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安科瑞 劉秋霞
摘要:儲能技術(shù)在微電網(wǎng)中不僅僅是作為能源的緩沖裝置,還扮演著協(xié)調(diào)能源流動、優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行以及支持新型應(yīng)用場景的多重角色。本文從儲能的全新應(yīng)用方向展開探討,包括儲能在新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)支持中的作用、其在靈活負(fù)荷管理中的潛力,以及對能源交易市場的創(chuàng)新支持。
關(guān)鍵詞:儲能技術(shù);光儲系統(tǒng);微電網(wǎng)
0.引言
隨著全球能源格局的加速轉(zhuǎn)型,低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的理念正深刻改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式。在“雙碳"戰(zhàn)略的推動下,構(gòu)建以清潔能源為主體的新型電力系統(tǒng)成為當(dāng)前能源行業(yè)的重要方向。相比傳統(tǒng)以化石能源為主的集中式電力系統(tǒng),新型電力系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)分布式能源、靈活負(fù)荷和儲能的深度融合,通過數(shù)字化和智能化技術(shù)的賦能,提升能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率和清潔化水平。在這一背景下,微電網(wǎng)作為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分,以其“源網(wǎng)荷儲"一體化的技術(shù)優(yōu)勢,成為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和系統(tǒng)優(yōu)化的關(guān)鍵解決方案。
1.微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中的儲能應(yīng)用
分布式儲能
由于大部分分布式發(fā)電具有間歇性與波動型,因此分布式儲能是微電網(wǎng)中不能或缺的部分。分布式儲能是微電網(wǎng)系統(tǒng)的“調(diào)節(jié)器",能夠穩(wěn)定電力供應(yīng)、*制振蕩、平衡負(fù)荷,提升微電網(wǎng)的可靠性與運(yùn)行效率,為黑啟動提供支撐,可分為能量型儲能與功率型儲能。能量型儲能在微電網(wǎng)中可以平衡供需,保證長期穩(wěn)定供電;功率型儲能可為微電網(wǎng)提供快速的功率支持,穩(wěn)定頻率與電壓。
能量型儲能主要為鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池等電化學(xué)儲能。能量型儲能的能量密度*高可達(dá)300~350Wh/kg,可實(shí)現(xiàn)數(shù)千到數(shù)萬次的充放電循環(huán),充放電效率通常在90%以上,自放電率低,有利于長期儲能,適合長時(shí)間供電,支撐能量優(yōu)化調(diào)節(jié),提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性;功率型儲能主要為超*電容器儲能、飛輪儲能等,具有*高功率密度,可達(dá)3000~50000W/kg,充放電效率可達(dá)85%以上,其充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)105~106數(shù)量*,由于沒有化學(xué)反應(yīng)過程,具有毫米*響應(yīng)速度,可以快速*制頻率和電壓的波動。為保證微電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,具備更好的慣量響應(yīng)速度與反應(yīng)能力,持續(xù)降低成本、滿足多樣化的調(diào)節(jié)需求,新型分布式儲能的應(yīng)用和混合儲能系統(tǒng)的構(gòu)建是未來的發(fā)展趨勢。此外,未來的儲能設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮安全性與可靠性,進(jìn)一步降低微電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
1.2靈活負(fù)荷管理中的儲能應(yīng)用
考慮到微電網(wǎng)的運(yùn)行特性、分布式資源特點(diǎn)及儲能充放電能力等,微電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特性對其進(jìn)行分*分類。根據(jù)重要性程度和可控性,優(yōu)先確保重要負(fù)荷的持續(xù)穩(wěn)定供電,而柔性負(fù)荷與可控負(fù)荷在用電高峰或緊急情況下,可以適當(dāng)降低用電功率或短暫中斷供電。
通過對微電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行分*分類控制,提升需求側(cè)資源調(diào)節(jié)能力,有效降低系統(tǒng)建設(shè)冗余度,增強(qiáng)微電網(wǎng)的運(yùn)行韌性,也利于更好地參與電力市場。在區(qū)域(?。?場景,作為電力市場交易的基礎(chǔ)聚合商,微電網(wǎng)與虛擬電廠、區(qū)塊鏈等技術(shù)的結(jié)合,配合電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度,充分發(fā)揮電力電量的調(diào)節(jié)作用,增強(qiáng)各市場主體的積*性與競爭力,推動建立源網(wǎng)荷儲靈活*效互動的電力運(yùn)行與市場交易體系,充分發(fā)揮電力市場對能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的支撐作用,支撐電力系統(tǒng)的綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
1.3能源交易市場中的創(chuàng)新支持
獨(dú)立型微電網(wǎng)能量管理主要目標(biāo)是在保證微電網(wǎng)生存力的基礎(chǔ)上提高微電網(wǎng)的供電品質(zhì),*大限度滿足用戶需求;并網(wǎng)型微電網(wǎng)能量管理的目標(biāo)是在保證供電可靠性的基礎(chǔ)上與配網(wǎng)靈活交互,高比例消納分布式清潔能源,還需要廣泛參加電力市場交易與綠色能源交易等。
微電網(wǎng)技術(shù)立足于新型電力系統(tǒng)局部,其概念與功能進(jìn)一步明確,實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲*效集成聚合,就地改善供電品質(zhì),就近實(shí)現(xiàn)功率互濟(jì)。微電網(wǎng)智能化、數(shù)字化發(fā)展,提升了其自主運(yùn)行及與配電網(wǎng)靈活交互能力,配微協(xié)同,深度支撐與服務(wù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化;微電網(wǎng)規(guī)?;⒓夯l(fā)展,深刻影響并推動配電網(wǎng)形態(tài)改變,配微融合,有效提升電力系統(tǒng)對新能源、電動汽車等分布式資源的承載能力,顯著提升系統(tǒng)自愈能力;配微一體化,*面提高電力系統(tǒng)全域能量管控水平,有力支撐與推動面向分布式資源的現(xiàn)代市場交易機(jī)制的創(chuàng)新發(fā)展,助力新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建。
微電網(wǎng)技術(shù)將引發(fā)能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)要素的深度融合,微電網(wǎng)有利于整合和優(yōu)化利用分布式資源,激發(fā)綠色創(chuàng)新各方面優(yōu)勢,*效參與電力輔助服務(wù)、電力市場交易、碳交易等,催生了微電網(wǎng)技術(shù)與人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)持續(xù)深度融合,向智能化、數(shù)字化方向深度演進(jìn),有力促進(jìn)電力系統(tǒng)向源網(wǎng)荷儲一體化的深度轉(zhuǎn)型,在更多領(lǐng)域與場景中實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
2.安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)解決方案
2.1概述
安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高*應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統(tǒng)對電池組性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智
能化的分配策略對電池組進(jìn)行充放電控制,優(yōu)化了電池性能,提高電池壽命。系統(tǒng)支持Windows操作系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫采用SQLServer。本系統(tǒng)既可以用于儲能一體柜,也可以用于儲能集裝箱,是專門用于儲能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺。
2.2適用場合
系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。
2.2.1工商業(yè)儲能四大應(yīng)用場景
1)工廠與商場:工廠與商場用電習(xí)慣明顯,安裝儲能以進(jìn)行削峰填谷、需量管理,能夠降低用電成本,并充當(dāng)后備電源應(yīng)急;
2)光儲充電站:光伏自發(fā)自用、供給電動車充電站能源,儲能平抑大功率充電站對于電網(wǎng)的沖擊;
3)微電網(wǎng):微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行的靈活性,以工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)、海島微網(wǎng)、偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng)為主,儲能起到平衡發(fā)電供應(yīng)與用電負(fù)荷的作用;
4)新型應(yīng)用場景:工商業(yè)儲能積*探索融合發(fā)展新場景,已出現(xiàn)在數(shù)據(jù)*心、5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應(yīng)用場景。
2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.4系統(tǒng)功能
2.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好,應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中,各子系統(tǒng)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(shù)、頻率和正向有功電能累計(jì)值;狀態(tài)參數(shù)主要有:開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理,使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對儲能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理,能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警,并支持定期的電池維護(hù)。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及總體負(fù)荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求,也可將充電,儲能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。
圖2系統(tǒng)主界面
子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。
圖3光伏系統(tǒng)界面
本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息,主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
圖4儲能系統(tǒng)界面
本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機(jī)容量、儲能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖5儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面
本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,包括開關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。
圖6儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面
本界面用來展示對BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖7儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。
圖8儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對PCS交流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時(shí)針對交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。
圖9儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。
圖10儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等。
圖11儲能電池狀態(tài)界面
本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息,主要包括儲能電池的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,同時(shí)展示當(dāng)前儲能電池的SOC信息。
圖12儲能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對電池簇信息,主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當(dāng)前電芯的*大、*小電壓、溫度值及所對應(yīng)的位置。
圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面
本界面用來展示對風(fēng)電系統(tǒng)信息,主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
圖14充電樁界面
本界面用來展示對充電樁系統(tǒng)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(fèi)用,變化曲線、各個充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
圖15微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面
本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。
2.4..7發(fā)電預(yù)測
系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測,并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進(jìn)行人工輸入或者自動生成發(fā)電計(jì)劃,便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖16光伏預(yù)測界面
2.4.8策略配置
系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息,進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計(jì)劃、需量控制、有序充電、動態(tài)擴(kuò)容等。
圖17策略配置界面
2.4.9運(yùn)行報(bào)表
應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*定時(shí)間的運(yùn)行參數(shù),報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。
圖18運(yùn)行報(bào)表
2.4.10實(shí)時(shí)報(bào)警
應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位,及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警,應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件,包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)動作時(shí)刻;并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。
圖19實(shí)時(shí)告警
2.4.11歷史事件查詢
應(yīng)能夠?qū)b信變位,保護(hù)動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
圖20歷史事件查詢
2.4.12電能質(zhì)量監(jiān)測
應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測,使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。
1)在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*分百和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度*分百和正序/負(fù)序/零序電流值;
2)諧波分析功能:系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)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(yīng)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)電壓波動與閃變:系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)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(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差;
4)功率與電能計(jì)量:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應(yīng)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(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線,包括日有功負(fù)荷曲線(折線型)和年有功負(fù)荷曲線(折線型);
5)電壓暫態(tài)監(jiān)測:在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員;系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),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(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續(xù)時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。
圖21微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
2.4.13遙控功能
應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序,可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。
圖22遙控功能
2.4.14曲線查詢
應(yīng)可在曲線查詢界面,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(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖23曲線查詢
2.4.15統(tǒng)計(jì)報(bào)表
具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;對系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能、收益等分析;具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時(shí)間、年停電次數(shù)等分析;具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。
圖24統(tǒng)計(jì)報(bào)表
2.4.16網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖25微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>
本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)洌ㄏ到y(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計(jì)等信息。
2.4.17通信管理
可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口,快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
圖26通信管理
2.4.18用戶權(quán)限管理
應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控操作,運(yùn)行參數(shù)修改等)??梢远x不同*別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
圖27用戶權(quán)限
2.4.19故障錄波
應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)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(hù)是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)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(fā)6段錄波,每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形,總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個采樣點(diǎn)錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。
圖28故障錄波
2.4.20事故追憶
可以自動記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù),包括開關(guān)位置、保護(hù)動作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
用戶可自定義事故追憶的啟動事件,當(dāng)每個事件發(fā)生時(shí),存儲事故前*個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶*定和隨意修改。
圖29事故追憶
3.系統(tǒng)硬件配置清單
設(shè)備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
儲能能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000ES | 實(shí)現(xiàn)儲能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,統(tǒng)計(jì)分析、異常告警、優(yōu)化控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等; 策略控制:計(jì)劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等。 | |
觸摸屏電腦 | PPX-133L | 1)承接系統(tǒng)軟件 2)可視化展示:顯示系統(tǒng)運(yùn)行信息 | |
交流計(jì)量表計(jì) | DTSD1352 | 集成電力參量及電能計(jì)量及考核管理,提供各類電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。具有諧波與總諧波含量檢測,帶有開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出可實(shí)現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能,并具備報(bào)警輸出。帶有RS485 通信接口,可選用MODBUS-RTU或 DL/T645協(xié)議。 | |
直流計(jì)量表計(jì) | DJSF1352 | 表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等;具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口,同時(shí)支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645協(xié)議;可帶繼電器報(bào)警輸出和開關(guān)量輸入功能。 | |
溫度在線監(jiān)測裝置 | ARTM-8 | 適用于多路溫度的測量和控制,支持測量8通道溫度;每一通道溫度測量對應(yīng)2段報(bào)警,繼電器輸出可以任意設(shè)置報(bào)警方向及報(bào)警值。 | |
通訊管理機(jī) | ANet-2E8S1 | 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總;提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能;實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多鏈路上送平臺據(jù)。 | |
串口服務(wù)器 | Aport | 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及完*斷電(二次開關(guān)實(shí)現(xiàn));2)上傳配電柜各個空開信號;3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等;4)接入電表、BSMU等設(shè)備 | |
遙信模塊 | ARTU-KJ8 | 1)反饋各個設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器;2)讀消防1/0信號,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等);3)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(水浸信號事件上報(bào));4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(門禁事件上報(bào))。 |
4.結(jié)語
在全球范圍內(nèi),微電網(wǎng)已經(jīng)在城市工業(yè)園區(qū)、農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)以及災(zāi)后恢復(fù)等場景中得到了廣泛的示范應(yīng)用。例如,在我國山東長島的智能微電網(wǎng)群試點(diǎn)項(xiàng)目中,儲能技術(shù)的合理應(yīng)用顯著提高了分布式能源的利用率和系統(tǒng)的供電可靠性;而在非洲的偏遠(yuǎn)地區(qū),微電網(wǎng)和儲能技術(shù)的結(jié)合有效解決了無電地區(qū)的基本用電問題,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要支持。這些成功案例不僅驗(yàn)證了微電網(wǎng)和儲能技術(shù)的實(shí)際效益,也為未來的技術(shù)推廣和規(guī)?;瘧?yīng)用提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)的引入,儲能技術(shù)與微電網(wǎng)的深度融合將進(jìn)一步推動能源系統(tǒng)的智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。儲能技術(shù)的多樣化發(fā)展,例如混合儲能系統(tǒng)和多能互補(bǔ)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,也將為微電網(wǎng)在更復(fù)雜的能源環(huán)境中發(fā)揮作用奠定基礎(chǔ)。本文將從微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)需求出發(fā),圍繞儲能系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)度和技術(shù)發(fā)展展開深入探討,旨在為微電網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化和應(yīng)用場景的拓展提供理論支持和實(shí)踐參考。
參考文獻(xiàn)
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[3]舒印彪,陳國平,賀靜波,等.構(gòu)建以新能源為主體的新 型電力系統(tǒng)框架研究[J].中國工程科學(xué),2021,23(6): 61-69.
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