安科(kē)瑞(ruì) 陳聰(cōng)

摘要
：以海島(dǎo)為研究對(duì)象(xiàng)，根據(jù)其負荷及(jí)供電特(tè)點，對其微(wēi)電網(wǎng)及(jí)其(qí)能量管理(lǐ)係(xì)統展開研(yán)究。

關鍵詞
：孤(gū)島
；微電網
；能量管(guǎn)理係統
；可(kě)再(zài)生能源

O引言

隨(suí)著電(diàn)網(wǎng)“建設(shè)以特(tè)高(gāo)壓(yā)電(diàn)網為骨(gǔ)幹網(wǎng)架，各級(jí)電(diàn)網(wǎng)協(xié)調發展，以(yǐ)信息(xī)化，自動化，互動(dòng)化為特征(zhēng)的堅強智(zhì)能電網”的(dí)提出，我國電(diàn)力工(gōng)業進(jìn)入(rù)大容量，高電壓(yā)的大(dà)電(diàn)網(wǎng)階(jiē)段，網架(jià)結(jié)構(gòu)日益(yì)復(fù)雜(zá)，由於大(dà)範圍交(jiāo)流同(tóng)步電(diàn)網存(cún)在低(dī)頻(pín)振(zhèn)蕩(dàng)和(hé)不穩定性，導致大(dà)麵(miàn)積(jī)停電(diàn)的(dí)可能(néng)性(xìng)變(biàn)大。而微(wēi)電網是(shì)對現有大(dà)電(diàn)網的(dí)有(yǒu)效補充(chōng)，可(kě)以(yǐ)在(zài)離(lí)網和並(bìng)網兩種狀(zhuàng)態(tài)之間任(rèn)意切換(huàn)，能提高電力係統(tǒng)的可(kě)靠(kào)性和抗災(zāi)能力，同時(shí)微(wēi)電網(wǎng)還(huán)有利於(yú)提(tí)高(gāo)電(diàn)能質量和可(kě)再生(shēng)能(néng)源(yuán)在(zài)我國(guó)的發(fā)展(zhǎn)。

孤島微電(diàn)網是為(wéi)大電(diàn)網無法覆蓋地區提供(gōng)電能(néng)的一種(zhǒng)有效途徑。在(zài)我(wǒ)國(guó)，海島地理(lǐ)位置(zhì)*，風(fēng)能，太陽能等資(zī)源(yuán)充足，非常(cháng)適合(hé)微電(diàn)網(wǎng)的構建。微電網係統承受擾(rǎo)動的能(néng)力(lì)相對較弱，尤(yóu)其是(shì)在(zài)孤島(自(zì)主(zhǔ))運行(háng)模式下(xià)，考慮到風能，太陽(yáng)能資(zī)源的隨機(jī)性(xìng)，係統(tǒng)的安(ān)全性(xìng)可能麵臨更高(gāo)的(dí)風險。微(wēi)電網能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)可以保障微電(diàn)網(wǎng)的穩定運行。本(běn)文將(jiāng)對典型(xíng)的孤島(dǎo)——海(hǎi)島的微電網及能(néng)量(liáng)管理係統(tǒng)進行(háng)分析(xī)，研究(jiū)。

1海島微(wēi)電網特點

海島的負(fù)荷(hé)及供電具有負荷區域(yù)集中，功率等(děng)級(jí)小(一般在1MW以下)等特點。海(hǎi)島上通(tōng)常使(shǐ)用柴油(yóu)發(fā)電作為(wéi)主要(yào)能源。故(gù)其(qí)供電(diàn)往(wǎng)往(wǎng)需(xū)要(yào)持(chí)續性地(dì)提供柴(chái)油補給(gěi)，用(yòng)電成本高(gāo)，有(yǒu)時會受氣候等因素影響無法補給，而且柴油發(fā)電也存(cún)在噪聲及環境汙(wū)染等(děng)缺陷。海(hǎi)島(dǎo)上可利用的(dí)可再生能(néng)源(yuán)通常有
：風(fēng)能，潮汐能(néng)，波浪能(néng)，洋流能等(děng)。

2海島微網(wǎng)及其能量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)設計

2.1設計目標及係統結(jié)構(gòu)

根(gēn)據海(hǎi)島(dǎo)的(dí)多(duō)能(néng)源及供電(diàn)用電特點，係統設計(jì)目標包含(hán)
：供電功率能支持(chí)到2MW，可以(yǐ)滿足(zú)絕大部分中小島(dǎo)嶼的供電需(xū)求
；支(zhī)持(chí)化石能源(yuán)，風能(néng)，光伏，海洋(yáng)能等多(duō)能源(yuán)接入(rù)，且支持(chí)多能源間(jiān)的無縫切換及組合
；多能源(yuán)能(néng)量輸(shū)入與用戶負荷端(duān)隔離，保障用(yòng)電(diàn)安全(quán)
；大(dà)限度提(tí)高清潔(jié)能源的(dí)利用率
；通過的(dí)電池管理(lǐ)控製，保證(zhèng)儲能(néng)單元(yuán)的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命。根據係統(tǒng)功(gōng)能(néng)及設計(jì)目(mù)標，所構建係統(tǒng)的結構(gòu)框圖(tú)如圖(tú)1所示。

該(gāi)係(xì)統有如(rú)下特點(diǎn)
：

(1)采用集中直(zhí)流母綫架構，所(suǒ)有(yǒu)能(néng)量交換均(jūn)發生(shēng)在(zài)直流(liú)母(mǔ)綫(xiàn)。

(2)直(zhí)流(liú)母綫(xiàn)上(shàng)的電能通過(guò)交流電(diàn)壓(yā)源逆變器轉(zhuǎn)換為交流(liú)電源，負(fù)載從交流電源(yuán)上(shàng)獲取電(diàn)能。直流母綫與交流母綫(xiàn)通過逆變(biàn)器(qì)隔離。

(3)儲能(néng)單元直掛直流母綫，可根(gēn)據(jù)發電與用電端的(dí)負載(zǎi)匹配(pèi)狀況，自動(dòng)進行充(chōng)，放(fàng)電轉(zhuǎn)換。

(4)通(tōng)過能量管理係統(tǒng)對(duì)各(gè)能(néng)源(yuán)的(dí)發(fā)電功率進行調度，調度原則是以使用可再(zài)生能源為主(zhǔ)，在不影響儲能(néng)單元壽命的(dí)前(qián)提下(xià)，盡量(liáng)少用(yòng)或不用化石能源。

2.2係統運(yùn)行方(fāng)式(shì)

以柴(chái)油(yóu)發(fā)電(diàn)機(jī)組(zǔ)和風(fēng)力(lì)發電機組(zǔ)分(fēn)別代表(biǎo)化石(shí)能(néng)源(yuán)和(hé)可(kě)再生(shēng)能源。以柴油(yóu)發(fā)電機組(zǔ)為代表(biǎo)的化石能源不宜頻率(shuài)啟動(dòng)，並且啟(qǐ)動(dòng)後通常有(yǒu)運行(háng)時(shí)間(jiān)少的要求，故(gù)係(xì)統(tǒng)的(dí)基本運(yùn)行原則為
：較(jiào)大(dà)化(huà)可再生能(néng)源輸出，當(dāng)負載(zǎi)足夠消納(nà)時(shí)，可再(zài)生能源(yuán)始終保持(chí)較大出力
；較小化化石(shí)能(néng)源的啟動頻(pín)率，當化(huà)石(shí)能(néng)源啟(qǐ)動(dòng)後，一(yī)直(zhí)運行到儲能(néng)單(dān)元(yuán)達(dá)到較大充電(diàn)狀態時停止(zhǐ)
；充分(fēn)保護蓄(xù)電(diàn)池組壽(shòu)命，根據蓄電池(chí)組(zǔ)的類型(xíng)，使(shǐ)蓄(xù)電(diàn)池(chí)組(zǔ)保(bǎo)持在正常(cháng)運行狀態(tài)，保護蓄(xù)電池(chí)組壽(shòu)命。係統有(yǒu)風(fēng)儲模式，風柴儲模(mó)式和純(chún)柴(chái)模(mó)式(shì)等三(sān)種運行方式(shì)。其(qí)中純(chún)柴模式下(xià)，柴油機組(zǔ)作(zuò)為(wéi)交流(liú)電壓(yā)源使用(yòng)，通(tōng)過(guò)旁(páng)路開關(guān)直(zhí)接(jiē)向負(fù)載(zǎi)供電(diàn)，可(kě)控整流器與交流逆(nì)變器均(jūn)不工作，該模(mó)式(shì)屬(shǔ)於應急(jí)備用(yòng)模(mó)式。三類模式(shì)的運行方(fāng)式(shì)如圖(tú)2所(suǒ)示。

微網係(xì)統的自動運(yùn)行(háng)主(zhǔ)要(yào)通過能量(liáng)管(guǎn)理係統通過儲能電池組，蓄電池管(guǎn)理係(xì)統，輸出(chū)逆變(biàn)器(qì)之間(jiān)的(dí)配(pèi)合(hé)運行(háng)而實現。

3係(xì)統(tǒng)控製(zhì)策(cè)略(lüè)

根據(jù)係統(tǒng)的(dí)能量管理(lǐ)目標，係(xì)統采(cǎi)用修(xiū)正(zhèng)的(dí)硬(yìng)充(chōng)電(diàn)控(kòng)製策略(RHCC)，即僅(jǐn)在蓄(xù)電池(chí)荷電狀態(tài)達到下限臨(lín)界值時啟動(dòng)化石能(néng)源(yuán)發電，啟動之後(hòu)使化石能(néng)源保持能夠穩定(dìng)係統且為(wéi)蓄(xù)電池組(zǔ)充電(diàn)的較小功(gōng)率運行(háng)，當(dāng)蓄(xù)電(diàn)池(chí)組(zǔ)充(chōng)滿之後(hòu)停止(zhǐ)化(huà)石(shí)能(néng)源發電(diàn)。其中蓄(xù)電池(chí)組(zǔ)荷電狀態下限(xiàn)為(wéi)不影(yǐng)響蓄電池組(zǔ)壽(shòu)命(mìng)的預設值(zhí)，根據儲能(néng)單元的(dí)類型不同而有(yǒu)所(suǒ)區(qū)別。

4 Acrel-2000MG微(wēi)電網能量管理係統概述

4.1概述

Acrel-2000MG微(wēi)電網能量管(guǎn)理係統，是我司(sī)根據新(xīn)型(xíng)電力(lì)係(xì)統下微電網(wǎng)監控(kòng)係統(tǒng)與(yǔ)微(wēi)電網能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)的要求(qiú)，總結(jié)國內外(wài)的研究和生產的(dí)經(jīng)驗(yàn)，專門(mén)研(yán)製出的(dí)企(qǐ)業微電網(wǎng)能量管(guǎn)理(lǐ)係統。本(běn)係統滿(mǎn)足光伏係統，風力(lì)發電，儲能係(xì)統以及(jí)充電(diàn)樁的接入，進行數(shù)據采(cǎi)集(jí)分析，直(zhí)接(jiē)監視(shì)光伏(fú)，風能(néng)，儲能係統，充(chōng)電樁運行狀態及(jí)健(jiàn)康(kāng)狀(zhuàng)況(kuàng)，是一(yī)個(gè)集監(jiān)控(kòng)係統，能量(liáng)管理為一體的管理係統(tǒng)。該係(xì)統(tǒng)在安(ān)全穩(wěn)定(dìng)的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化(huà)運行為目(mù)標，提升(shēng)可(kě)再生(shēng)能源應用(yòng)，提高(gāo)電(diàn)網(wǎng)運行穩定(dìng)性，補償負荷波動
；有效實現用戶側(cè)的(dí)需求(qiú)管(guǎn)理(lǐ)，消(xiāo)除晝夜峰(fēng)穀差，平滑(huá)負(fù)荷(hé)，提高電力設備(bèi)運行(háng)效率，降低(dī)供電(diàn)成本。為企(qǐ)業(yè)微電網能(néng)量管(guǎn)理提(tí)供安(ān)全，可靠，經(jīng)濟(jì)運行(háng)提供了(liǎo)全新的(dí)解決方案。

微(wēi)電(diàn)網能量管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)應采(cǎi)用分層分布式結構，整(zhěng)個(gè)能量(liáng)管理係統在(zài)物理(lǐ)上(shàng)分為三(sān)個層
：設備層，網絡通(tōng)信層和(hé)站(zhàn)控(kòng)層。站級通(tōng)信網絡(luò)采用(yòng)標準(zhǔn)以(yǐ)太網及TCP/IP通(tōng)信(xìn)協議(yì)，物(wù)理(lǐ)媒介可(kě)以為光(guāng)纖，網綫，屏蔽雙絞綫等。係(xì)統支持ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等通信規(guī)約(yuē)。

4.2技術標準

本方案遵(zūn)循的標(biāo)準有
：

本技術(shù)規(guī)範(fàn)書(shū)提供(gōng)的(dí)設(shè)備應(yīng)滿足以下(xià)規定，法規(guī)和(hé)行(háng)業標(biāo)準(zhǔn)
：

GB/T26802.1-2011工業控(kòng)製(zhì)計算(suàn)機係(xì)統通(tōng)用(yòng)規範的(dí)1部分
：通(tōng)用要(yào)求

GB/T26806.2-2011工業控(kòng)製計算機係(xì)統(tǒng)工業控製(zhì)計(jì)算機基(jī)本(běn)平台(tái)2部分(fēn)
：性能評定方法(fǎ)

GB/T26802.5-2011工業控(kòng)製計算機係統通(tōng)用(yòng)規(guī)範5部分
：場地安全要求

GB/T26802.6-2011工業控製(zhì)計算機係(xì)統(tǒng)通(tōng)用規(guī)範(fàn)6部(bù)分(fēn)
：驗收大綱

GB/T2887-2011計算(suàn)機場地(dì)通用規(guī)範

GB/T20270-2006信(xìn)息安全(quán)技術網絡(luò)基(jī)礎(chǔ)安全技術(shù)要(yào)求(qiú)

GB50174-2018電子信(xìn)息係統機房設計規範(fàn)

DL/T634.5101遠動(dòng)設備及係(xì)統5-101部分(fēn):傳輸規(guī)約基本遠動任(rèn)務配(pèi)套(tào)標準(zhǔn)

DL/T634.5104遠動(dòng)設(shè)備及(jí)係統(tǒng)5-104部分:傳輸規(guī)約采用標(biāo)準傳輸(shū)協(xié)議子(zǐ)集(jí)的IEC60870-5-網絡(luò)訪問(wèn)101

GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入(rù)電力係(xì)統技(jì)術規定

GB/T36274-2018微(wēi)電網能(néng)量管理(lǐ)係統技術規(guī)範

GB/T51341-2018微(wēi)電(diàn)網工程(chéng)設計標準

GB/T36270-2018微(wēi)電網監控(kòng)係統技(jì)術規範(fàn)

DL/T1864-2018型微電(diàn)網(wǎng)監(jiān)控係(xì)統技術規(guī)範

T/CEC182-2018微電網(wǎng)並(bìng)網(wǎng)調度運行規範

T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)並網(wǎng)一體化裝置(zhì)技術(shù)規範(fàn)

T/CEC151-2018並網型(xíng)交直(zhí)流混(hùn)合(hé)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)運行與控(kòng)製(zhì)技術(shù)規(guī)範

T/CEC152-2018並(bìng)網型微電(diàn)網(wǎng)需求響應技術(shù)要(yào)求

T/CEC153-2018並(bìng)網型微電網負荷(hé)管(guǎn)理技術導則

T/CEC182-2018微電(diàn)網(wǎng)並網(wǎng)調(tiáo)度運行(háng)規(guī)範(fàn)

T/CEC5005-2018微電(diàn)網(wǎng)工程(chéng)設(shè)計規範(fàn)

NB/T10148-2019微電(diàn)網的(dí)1部分(fēn)
：微電(diàn)網規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則

NB/T10149-2019微(wēi)電網2部分
：微電網(wǎng)運行導則

4.3適(shì)用(yòng)場合

係(xì)統(tǒng)可應(yīng)用(yòng)於(yú)城(chéng)市，高(gāo)速公路，工業(yè)園區，工(gōng)商業區，居民(mín)區，智能建(jiàn)築，海(hǎi)島，無電地(dì)區可再生能(néng)源係(xì)統(tǒng)監控和(hé)能量管(guǎn)理需求。

4.4型(xíng)號說明

5係(xì)統配置

本平台(tái)采用分層分布式(shì)結(jié)構進行設計(jì)，即站控層，網絡(luò)層和(hé)設備(bèi)層(céng)

6係統(tǒng)功能

6.1實時監測(cè)

微(wēi)電網能(néng)量管理(lǐ)係(xì)統人(rén)機界(jiè)麵友好(hǎo)，應(yīng)能(néng)夠(gòu)以係統一次電(diàn)氣圖的形式(shì)直觀(guān)顯示各(gè)電氣回路的運行狀態，實時監測(cè)各(gè)回路電(diàn)壓(yā)，電流，功(gōng)率，功率因數(shù)等電參(cān)數信息(xī)，動態(tài)監視各回路斷(duàn)路(lù)器，隔離(lí)開關等合，分(fēn)閘狀態及(jí)有關故障，告警等(děng)信號。其(qí)中，各(gè)子(zǐ)係統(tǒng)回路電(diàn)參(cān)量主(zhǔ)要有(yǒu)
：三相電(diàn)流(liú)，三相(xiāng)電壓(yā)，總有功(gōng)功率(shuài)，總(zǒng)無(wú)功(gōng)功率，總(zǒng)功(gōng)率(shuài)因(yīn)數，頻(pín)率和正(zhèng)向(xiàng)有功電(diàn)能(néng)累(léi)計(jì)值
；狀態參(cān)數(shù)主(zhǔ)要有
：開(kāi)關狀(zhuàng)態，斷路器(qì)故(gù)障脫(tuō)扣告警(jǐng)等(děng)。

係統應可以對分布(bù)式電(diàn)源，儲能(néng)係統(tǒng)進(jìn)行(háng)發電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)，使管理人(rén)員實時(shí)掌握發電(diàn)單元的出力信(xìn)息，收(shōu)益(yì)信息，儲能荷電狀態及發電(diàn)單元與儲能單元(yuán)運行(háng)功率設置等。

係(xì)統應可以對(duì)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)進(jìn)行狀態管(guǎn)理(lǐ)，能(néng)夠(gòu)根(gēn)據(jù)儲(chǔ)能係統的荷電狀態(tài)進行(háng)及時告(gào)警，並支持(chí)定(dìng)期(qī)的電(diàn)池(chí)維(wéi)護。

微電網(wǎng)能(néng)量管理係統(tǒng)的監(jiān)控(kòng)係(xì)統界麵包括係統主(zhǔ)界(jiè)麵，包含微(wēi)電(diàn)網(wǎng)光伏，風電，儲能，充電樁及總體負荷組成(chéng)情況，包(bāo)括(kuò)收益信息，天氣信息(xī)，節(jié)能(néng)減排信息，功率(shuài)信息，電(diàn)量信息(xī)，電壓電(diàn)流(liú)情(qíng)況等。根(gēn)據不同(tóng)的(dí)需(xū)求(qiú)，也(yě)可將充(chōng)電(diàn)，儲能(néng)及光(guāng)伏係(xì)統信息進(jìn)行顯(xiǎn)示。

圖2係(xì)統(tǒng)主界麵(miàn)

子(zǐ)界麵主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)係統(tǒng)主(zhǔ)接綫(xiàn)圖，光(guāng)伏(fú)信(xìn)息(xī)，風電信息(xī)，儲能信息，充電樁(zhuāng)信息，通訊(xùn)狀(zhuàng)況及一(yī)些統計列表等(děng)。

6.1.1光(guāng)伏界麵

圖3光伏(fú)係統(tǒng)界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵用來展(zhǎn)示對光伏係統(tǒng)信(xìn)息，主要包括(kuò)逆變器直(zhí)流側，交流側(cè)運行狀(zhuàng)態(tài)監測及報警(jǐng)，逆變(biàn)器(qì)及(jí)電(diàn)站發電量統計(jì)及(jí)分(fēn)析，並(bìng)網(wǎng)櫃電力(lì)監(jiān)測及(jí)發(fā)電量統計，電(diàn)站(zhàn)發(fā)電量年有效(xiào)利用小(xiǎo)時數(shù)統(tǒng)計，發電(diàn)收益統計(jì)，碳(tàn)減排統計(jì)，輻照度/風(fēng)力/環境溫濕度(dù)監測，發電功(gōng)率模擬及(jí)效率分析(xī)
；同時對係統的總功(gōng)率(shuài)，電壓(yā)電流(liú)及各(gè)個逆變(biàn)器的(dí)運(yùn)行(háng)數據進(jìn)行展示。

6.1.2儲能界麵

圖4儲能(néng)係統(tǒng)界(jiè)麵(miàn)

本界麵(miàn)主要用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)本(běn)係統的儲能(néng)裝機(jī)容量，儲能(néng)當(dāng)前充放(fàng)電量，收(shōu)益，SOC變(biàn)化(huà)曲(qū)綫以及(jí)電量(liáng)變化曲綫(xiàn)。

圖(tú)5儲(chǔ)能(néng)係統PCS參數設(shè)置界(jiè)麵

本(běn)界(jiè)麵主要用來(lái)展示(shì)對PCS的參數進行設(shè)置，包括(kuò)開(kāi)關(guān)機，運行模式(shì)，功率設定以及電壓(yā)，電流(liú)的(dí)限(xiàn)值(zhí)。

圖6儲能係統(tǒng)BMS參數設(shè)置界(jiè)麵

本(běn)界麵用(yòng)來展示(shì)對(duì)BMS的參(cān)數(shù)進行設置(zhì)，主(zhǔ)要(yào)包括電芯(xīn)電(diàn)壓，溫(wēn)度(dù)保(bǎo)護限值，電(diàn)池組(zǔ)電壓，電流(liú)，溫度限值(zhí)等(děng)。

圖(tú)7儲(chǔ)能(néng)係統PCS電(diàn)網(wǎng)側數據界(jiè)麵

本(běn)界(jiè)麵(miàn)用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示(shì)對PCS電(diàn)網側(cè)數(shù)據(jù)，主要(yào)包括相電(diàn)壓，電(diàn)流，功(gōng)率，頻率，功(gōng)率因數等。

圖(tú)8儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據界麵

本界麵用來(lái)展示對(duì)PCS交流(liú)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括(kuò)相電壓，電流，功(gōng)率(shuài)，頻(pín)率(shuài)，功率因(yīn)數，溫度值(zhí)等(děng)。同時(shí)針(zhēn)對交(jiāo)流側的(dí)異(yì)常信息進行(háng)告(gào)警(jǐng)。

圖(tú)9儲能係統PCS直(zhí)流側(cè)數據界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵(miàn)用來展示(shì)對(duì)PCS直(zhí)流(liú)側(cè)數(shù)據，主(zhǔ)要(yào)包括電壓，電(diàn)流，功率，電(diàn)量(liáng)等。同時針(zhēn)對直流(liú)側的(dí)異(yì)常信(xìn)息進(jìn)行告警(jǐng)。

圖(tú)10儲(chǔ)能係(xì)統PCS狀態界麵

本界(jiè)麵(miàn)用來展示對PCS狀(zhuàng)態信息(xī)，主(zhǔ)要(yào)包括通訊(xùn)狀(zhuàng)態，運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，STS運(yùn)行狀態及(jí)STS故障(zhàng)告(gào)警等。

圖(tú)11儲(chǔ)能電池(chí)狀(zhuàng)態界(jiè)麵(miàn)

本界麵(miàn)用來(lái)展(zhǎn)示對BMS狀態信(xìn)息，主要(yào)包括儲能(néng)電(diàn)池的運行狀態，係統信息，數(shù)據信息以及告(gào)警(jǐng)信(xìn)息等，同時(shí)展示當(dāng)前儲能(néng)電(diàn)池(chí)的SOC信(xìn)息。

圖12儲(chǔ)能電(diàn)池(chí)簇運行(háng)數(shù)據界(jiè)麵

本界(jiè)麵用來展示(shì)對電(diàn)池(chí)簇信(xìn)息(xī)，主要包(bāo)括儲能(néng)各(gè)模組(zǔ)的(dí)電芯(xīn)電(diàn)壓與溫度(dù)，並(bìng)展示(shì)當前電芯(xīn)的大，小電(diàn)壓，溫(wēn)度(dù)值(zhí)及所對(duì)應的位置(zhì)。

6.1.3風(fēng)電界麵

圖13風(fēng)電係(xì)統(tǒng)界麵(miàn)

本界(jiè)麵(miàn)用來(lái)展(zhǎn)示(shì)對風電係統信息，主(zhǔ)要包括逆變控製(zhì)一體機直流側，交(jiāo)流(liú)側運行(háng)狀態(tài)監(jiān)測及報警，逆(nì)變(biàn)器及電(diàn)站(zhàn)發(fā)電(diàn)量(liáng)統(tǒng)計(jì)及分(fēn)析(xī)，電站發電量年(nián)有效(xiào)利用小(xiǎo)時數(shù)統計，發電收(shōu)益統計(jì)，碳(tàn)減排統計(jì)，風速(sù)/風(fēng)力(lì)/環境(jìng)溫(wēn)濕(shī)度監測(cè)，發電(diàn)功(gōng)率(shuài)模擬及效率分(fēn)析
；同(tóng)時對係統的(dí)總功(gōng)率，電壓電流(liú)及各個逆(nì)變器(qì)的(dí)運(yùn)行數據(jù)進行(háng)展(zhǎn)示(shì)。

6.1.4充電樁界(jiè)麵

圖(tú)14充電樁界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵(miàn)用(yòng)來展示(shì)對(duì)充(chōng)電樁係統(tǒng)信息，主(zhǔ)要(yào)包括充(chōng)電樁用(yòng)電(diàn)總(zǒng)功率(shuài)，交直(zhí)流充電(diàn)樁(zhuāng)的功率，電(diàn)量，電量費(fèi)用(yòng)，變(biàn)化(huà)曲綫，各個充(chōng)電樁的運行(háng)數(shù)據(jù)等。

6.1.5視(shì)頻監控界(jiè)麵

圖15微(wēi)電網(wǎng)視頻監(jiān)控界(jiè)麵

本(běn)界麵主(zhǔ)要展示係(xì)統(tǒng)所接(jiē)入(rù)的視頻畫麵，且(qiě)通過不同(tóng)的配(pèi)置，實現預覽，回放，管理(lǐ)與(yǔ)控製(zhì)等(děng)。

6.2發電預測

係統應(yīng)可以(yǐ)通過(guò)歷史(shǐ)發電(diàn)數據，實測(cè)數(shù)據，未來(lái)天(tiān)氣預(yù)測數(shù)據(jù)，對(duì)分(fēn)布(bù)式(shì)發電進行短(duǎn)期(qī)，超短期(qī)發電(diàn)功率預測(cè)，並(bìng)展示合格率(shuài)及誤差分析(xī)。根據功(gōng)率預測可進行人工(gōng)輸入或者(zhě)自動(dòng)生(shēng)成發電計劃(huá)，便於(yú)用戶對該(gāi)係統(tǒng)新能(néng)源(yuán)發(fā)電(diàn)的集中管控。

圖16光伏預(yù)測界麵(miàn)

6.3策(cè)略(lüè)配置(zhì)

係統(tǒng)應可(kě)以(yǐ)根據發(fā)電數(shù)據，儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)容(róng)量，負荷(hé)需(xū)求(qiú)及分時(shí)電價信息，進行係統(tǒng)運(yùn)行模式的(dí)設(shè)置(zhì)及(jí)不(bù)同控(kòng)製策略配置(zhì)。如削峰(fēng)填穀，周期計劃，需量控(kòng)製(zhì)，有(yǒu)序(xù)充電，動態(tài)擴容(róng)等(děng)。

圖17策略配置界麵

6.4運行報表

應能查(chá)詢(xún)各(gè)子係統，回路或設備規(guī)定時間的(dí)運(yùn)行(háng)參數(shù)，報(bào)表(biǎo)中(zhōng)顯(xiǎn)示電參(cān)量(liáng)信息(xī)應包括
：各相電(diàn)流，三相電(diàn)壓，總(zǒng)功(gōng)率因數，總(zǒng)有功功率，總(zǒng)無功功(gōng)率(shuài)，正向有(yǒu)功電(diàn)能(néng)等。

圖(tú)18運(yùn)行報表(biǎo)

6.5實(shí)時(shí)報警(jǐng)

應具有實(shí)時報(bào)警(jǐng)功能(néng)，係(xì)統能夠對各(gè)子係(xì)統中(zhōng)的逆變器(qì)，雙(shuāng)向(xiàng)變(biàn)流(liú)器的啟動和關閉等(děng)遙信(xìn)變(biàn)位(wèi)，及(jí)設備內(nèi)部的(dí)保護動作(zuò)或事故跳(tiào)閘(zhá)時應(yīng)能發出告警，應(yīng)能實時顯示(shì)告警(jǐng)事(shì)件(jiàn)或(huò)跳閘(zhá)事件，包括保護(hù)事件(jiàn)名稱，保(bǎo)護(hù)動(dòng)作(zuò)時(shí)刻
；並應(yīng)能以(yǐ)彈窗，聲(shēng)音，短信(xìn)和(hé)電(diàn)話(huà)等形式通知(zhī)相關人員(yuán)。

圖19實(shí)時告(gào)警

6.6歷史事(shì)件查(chá)詢(xún)

應能(néng)夠(gòu)對遙信變(biàn)位，保(bǎo)護(hù)動作，事故(gù)跳(tiào)閘，以及(jí)電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，功率(shuài)，功(gōng)率因數(shù)，電芯(xīn)溫(wēn)度（鋰(lǐ)離子電(diàn)池(chí)），壓(yā)力（液(yè)流電池(chí)），光照(zhào)，風速，氣(qì)壓越(yuè)限等事件記錄進(jìn)行(háng)存儲(chǔ)和管理(lǐ)，方便(biàn)用戶(hù)對(duì)係(xì)統事件(jiàn)和報(bào)警(jǐng)進行歷(lì)史(shǐ)追(zhuī)溯，查詢(xún)統計(jì)，事(shì)故(gù)分析。

圖(tú)20歷(lì)史事(shì)件查(chá)詢(xún)

6.7電能質量監(jiān)測(cè)

應(yīng)可(kě)以對整個微(wēi)電網係(xì)統的電能質(zhì)量(liáng)包括(kuò)穩態(tài)狀(zhuàng)態和(hé)暫態狀(zhuàng)態進行持(chí)續(xù)監(jiān)測，使(shǐ)管(guǎn)理(lǐ)人員(yuán)實(shí)時掌(zhǎng)握供電係統(tǒng)電能(néng)質量情(qíng)況(kuàng)，以便及時(shí)發現和消除供電(diàn)不(bù)穩定因(yīn)素(sù)。

1）在(zài)供(gōng)電係統主界麵上應(yīng)能實時(shí)顯(xiǎn)示(shì)各(gè)電能質量(liáng)監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測裝(zhuāng)置通(tōng)信(xìn)狀態，各(gè)監測(cè)點的(dí)A/B/C相電壓總(zǒng)畸變率(shuài)，三(sān)相(xiāng)電壓不(bù)平衡度和正(zhèng)序/負序/零(líng)序(xù)電壓值，三(sān)相電流(liú)不平衡度和正序(xù)/負序/零序(xù)電(diàn)流值
；

2）諧波分(fēn)析(xī)功(gōng)能
：係統(tǒng)應能(néng)實(shí)時顯示(shì)A/B/C三(sān)相電壓(yā)總(zǒng)諧(xié)波畸(jī)變率，A/B/C三相電流(liú)總諧波畸變(biàn)率(shuài)，奇(qí)次(cì)諧波電壓總畸變(biàn)率(shuài)，奇(qí)次諧波電流總畸(jī)變(biàn)率，偶次諧(xié)波電壓(yā)總畸(jī)變(biàn)率，偶(ǒu)次(cì)諧(xié)波電(diàn)流總(zǒng)畸(jī)變率
；應能以(yǐ)柱狀(zhuàng)圖(tú)展示2-63次諧(xié)波電(diàn)壓(yā)含(hán)有(yǒu)率(shuài)，2-63次諧波電(diàn)壓(yā)含有率(shuài)，0.5～63.5次間諧波電壓(yā)含有率(shuài)，0.5～63.5次(cì)間諧波電流(liú)含(hán)有(yǒu)率
；

3）電壓波(bō)動與(yǔ)閃變
：係(xì)統應(yīng)能顯(xiǎn)示(shì)A/B/C三相電壓波動值(zhí)，A/B/C三相(xiāng)電(diàn)壓短閃變值，A/B/C三相電(diàn)壓(yā)長閃變值
；應能(néng)提(tí)供A/B/C三相(xiāng)電壓(yā)波(bō)動曲(qū)綫(xiàn)，短閃(shǎn)變曲綫和長閃(shǎn)變曲(qū)綫
；應能(néng)顯(xiǎn)示電壓(yā)偏(piān)差(chà)與頻率(shuài)偏差
；

4）功率(shuài)與電(diàn)能計(jì)量
：係(xì)統應能(néng)顯示(shì)A/B/C三相有(yǒu)功(gōng)功率，無(wú)功功率(shuài)和視(shì)在功率(shuài)
；應能(néng)顯(xiǎn)示(shì)三相總有功(gōng)功率(shuài)，總無功(gōng)功(gōng)率(shuài)，總(zǒng)視在功(gōng)率和(hé)總功(gōng)率因素(sù)
；應能提供有功負(fù)荷曲綫，包(bāo)括日有(yǒu)功負荷曲綫（折綫型）和(hé)年有(yǒu)功負荷(hé)曲綫（折綫(xiàn)型）
；

5）電壓暫(zàn)態(tài)監測(cè)
：在電能(néng)質(zhì)量暫(zàn)態(tài)事件如(rú)電壓(yā)暫升，電壓暫降，短時中斷(duàn)發生(shēng)時(shí)，係統(tǒng)應能產(chǎn)生(shēng)告(gào)警，事件能以(yǐ)彈窗，閃爍，聲音，短信，電話等形(xíng)式(shì)通知相(xiāng)關(guān)人(rén)員(yuán)
；係統應能(néng)查看(kàn)相應暫態(tài)事件發生前後(hòu)的波形。

6）電(diàn)能質(zhì)量數(shù)據統計(jì)
：係(xì)統(tǒng)應能(néng)顯示(shì)1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲的(dí)統計數據(jù)，包括均值，95%概率值，方均根值。

7）事件(jiàn)記(jì)錄(lù)查看功(gōng)能
：事件記錄(lù)應包含(hán)事(shì)件名稱，狀(zhuàng)態（動作或(huò)返(fǎn)回），波(bō)形(xíng)號，越(yuè)限值，故(gù)障持(chí)續(xù)時(shí)間，事件(jiàn)發(fā)生的時間(jiān)。

圖(tú)21微電(diàn)網係(xì)統電能(néng)質(zhì)量(liáng)界(jiè)麵(miàn)

6.8遙(yáo)控功能(néng)

應可以對整個(gè)微(wēi)電網係(xì)統範圍內(nèi)的設備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙(yáo)控(kòng)操(cāo)作(zuò)。係(xì)統維(wéi)護人員可以通過管理(lǐ)係統的主(zhǔ)界(jiè)麵完成遙(yáo)控操作，並遵循遙控預置，遙(yáo)控返校(xiào)，遙(yáo)控(kòng)執行(háng)的操作順(shùn)序(xù)，可(kě)以及(jí)時(shí)執(zhí)行調(tiáo)度係(xì)統或(huò)站(zhàn)內相應的(dí)操(cāo)作(zuò)命(mìng)令。

圖22遙控功能(néng)

6.9曲綫(xiàn)查(chá)詢

應(yīng)可在(zài)曲綫查詢(xún)界麵，可(kě)以(yǐ)直(zhí)接查看各電參量(liáng)曲(qū)綫，包括三相(xiāng)電流，三相(xiāng)電(diàn)壓，有功功率(shuài)，無(wú)功(gōng)功(gōng)率，功(gōng)率(shuài)因數，SOC，SOH，充放電(diàn)量變(biàn)化(huà)等曲綫。

圖(tú)23曲綫查詢(xún)

6.10統計(jì)報表(biǎo)

具備(bèi)定時(shí)抄(chāo)表(biǎo)匯總統計(jì)功(gōng)能(néng)，用戶(hù)可(kě)以自由(yóu)查(chá)詢自係(xì)統(tǒng)正常運行以來任意時間(jiān)段(duàn)內(nèi)各配(pèi)電節點的用(yòng)電情(qíng)況(kuàng)，即(jí)該(gāi)節點進(jìn)綫(xiàn)用電量(liáng)與(yǔ)各(gè)分(fēn)支回路消(xiāo)耗電量的(dí)統計(jì)分析報(bào)表。對微(wēi)電(diàn)網與外(wài)部(bù)係統間電能(néng)量(liáng)交(jiāo)換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分(fēn)析
；對係統運行(háng)的(dí)節(jié)能，收(shōu)益(yì)等(děng)分(fēn)析(xī)
；具備對(duì)微電(diàn)網供電可(kě)靠(kào)性分析，包(bāo)括(kuò)年(nián)停電(diàn)時(shí)間，年停電(diàn)次(cì)數(shù)等分析
；具備對並(bìng)網型微(wēi)電(diàn)網的(dí)並網點(diǎn)進(jìn)行電能(néng)質(zhì)量(liáng)分析。

圖(tú)24統計(jì)報表

6.11網(wǎng)絡拓(tuò)撲圖

係統支持(chí)實(shí)時監視(shì)接入(rù)係(xì)統(tǒng)的(dí)各(gè)設備的通(tōng)信狀態，能夠(gòu)完(wán)整(zhěng)的顯示(shì)整個(gè)係統(tǒng)網絡(luò)結(jié)構
；可在(zài)綫(xiàn)診(zhěn)斷設備(bèi)通信(xìn)狀(zhuàng)態，發生網絡(luò)異(yì)常時(shí)能自動在(zài)界麵(miàn)上顯(xiǎn)示故障(zhàng)設備(bèi)或元(yuán)件(jiàn)及(jí)其故(gù)障(zhàng)部(bù)位。

圖25微電(diàn)網係統(tǒng)拓(tuò)撲(pū)界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵主要展示微電網係統拓撲(pū)，包(bāo)括係統(tǒng)的組(zǔ)成(chéng)內容(róng)，電網(wǎng)連接方式(shì)，斷路(lù)器，表計(jì)等(děng)信(xìn)息。

6.12通(tōng)信管(guǎn)理

可(kě)以(yǐ)對(duì)整個微電網係統範(fàn)圍內的設備通信(xìn)情(qíng)況進(jìn)行(háng)管理(lǐ)，控製，數(shù)據的實(shí)時監測。係(xì)統(tǒng)維(wéi)護(hù)人員(yuán)可(kě)以(yǐ)通過(guò)管(guǎn)理(lǐ)係統的主程序右(yòu)鍵(jiàn)打開(kāi)通(tōng)信(xìn)管理程序(xù)，然後(hòu)選擇通信(xìn)控製(zhì)啟動所有端(duān)口(kǒu)或某個端(duān)口(kǒu)，快速查看某(mǒu)設備的(dí)通信和(hé)數(shù)據情況。通(tōng)信應(yīng)支(zhī)持ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等通(tōng)信規(guī)約。

圖(tú)26通信管(guǎn)理(lǐ)

6.13用(yòng)戶(hù)權(quán)限管理(lǐ)

應具備設置(zhì)用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管理功能。通過用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管理能夠(gòu)防(fáng)止(zhǐ)未(wèi)經(jīng)授權(quán)的(dí)操(cāo)作（如(rú)遙控操作(zuò)，運行(háng)參數(shù)修改等）。可以(yǐ)定義(yì)不同級(jí)別用(yòng)戶(hù)的(dí)登錄名，密碼(mǎ)及操(cāo)作(zuò)權(quán)限(xiàn)，為係(xì)統(tǒng)運行(háng)，維護，管(guǎn)理提(tí)供可(kě)靠(kào)的(dí)安(ān)全(quán)保(bǎo)障。

圖27用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)

6.14故(gù)障錄波

應可以(yǐ)在係(xì)統發(fā)生故(gù)障(zhàng)時，自(zì)動準確地(dì)記錄故(gù)障前(qián)，後(hòu)過(guò)程的各(gè)相(xiāng)關(guān)電氣(qì)量的(dí)變(biàn)化(huà)情況，通(tōng)過(guò)對(duì)這(zhè)些電(diàn)氣(qì)量的分析(xī)，比(bǐ)較，對分(fēn)析(xī)處(chǔ)理事故(gù)，判斷(duàn)保護(hù)是否正(zhèng)確(què)動作，提(tí)高電(diàn)力(lì)係(xì)統安全(quán)運行(háng)水平有(yǒu)著(zhuó)重要(yào)作用。其中故障錄波(bō)共(gòng)可記錄16條，每條錄波(bō)可(kě)觸(chù)發6段錄波，每(měi)次錄波可(kě)記(jì)錄故(gù)障(zhàng)前(qián)8個(gè)周波(bō)，故(gù)障(zhàng)後4個周波波形(xíng)，總錄(lù)波時間共計(jì)46s。每個采(cǎi)樣點錄波至(zhì)少包(bāo)含12個模擬量，10個開關(guān)量波形。

圖28故障(zhàng)錄波

6.15事(shì)故追(zhuī)憶

可以自動(dòng)記錄事故時刻前後一段(duàn)時(shí)間(jiān)的(dí)所(suǒ)有(yǒu)實時掃描數據(jù)，包括(kuò)開(kāi)關位置，保(bǎo)護(hù)動作(zuò)狀(zhuàng)態，遙測量等，形(xíng)成事故(gù)分析(xī)的(dí)數據基(jī)礎。

用戶可(kě)自定(dìng)義(yì)事故追憶的啟動(dòng)事(shì)件，當每(měi)個事件發生時(shí)，存(cún)儲(chǔ)事故(gù)前(qián)*個掃描(miáo)周期及事故後10個(gè)掃描(miáo)周(zhōu)期的(dí)有關點數據。啟動事件(jiàn)和監(jiān)視(shì)的數據(jù)點(diǎn)可(kě)由用戶規定和(hé)隨意(yì)修(xiū)改(gǎi)。

圖29事故(gù)追憶(yì)

7硬件及其配(pèi)套(tào)產品(pǐn)

8結(jié)束(shù)語

通(tōng)過運(yùn)行分(fēn)析，該係統(tǒng)采用的集中(zhōng)直流母綫架構設(shè)計可(kě)實現多種(zhǒng)可再(zài)生能源和化(huà)石能(néng)源同時並網發(fā)電，並且能(néng)夠(gòu)實現(xiàn)對(duì)微電(diàn)網(wǎng)的(dí)實時(shí)監控，發用電預(yù)測，儲(chǔ)能調度優(yōu)化和信(xìn)息綜合(hé)管(guǎn)理(lǐ)。通過(guò)能量(liáng)管理(lǐ)係統的控(kòng)製，可實(shí)現(xiàn)可再(zài)生能源(yuán)的有(yǒu)效利(lì)用，以及係統(tǒng)的平(píng)穩運行(háng)。

參考文獻

[1]劉(liú)振(zhèn)亞(yà).智能(néng)電網知識(shí)讀(dú)本[M].北京:中國電力(lì)出版(bǎn)社,2010

[2]張穎嬡(ài).微(wēi)網(wǎng)係統(tǒng)的運行(háng)優化與(yǔ)能量管(guǎn)理研究(jiū)[D].合肥:合(hé)肥工(gōng)業大學博(bó)士學位(wèi)論(lùn)文,2011．

[3]劉明波,簡淦楊,董(dǒng)萍(píng).孤(gū)島微電網的隨機(jī)潮(cháo)流計算(suàn)[J].華(huá)南理(lǐ)工(gōng)大學學(xué)報(bào)(自(zì)然(rán)科學版)，2014,42(04):13-17．

[4]邵(shào)林.微電網能量管理(lǐ)係統設(shè)計與(yǔ)實現[D].南(nán)京(jīng):東(dōng)南(nán)大學(xué),2013．

[5]吳紅霞.孤島微電網及(jí)能(néng)量(liáng)管理係統研(yán)究.

[6]安科(kē)瑞企業微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊.2022年05版.