儲(chu) 能係統放電,為(wei) 商業(ye) 綜合體(ti) 內(nei) 部的設備供電。同時,能量管理係統還具備應急電源功能,在電網停電時,能夠迅速切換至儲(chu) 能供電模式,保障商業(ye) 綜合體(ti) 的正常運營。
六、儲(chu) 能能量管理係統發展趨勢
(一)智能化與(yu) 自適應控製
隨著人工智能、機器學習(xi) 等技術的不斷發展,未來的儲(chu) 能能量管理係統將更加智能化和自適應。係統能夠根據實時的運行數據和環境變化,自動調整能量管理策略,實現更加準確的控製。例如,通過深度學習(xi) 算法對大量的曆史數據進行學習(xi) ,預測電網負荷和可再生能源發電的變化趨勢,提前優(you) 化儲(chu) 能係統的充放電計劃。
(二)與(yu) 分布式能源係統的深度融合
分布式能源係統(如分布式光伏、小型風力發電、微電網等)的快速發展,對儲(chu) 能能量管理係統提出了更高的要求。未來的儲(chu) 能能量管理係統將不僅(jin) 僅(jin) 局限於(yu) 對儲(chu) 能係統本身的控製,還將與(yu) 分布式能源係統中的各種能源設備進行深度融合,實現多能源的協同優(you) 化和智能調控,構建更加可靠的分布式能源網絡。
(三)雲(yun) 平台與(yu) 大數據應用
借助雲(yun) 計算和大數據技術,儲(chu) 能能量管理係統將實現數據的雲(yun) 端存儲(chu) 和分析。通過建立儲(chu) 能雲(yun) 平台,將分散在各地的儲(chu) 能係統連接起來,實現數據的集中管理和共享。利用大數據分析技術,對海量的儲(chu) 能運行數據進行挖掘和分析,為(wei) 儲(chu) 能係統的優(you) 化設計、性能評估、故障預測等提供有力支持,同時也為(wei) 電力市場的交易決(jue) 策提供數據依據。
七、Acrel-2000MG充電站微電網能量管理係統
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
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。
九、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 |
十、結束語
儲(chu) 能能量管理係統作為(wei) 儲(chu) 能係統的核心組成部分,在提高能源利用效率、保障電網穩定運行、促進可再生能源發展等方麵發揮著不可替代的作用。通過不斷優(you) 化係統架構、完善功能設計、創新關(guan) 鍵技術,儲(chu) 能能量管理係統在各個(ge) 領域的應用取得了顯著成效。然而,隨著能源行業(ye) 的快速發展和技術的不斷進步,儲(chu) 能能量管理係統仍麵臨(lin) 著諸多挑戰和機遇。未來,需要進一步加強技術研發和創新,推動儲(chu) 能能量管理係統向智能化、集成化、雲(yun) 平台化方向發展,為(wei) 實現全球能源的可持續發展做出更大貢獻。
【參考文獻】
【1】hth下载地址高校綜合能效解決(jue) 方案2022.5版
【2】hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版