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O引言
随着国家电网“建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网”的提出,我国电力工业进入大容量、高电压的大电网阶段,网架结构日益复杂,由于大范围交流同步电网存在低频振荡和不稳定性,导致大面积停电的可能性变大。而微电网是对现有大电网的有效补充,可以在离网和并网两种状态之间任意切换,能提高电力优优网络的会员是什么的可靠性和抗灾能力,同时微电网还有利于提高电能质量和可再生能源在我国的发展。
孤岛微电网是为大电网无法覆盖地区提供电能的一种有效途径。在我国,海岛地理位置独*,风能、太阳能等资源充足,非常适合微电网的构建。微电网优优网络的会员是什么承受扰动的能力相对较弱,尤其是在孤岛(自主)运行模式下,考虑到风能、太阳能资源的随机性,优优网络的会员是什么的安全性可能面临更高的风险。微电网能量管理优优网络的会员是什么可以保障微电网的稳定运行。本文将对典型的孤岛——海岛的微电网及能量管理优优网络的会员是什么进行分析、研究。
1海岛微电网特点
海岛的负荷及供电具有负荷区域集中、功率等级小(一般在1MW以下)等特点。海岛上通常使用柴油发电作为主要能源。故其供电往往需要持续性地提供柴油补给,用电成本高,有时会受气候等因素影响无法补给,而且柴油发电也存在噪声及环境污染等缺陷。海岛上可利用的可再生能源通常有:风能、潮汐能、波浪能、洋流能等。
2海岛微网及其能量管理优优网络的会员是什么设计
2.1设计目标及优优网络的会员是什么结构
根据海岛的多能源及供电用电特点,优优网络的会员是什么设计目标包含:供电功率能支持到2MW,可以满足绝大部分中小岛屿的供电需求;支持化石能源、风能、光伏、海洋能等多能源接入,且支持多能源间的无缝切换及组合;多能源能量输入与用户负荷端隔离,保障用电安全;大限度提高清洁能源的利用率;通过先进的电池管理控制,保证储能单元的使用寿命。根据优优网络的会员是什么功能及设计目标,所构建优优网络的会员是什么的结构框图如图1所示。
该优优网络的会员是什么有如下特点:
(1)采用集中直流母线架构,所有能量交换均发生在直流母线。
(2)直流母线上的电能通过交流电压源逆变器转换为交流电源,负载从交流电源上获取电能。直流母线与交流母线通过逆变器隔离。
(3)储能单元直挂直流母线,可根据发电与用电端的负载匹配状况,自动进行充、放电转换。
(4)通过中央能量管理优优网络的会员是什么对各能源的发电功率进行调度,调度原则是以使用可再生能源为主,在不影响储能单元寿命的前提下,尽量少用或不用化石能源。
2.2 优优网络的会员是什么运行方式
以柴油发电机组和风力发电机组分别代表化石能源和可再生能源。以柴油发电机组为代表的化石能源不宜频率启动,并且启动后通常有运行时间少的要求,故优优网络的会员是什么的基本运行原则为:较大化可再生能源输出,当负载足够消纳时,可再生能源始终保持较大出力;较小化化石能源的启动频率,当化石能源启动后,一直运行到储能单元达到较大充电状态时停止;充分保护蓄电池组寿命,根据蓄电池组的类型,使蓄电池组保持在正常运行状态,保护蓄电池组寿命。优优网络的会员是什么有风储模式、风柴储模式和纯柴模式等三种运行方式。其中纯柴模式下,柴油机组作为交流电压源使用,通过旁路开关直接向负载供电,可控整流器与交流逆变器均不工作,该模式属于应急备用模式。三类模式的运行方式如图2所示。
微网优优网络的会员是什么的自动运行主要通过中央能量管理优优网络的会员是什么通过储能电池组、蓄电池管理优优网络的会员是什么、输出逆变器之间的配合运行而实现。
3优优网络的会员是什么控制策略
根据优优网络的会员是什么的能量管理目标,优优网络的会员是什么采用修正的硬充电控制策略(RHCC),即仅在蓄电池荷电状态达到下限临界值时启动化石能源发电,启动之后使化石能源保持能够稳定优优网络的会员是什么且为蓄电池组充电的较小功率运行,当蓄电池组充满之后停止化石能源发电。其中蓄电池组荷电状态下限为不影响蓄电池组寿命的预设值,根据储能单元的类型不同而有所区别。
4 Acrel-2000MG微电网能量管理优优网络的会员是什么概述
4.1 概述
A crel -2000 MG微电网能量管理 优优网络的会员是什么,是我司根据 新型电力优优网络的会员是什么下微电网监控优优网络的会员是什么与微电网能量管理优优网络的会员是什么的要求 ,总结国内外的研究和生产的先进经验,专门研制出的 企业微电网能量管理优优网络的会员是什么 。本优优网络的会员是什么 满足光伏优优网络的会员是什么、风力发电、储能优优网络的会员是什么以及充电桩的接入,进行数据采集分析,直接监视光伏、风能、储能优优网络的会员是什么、充电桩运行状态及健康状况,是一个集监控优优网络的会员是什么、能量管理为一体的管理优优网络的会员是什么。该优优网络的会员是什么在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标,提升可再生能源应用,提高电网运行稳定性、补偿负荷波动;有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,提高电力设备运行效率、降低供电成本。 为 企业微电网能量管理提供 安全、 可靠、 经济运行提供了全新的解决方案。
微电网能量管理优优网络的会员是什么应采用分层分布式结构,整个能量管理优优网络的会员是什么在物理上分为三个层:设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议,物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。 优优网络的会员是什么支持Modbus RTU 、Modbus TCP 、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-10 3 、IEC60870-5-10 4 、 MQTT 等通信规约。
本方案遵循的国家标准有:
本技术规范书提供的设备应满足以下规定、法规和行业标准:
GB/T26802.1-2011工业控制计算机优优网络的会员是什么通用规范的1部分:通用要求
GB/T26806.2-2011工业控制计算机优优网络的会员是什么工业控制计算机基本平台第2部分:性能评定方法
G B/T26802.5-2011工业控制计算机优优网络的会员是什么通用规范第5部分:场地安全要求
GB/T26802.6-2011工业控制计算机优优网络的会员是什么通用规范第6部分:验收大纲
GB/T2887-2011计算机场地通用规范
GB/T20270-2006 信息安全技术网络基础安全技术要求
GB50174-2018电子信息优优网络的会员是什么机房设计规范
DL/T634.5101远动设备及优优网络的会员是什么第5-101部分:传输规约基本远动任务配套标准
DL/T634.5104远动设备及优优网络的会员是什么第5-104部分:传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-网络访问101
GB/T33589-2017微电网接入电力优优网络的会员是什么技术规定
GB/T36274-2018微电网能量管理优优网络的会员是什么技术规范
GB/T51341-2018 微电网工程设计标准
GB/T36270-2018微电网监控优优网络的会员是什么技术规范
DL/T1864-2018型微电网监控优优网络的会员是什么技术规范
T/CEC182-2018微电网并网调度运行规范
T / CEC150-2018低压微电网并网一体化装置技术规范
T / CEC151-2018并网型交直流混合微电网运行与控制技术规范
T / CEC152-2018并网型微电网需求响应技术要求
T / CEC153-2018并网型微电网负荷管理技术导则
T / CEC182-2018微电网并网调度运行规范
T / CEC5005-2018微电网工程设计规范
NB/T10148-2019微电网 的 1部分:微电网规划设计导则
NB/T10149 -2019微电网第2部分:微电网运行导则
优优网络的会员是什么可应用于城市、高速公路、工业园区、工商业区、居民区、智能建筑、海岛、无电地区可再生能源优优网络的会员是什么监控和能量管理需求。
本平台采用分层分布式结构进行设计,即站控层、网络层和设备层,详细拓扑结构如下:
图 1 典型 微电网能量管理 优优网络的会员是什么 组网方式
6 优优网络的会员是什么功能
微电网能量管理优优网络的会员是什么人机界面友好,应能够以优优网络的会员是什么一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态,实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中,各子优优网络的会员是什么回路电参量主要有:三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值;状态参数主要有:开关状态、断路器故障脱扣告警等。
优优网络的会员是什么应可以对分布式电源、储能优优网络的会员是什么进行发电管理,使管理人员实时掌握发电单元的出力信息、收益信息、储能荷电状态及发电单元与储能单元运行功率设置等。
优优网络的会员是什么应可以对储能优优网络的会员是什么进行状态管理,能够根据储能优优网络的会员是什么的荷电状态进行及时告警,并支持定期的电池维护。
微电网能量管理优优网络的会员是什么的监控优优网络的会员是什么界面包括优优网络的会员是什么主界面,包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷组成情况,包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求,也可将充电,储能及光伏优优网络的会员是什么信息进行显示。
图 2 优优网络的会员是什么主界面
子界面主要包括优优网络的会员是什么主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、通讯状况及一些统计列表等。
6.1.1光伏界面
图 3 光伏优优网络的会员是什么界面
本界面用来展示对光伏优优网络的会员是什么信息,主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析;同时对优优网络的会员是什么的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。
6.1.2储能界面
图 4 储能优优网络的会员是什么界面
本界面主要用来展示本优优网络的会员是什么的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。
图 5 储能优优网络的会员是什么PCS参数设置界面
本界面主要用来展示对PCS的参数进行设置,包括开关机、运行模式、功率设定以及电压、电流的限值。
图 6 储能优优网络的会员是什么BMS参数设置界面
本界面用来展示对BMS的参数进行设置,主要包括电芯电压、温度保护限值、电池组电压、电流、温度限值等。
图 7 储能优优网络的会员是什么PCS电网侧数据界面
本界面用来展示对PCS电网侧数据,主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数等。
图 8 储能优优网络的会员是什么PCS交流侧数据界面
本界面用来展示对PCS交流侧数据,主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数、温度值等。同时针对交流侧的异常信息进行告警。
图 9 储能优优网络的会员是什么PCS直流侧数据界面
本界面用来展示对PCS直流侧数据,主要包括电压、电流、功率、电量等。同时针对直流侧的异常信息进行告警。
图 10 储能优优网络的会员是什么PCS状态界面
本界面用来展示对PCS状态信息,主要包括通讯状态、运行状态、STS运行状态及STS故障告警等。
图 11 储能电池状态界面
本界面用来展示对BMS状态信息,主要包括储能电池的运行状态、优优网络的会员是什么信息、数据信息以及告警信息等,同时展示当前储能电池的SOC信息。
图 12 储能电池簇运行数据界面
本界面用来展示对电池簇信息,主要包括储能各模组的电芯电压与温度,并展示当前电芯的大、小电压、温度值及所对应的位置。
6.1.3风电界面
图 13 风电优优网络的会员是什么界面
本界面用来展示对风电优优网络的会员是什么信息,主要包括 逆变控制一体机 直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、 风速/ 风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析;同时对优优网络的会员是什么的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。
6.1.4充电桩界面
图 14 充电桩界面
本界面用来展示对充电桩优优网络的会员是什么信息,主要包括充电桩用电总功率、交直流充电桩的功率、电量、电量费用,变化曲线、各个充电桩的运行数据等。
6.1.5视频监控界面
图 15 微电网视频监控界面
本界面主要展示优优网络的会员是什么所接入的视频画面,且通过不同的配置,实现预览、回放、管理与控制等。
优优网络的会员是什么应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据,对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测,并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划 ,便于用户对该优优网络的会员是什么新能源发电的集中管控。
图 16 光伏预测界面
优优网络的会员是什么应可以根据发电数据、储能优优网络的会员是什么容量、负荷需求及分时电价信息,进行优优网络的会员是什么运行模式的设置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期计划、需量控制、有序充电、动态扩容等。
图 17 策略配置界面
应能查询各 子优优网络的会员是什么、 回路或设备 规 定时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。
图 18 运行报表
应具有实时报警功能,优优网络的会员是什么能够对 各子优优网络的会员是什么中的逆变器、双向变流器的启动和关闭等遥信变位,及设备内部的保护动作或事故跳闸时应能发出告警, 应能实时显示告警事件或跳闸事件,包括保护事件名称、保护动作时刻;并应能以弹窗、声音、短信和电话等形式通知相关人员。
图 19 实时告警
应能够对遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数 、 电芯温度(锂离子电池)、压力(液流电池)、光照、风速、气压 越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对优优网络的会员是什么事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析。
图 20 历史事件查询
应可以对整个 微电网 优优网络的会员是什么的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测,使管理人员实时掌握供电优优网络的会员是什么电能质量情况,以便及时发现和消除供电不稳定因素。
1 )在供电优优网络的会员是什么主界面上应能实时显示各电能质量监测点的监测装置通信状态、各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度和正序/负序/零序电压值、三相电流不平衡度和正序/负序/零序电流值;
2 )谐波分析功能:优优网络的会员是什么应能实时显示A/B/C三相电压总谐波畸变率、A/B/C三相电流总谐波畸变率、奇次谐波电压总畸变率、奇次谐波电流总畸变率、偶次谐波电压总畸变率、偶次谐波电流总畸变率;应能以柱状图展示2-63次谐波电压含有率、2-63次谐波电压含有率、0.5~63.5次间谐波电压含有率、0.5~63.5次间谐波电流含有率;
3 )电压波动与闪变:优优网络的会员是什么应能显示A/B/C三相电压波动值、A/B/C三相电压短闪变值、A/B/C三相电压长闪变值;应能提供A/B/C三相电压波动曲线、短闪变曲线和长闪变曲线;应能显示电压偏差与频率偏差;
4 )功率与电能计量:优优网络的会员是什么应能显示A/B/C三相有功功率、无功功率和视在功率;应能显示三相总有功功率、总无功功率、总视在功率和总功率因素;应能提供有功负荷曲线,包括日有功负荷曲线(折线型)和年有功负荷曲线(折线型);
5)电压暂态监测:在电能质量暂态事件如电压暂升、电压暂降、短时中断发生时,优优网络的会员是什么应能产生告警,事件能以弹窗、闪烁、声音、短信、电话等形式通知相关人员;优优网络的会员是什么应能查看相应暂态事件发生前后的波形。
6)电能质量数据统计:优优网络的会员是什么应能显示1min统计整2h存储的统计数据,包括均值、95%概率值、方均根值。
7)事件记录查看功能:事件记录应包含事件名称、状态(动作或返回)、波形号、越限值、故障持续时间、事件发生的时间。
图 21 微电网优优网络的会员是什么电能质量界面
应可以对整个 微电网 优优网络的会员是什么范围内的设备进行远程遥控操作。优优网络的会员是什么维护人员可以通过 管理 优优网络的会员是什么的主界面完成遥控操作,并遵循遥控预置、遥控返校、遥控执行的操作顺序,可以及时执行调度优优网络的会员是什么或站内相应的操作命令。
图 22 遥控功能
应可在曲线查询界面,可以直接查看各电参量曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数 、 SOC、SOH、充放电量变化 等曲线。
图 23 曲线查询
具备定时抄表汇总统计功能,用户可以自由查询自优优网络的会员是什么正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况,即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表 。 对微电网与外部优优网络的会员是什么间电能量交换进行统计分析;对优优网络的会员是什么运行的节能、收益等分析;具备对微电网供电可靠性分析,包括年停电时间、年停电次数等分析;具备对并网型微电网的并网点进行电能质量分析。
图 24 统计报表
优优网络的会员是什么支持实时监视接入优优网络的会员是什么的各设备的通信状态,能够完整的显示整个优优网络的会员是什么网络结构;可在线诊断设备通信状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
图 25 微电网优优网络的会员是什么拓扑界面
本界面主要展示微电网优优网络的会员是什么拓扑,包括优优网络的会员是什么的组成内容、电网连接方式、断路器、表计等信息。
可以对整个 微电网 优优网络的会员是什么范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。优优网络的会员是什么维护人员可以通过 管理 优优网络的会员是什么的主程序右键打开通信管理程序,然后选择通信控制启动所有端 口或某个端口,快速查看某设备的通信和数据情况。通信应支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。
图 26 通信管理
应具备设置用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控操作,运行参数修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为优优网络的会员是什么运行、维护、管理提供可靠的安全保障。
图 27 用户权限
应可以在优优网络的会员是什么发生故障时,自动准确地记录故障前、后过程的各相关电气量的变化情况,通过对这些电气量的分析、比较,对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力优优网络的会员是什么安全运行水平有着重要作用。其中故障录波共可记录16条,每条录波可触发6段录波,每次录波可记录故障前8个周波、故障后4个周波波形,总录波时间共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。
图 28 故障录波
可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据,包括开关位置、保护动作状态、遥测量等,形成事故分析的数据基础。
用户可自定义事故追忆的启动事件,当每个事件发生时,存储事故前面10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户 规定 和随意修改。
图 29 事故追忆
7 硬件及其配套产品
序号 | 设备 | 型号 | 图片 | 说明 |
1 | 能量管理优优网络的会员是什么 | Acrel-2000MG |
| 内 部设备的数据采集与监控,由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。 数据采 集、上传及转发至服务器及协同控制装置 。 策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等 |
2 | 显示器 | 25.1英寸液晶显示器 |
| 优优网络的会员是什么软件显示载体 |
3 | UPS电源 | UPS2000-A-2-KTTS |
| 为监控主机提供后备电源 |
4 | 打印机 | HP108AA4 |
| 用以打印操作记录,参数修改记录、参数越限、复限,优优网络的会员是什么事故,设备故障,保护运行等记录,以召唤打印为主要方式 |
5 | 音箱 | R19U |
| 播放报警事件信息 |
6 | 工业网络交换机 | D-LINKDES-1016A16 |
| 提供16口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题 |
7 | GPS时钟 | ATS1200GB |
| 利用gps同步卫星信号,接收1pps和串口时间信息,将本地的时钟和gps卫星上面的时间进行同步 |
8 | 交流计量电表 | AMC96L-E4/KC |
| 电力参数测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率,频率、功率因数等)、复费率电能计量、 四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。多种外围接口功能:带有RS485/MODBUS-RTU协议:带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的"遜信“和“遥控”的功能 |
9 | 直流计量电表 | PZ96L-DE |
| 可测量直流优优网络的会员是什么中的电压、电流、功率、正向与反向电能。可带RS485通讯接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能 |
10 | 电能质量监测 | APView500 |
| 实时监测电压偏差、频率俯差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、诺波等电能质量,记录各类电能质量事件,定位扰动源。 |
11 | 防孤岛装置 | AM5SE-IS |
| 防孤岛保护装置,当外部电网停电后断开和电网连接 |
12 | 箱变测控装置 | AM6-PWC |
| 置针对光伏、风能、储能升压变不同要求研发的集保护,测控,通讯一体化装置,具备保护、通信管理机功能、环网交换机功能的测控装置 |
13 | 通信管理机 | ANet-2E851 |
| 能够根据不同的采集规的进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据果集汇总: 提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能:实时多任务并行处理数据采集和数据转发,可多链路上送平台据: |
14 | 串口服务器 | Aport |
| 功能:转换“辅助优优网络的会员是什么"的状态数据,反馈到能量管理优优网络的会员是什么中。 1)空调的开关,调温,及完*断电(二次开关实现) 2)上传配电柜各个空开信号 3)上传UPS内部电量信息等 4)接入电表、BSMU等设备 |
15 | 遥信模块 | ARTU-K16 |
| 1)反馈各个设备状态,将相关数据到串口服务器: 读消防VO信号,并转发给到上层(关机、事件上报等) 2)采集水浸传感器信息,并转发3)给到上层(水浸信号事件上报) 4)读取门禁程传感器信息,并转发 |
通过运行分析,该优优网络的会员是什么采用的集中直流母线架构设计可实现多种可再生能源和化石能源同时并网发电,并且能够 实现对微电网的实时监控、发用电预测、储能调度优化和信息综合管理 。通过能量管理优优网络的会员是什么的控制,可实现可再生能源的有效利用,以及优优网络的会员是什么的平稳运行。
参考文献
[1] 刘振亚.智能电网知识读本 [M]. 北京:中国电力出版社, 2010
[ 2 ] 张颖嫒.微网优优网络的会员是什么的运行优化与能量管理研究[D].合肥:合肥工业大学博士学位论文,2011.
[ 3 ] 刘明波,简淦杨,董萍.孤岛微电网的随机潮流计算 [J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2014,42(04):13-17.
[4]邵林.微电网能量管理优优网络的会员是什么设计与实现[D].南京:东南大学,2013.
[5]吴红霞.孤岛微电网及能量管理优优网络的会员是什么研究.
[6] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版.
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