安(ān)科瑞 陳(chén)聰(cōng)

摘 要： 為(wéi)推(tuī)動智慧城(chéng)市新能(néng)源係統的(dí)建設(shè)，本文(wén)將(jiāng)建立一種基(jī)於智(zhì)能(néng)微電(diàn)網的充電(diàn)係(xì)統，給(gěi)智慧出行(háng)提供新的思路。智能微(wēi)電(diàn)網(wǎng)充(chōng)電係統(tǒng)運行(háng)於(yú)孤(gū)島(dǎo)模式，由(yóu)於不需(xū)要(yào)與(yǔ)大電網電(diàn)氣(qì)聯係，因(yīn)而可以(yǐ)靈(líng)活地建(jiàn)立在城市(shì)的各個(gè)角(jiǎo)落(là)。孤島智(zhì)能(néng)電網充電係(xì)統是(shì)否能(néng)良(liáng)好運(yùn)行取決(jué)於(yú)母(mǔ)綫電壓的穩定性(xìng)及能量流動的(dí)平(píng)穩(wěn)性(xìng)。因此本文(wén)*點研究(jiū)母(mǔ)綫電(diàn)壓的控製和(hé)能(néng)量(liáng)流(liú)動(dòng)管理(lǐ)方法，針(zhēn)對孤島(dǎo)運行的(dí)交直(zhí)流(liú)微電(diàn)網係(xì)統，通過控(kòng)製策略，旨在(zài)當(dāng)係統外(wài)部發生變(biàn)化(huà)時(shí)，係(xì)統(tǒng)能夠(gòu)及時(shí)做出應對，保持(chí)母(mǔ)綫電壓穩定，也能讓交流側與直流側(cè)之間(jiān)的能量(liáng)互(hù)通。 本(běn)文建立了一(yī)個(gè)典型(xíng)的交直流微(wēi)電網模型，並(bìng)利用Matlab仿真驗證(zhèng)了控製策略的有效性和可(kě)行(háng)性。

關鍵詞：智(zhì)能微(wēi)電網(wǎng)；智慧能源(yuán)；母綫電壓穩(wěn)定(dìng)；能量流動(dòng)

0 引言(yán)

隨著(zhuó)電(diàn)動汽車，代步平(píng)衡車等產(chǎn)品的快(kuài)速(sù)增(zēng)長，給人(rén)們的出(chū)行帶(dài)來了*大的(dí)方便，而(ér)且電池能源相(xiāng)對於(yú)燃油更加清(qīng)潔，對(duì)環境(jìng)的(dí)汙染起到(dào)了一定的(dí)緩解作用(yòng)。但(dàn)是隨(suí)之(zhī)而(ér)來(lái)的問(wèn)題(tí)也比(bǐ)較明(míng)顯，例如：大量的電動產品(pǐn)會使(shǐ)電(diàn)網負(fù)荷(hé)不(bù)斷*大，對電網(wǎng)的(dí)運行效(xiào)率有很大(dà)的衝擊(jī)，而(ér)增(zēng)加(jiā)配電(diàn)設備容量將會(huì)涉及(jí)變電(diàn)站建(jiàn)設，綫路建設，多部門(mén)協(xié)調(tiáo)及(jí)復雜(zá)的施工(gōng)改(gǎi)造(zào)等(děng)問題，成本巨(jù)大，推動(dòng)過程(chéng)緩慢，將(jiāng)不利(lì)於(yú)電動汽車的(dí)推廣和(hé)普及；同(tóng)時(shí)，目前市麵上大多電動(dòng)產品(pǐn)的電(diàn)池續(xù)航能(néng)力令(líng)人(rén)堪憂，經常(cháng)需要(yào)充電(diàn)，有時甚(shèn)至會在(zài)路(lù)上就出(chū)現(xiàn)電(diàn)量不(bù)足(zú)的情況(kuàng)。

針對(duì)上(shàng)述一些(xiē)問(wèn)題(tí)，本文以光(guāng)儲交直(zhí)流(liú)微電(diàn)網(wǎng)為(wéi)研究(jiū)對(duì)象，搭(dā)建(jiàn)一(yī)個基(jī)於(yú)智能(néng)微電(diàn)網(wǎng)的(dí)充電係統，並運行於孤島模式(shì)。

１ 智(zhì)能(néng)微電網充電係(xì)統結(jié)構

本(běn)文研(yán)究的智(zhì)能微電(diàn)網的(dí)充電(diàn)係統結構(gòu)如圖1所示。主要(yào)由(yóu)光(guāng)伏裝置(zhì)（PV），儲能模塊以及交(jiāo)直(zhí)流負(fù)荷(hé)單(dān)元(yuán)組(zǔ)成。

圖(tú)1 智(zhì)能(néng)微電網(wǎng)充(chōng)電(diàn)係統(tǒng)

圖1中，直(zhí)流(liú)側光伏裝置(zhì)通過升壓(yā)式(shì)DC-DC接入到直流(liú)母綫中電(diàn)路，儲能裝置(zhì)通(tōng)過雙(shuāng)向(xiàng)DC-DC電路(lù)接(jiē)入(rù)到(dào)直流(liú)母(mǔ)綫中，交流側光伏(fú)裝置(zhì)通過DC-AC逆變器(qì)接(jiē)入到交(jiāo)流母綫(xiàn)中(zhōng)，負荷單元(yuán)分為直(zhí)流(liú)負(fù)荷(hé)和(hé)交(jiāo)流負(fù)荷(hé)。

2 係統(tǒng)各裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)控(kòng)製(zhì)

2.1 雙(shuāng)向(xiàng)逆變器的(dí)控製

雙向逆(nì)變(biàn)器(qì)可(kě)以(yǐ)實(shí)現能(néng)量的雙向流動(dòng)，既(jì)可(kě)以(yǐ)把(bǎ)直(zhí)流(liú)電源(yuán)輸出的直流電逆變*交流電(diàn)，供給交(jiāo)流負(fù)荷(hé)，或(huò)者直接(jiē)流入電網(wǎng)，又可以把(bǎ)電網的交流(liú)電(diàn)整流為(wéi)直流(liú)電(diàn)，供(gōng)給直流(liú)負荷，或者(zhě)給儲(chǔ)能裝置充電。雙(shuāng)向(xiàng)逆變器(qì)在(zài)微(wēi)電(diàn)網中(zhōng)有(yǒu)著重(zhòng)要的(dí)作用，為微(wēi)電網(wǎng)內(nèi)部(bù)的(dí)能量(liáng)流動(dòng)提(tí)供(gōng)了(liǎo)可(kě)靠依據(jù)。

2.2 光(guāng)伏(fú)裝置的控製

大(dà)力發展(zhǎn)光(guāng)伏(fú)發(fā)電(diàn)是中國經(jīng)濟(jì)社(shè)會可持(chí)續(xù)發展的客觀要(yào)求(qiú)，對中(zhōng)國調整(zhěng)能(néng)源(yuán)結構(gòu)，保障能源安全(quán)，促(cù)進(jìn)節(jié)能減(jiǎn)排(pái)，保護(hù)生態(tài)環境和實(shí)現經(jīng)濟社會(huì)可(kě)持(chí)續(xù)發展具(jù)有(yǒu)十分(fēn)重要的意義(yì)。 光(guāng)伏裝(zhuāng)置的(dí)控(kòng)製仿真圖如圖(tú)5所(suǒ)示(shì)。光(guāng)伏電池在(zài)一定(dìng)的溫(wēn)度和輻(fú)照(zhào)度下工作，溫(wēn)度(dù)和輻照度會(huì)隨(suí)著實(shí)際(jì)的外(wài)界(jiè)條件而(ér)改變。光伏裝置(zhì)經過升壓(yā)電路後(hòu)，輸出(chū)作用於(yú)微(wēi)電網係(xì)統(tǒng)MPPT(maximum powerpoint)，即(jí)*大功(gōng)率點(diǎn)算法(fǎ)，外界(jiè)氣候環境確定時，光(guāng)伏(fú)電池所發功率(shuài)的*大(dà)值也是*一的。常見的有(yǒu)2種基本的(dí)MPPT方(fāng)法(fǎ)：擾動觀(guān)察法(fǎ)和(hé)電(diàn)導(dǎo)增量(liáng)法(fǎ)。本(běn)文(wén)采用的(dí)是(shì)擾(rǎo)動觀測法，即(jí)平移(yí)輸(shū)出電壓值(zhí)，尋(xún)找到*大的(dí)功(gōng)率輸(shū)出(chū)點。

圖2 光(guāng)伏裝置的(dí)控製仿真圖(tú)

2.3 儲能(néng)裝(zhuāng)置(zhì)的控製

在實際(jì)應(yīng)用中(zhōng)，太陽能，風能等(děng)新(xīn)能源受(shòu)時間段和(hé)天氣(qì)因素(sù)的影(yǐng)響較(jiào)大(dà)，因此，其發電係統(tǒng)的(dí)輸出功(gōng)率(shuài)不易調度，波動(dòng)性大。這類新能源屬(shǔ)於一種(zhǒng)不可調(tiáo)控(kòng)類的(dí)電力(lì)能源，致使(shǐ)電網(wǎng)接納麵臨電能質量控(kòng)製，配電管理(lǐ)及電力調度(dù)等(děng)亟(jí)待(dài)解決的關(guān)鍵(jiàn)問(wèn)題。伴(bàn)隨(suí)風(fēng)電，光電係統對(duì)配電網滲透(tòu)率的(dí)日益提(tí)升，其對配(pèi)電(diàn)網經(jīng)濟運行及(jí)電(diàn)能(néng)質量所(suǒ)產(chǎn)生的(dí)負麵(miàn)影響將(jiāng)越來越大(dà)，已成為時(shí)下學(xué)界的(dí)研究熱(rè)點之一。而配置儲能(néng)係(xì)統則(zé)恰好可(kě)以應對(duì)這些問題(tí)。從發電側看(kàn)，儲(chǔ)能(néng)裝置(zhì)的“平滑(huá)電流(liú)輸(shū)出”功能可(kě)以(yǐ)為(wéi)分布式光(guāng)伏(fú)發電(diàn)中的電(diàn)網接(jiē)入提供良好(hǎo)技術(shù)支持(chí)；對於用(yòng)電(diàn)側，儲(chǔ)能係(xì)統的(dí)“削峰(fēng)填穀(gǔ)”功(gōng)能為(wéi)實現(xiàn)錯時(shí)用電(diàn)提(tí)供(gōng)了可(kě)能。配置(zhì)儲能係(xì)統(tǒng)是未來風電，光(guāng)電應用(yòng)領(lǐng)域的發展(zhǎn)趨(qū)勢。

3 Acrel-2000MG微(wēi)電網能量管(guǎn)理係統概述(shù)

3.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能(néng)量管理(lǐ)係(xì)統，是我司根據新型電(diàn)力(lì)係統下微電(diàn)網(wǎng)監(jiān)控係統與微電(diàn)網(wǎng)能量(liáng)管理係統(tǒng)的要求，總(zǒng)結國內外的(dí)研(yán)究(jiū)和生(shēng)產(chǎn)的(dí)*進(jìn)經驗(yàn)，專門(mén)研製出(chū)的(dí)企業微電網能量管(guǎn)理(lǐ)係統。本(běn)係(xì)統滿(mǎn)足光伏(fú)係統(tǒng)，風力發(fā)電(diàn)，儲(chǔ)能係統以及充電樁的接入，進行數(shù)據(jù)采集分析(xī)，直接(jiē)監(jiān)視光(guāng)伏，風能，儲能(néng)係統(tǒng)，充電樁(zhuāng)運行狀(zhuàng)態(tài)及健康狀況(kuàng)，是一(yī)個(gè)集監(jiān)控(kòng)係統，能(néng)量管理(lǐ)為一(yī)體(tǐ)的管(guǎn)理係(xì)統。該係(xì)統在安全穩(wěn)定的基礎上(shàng)以經濟優(yōu)化(huà)運(yùn)行為(wéi)目標，提升可再生(shēng)能(néng)源(yuán)應用(yòng)，提(tí)高(gāo)電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行穩定性，補償(cháng)負(fù)荷波動；有(yǒu)效(xiào)實(shí)現用(yòng)戶(hù)側的(dí)需求(qiú)管(guǎn)理，消除晝夜峰穀差，平滑負(fù)荷，提(tí)高電力設備運行(háng)效率(shuài)，降(jiàng)低(dī)供電成(chéng)本(běn)。為(wéi)企(qǐ)業微電網(wǎng)能(néng)量管理提(tí)供安(ān)全，可靠，經(jīng)濟運行(háng)提供(gōng)了(liǎo)全新的(dí)解(jiě)決(jué)方案。

微電網能(néng)量管理(lǐ)係統(tǒng)應(yīng)采(cǎi)用分(fēn)層分布式(shì)結(jié)構，整個能量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)在物理上(shàng)分(fēn)為(wéi)三個層(céng)：設備層(céng)，網(wǎng)絡通(tōng)信(xìn)層和(hé)站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網及(jí)TCP/IP通(tōng)信協議，物(wù)理(lǐ)媒介可以為光(guāng)纖，網綫(xiàn)，屏蔽(bì)雙絞綫(xiàn)等(děng)。係(xì)統支(zhī)持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等通信(xìn)規(guī)約。

3.2技(jì)術標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的**標準(zhǔn)有(yǒu)：

本技術規(guī)範書提(tí)供(gōng)的設備應(yīng)滿足以下(xià)規定(dìng)，法(fǎ)規(guī)和行業(yè)標(biāo)準：

GB/T26802.1-2011工(gōng)業控製計(jì)算(suàn)機係統通用規範的(dí)1部分：通用要(yào)求(qiú)

GB/T26806.2-2011工業控製(zhì)計(jì)算(suàn)機係(xì)統工業(yè)控(kòng)製計(jì)算機(jī)基本(běn)平(píng)台*2部分(fēn)：性能評定(dìng)方法

GB/T26802.5-2011工業控製計算機係(xì)統通用規範(fàn)*5部(bù)分：場(cháng)地(dì)安(ān)全要求

GB/T26802.6-2011工業(yè)控製(zhì)計算(suàn)機(jī)係(xì)統通(tōng)用規(guī)範(fàn)*6部(bù)分(fēn)：驗收(shōu)大綱(gāng)

GB/T2887-2011計(jì)算機(jī)場地通(tōng)用規範

GB/T20270-2006信(xìn)息安全技(jì)術(shù)網絡基礎(chǔ)安全技術要(yào)求(qiú)

GB50174-2018電子(zǐ)信息係統機(jī)房設(shè)計規範(fàn)

DL/T634.5101遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備(bèi)及係(xì)統(tǒng)*5-101部(bù)分:傳輸規(guī)約基本(běn)遠動任務(wù)配(pèi)套(tào)標(biāo)準

DL/T634.5104遠動設備(bèi)及(jí)係(xì)統*5-104部分:傳(chuán)輸(shū)規約(yuē)采(cǎi)用標(biāo)準(zhǔn)傳(chuán)輸協議子集的(dí)IEC60870-5-網絡(luò)訪(fǎng)問101

GB/T33589-2017微電(diàn)網接(jiē)入(rù)電力(lì)係統(tǒng)技術規定

GB/T36274-2018微電網能量(liáng)管(guǎn)理係(xì)統技術規範

GB/T51341-2018微電(diàn)網工(gōng)程(chéng)設(shè)計(jì)標(biāo)準

GB/T36270-2018微(wēi)電網監控係統技術規(guī)範

DL/T1864-2018型(xíng)微電網(wǎng)監(jiān)控係統技(jì)術規(guī)範(fàn)

T/CEC182-2018微(wēi)電(diàn)網並(bìng)網調度運行規範

T/CEC150-2018低壓微(wēi)電(diàn)網並(bìng)網(wǎng)一體化(huà)裝置(zhì)技術規(guī)範

T/CEC151-2018並網型(xíng)交直(zhí)流(liú)混(hùn)合(hé)微(wēi)電網運行(háng)與控製(zhì)技(jì)術(shù)規範(fàn)

T/CEC152-2018並網型(xíng)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)需(xū)求響(xiǎng)應(yīng)技(jì)術(shù)要求

T/CEC153-2018並(bìng)網型微(wēi)電(diàn)網(wǎng)負荷管(guǎn)理技術導則

T/CEC182-2018微(wēi)電網並網調度(dù)運行規(guī)範

T/CEC5005-2018微電網工程設計規(guī)範(fàn)

NB/T10148-2019微電網的1部分(fēn)：微(wēi)電網(wǎng)規劃(huá)設計導則

NB/T10149-2019微電網(wǎng)*2部分：微電網運(yùn)行(háng)導則

3.3適用(yòng)場(cháng)合(hé)

係統可應(yīng)用於城市，高(gāo)速公(gōng)路(lù)，工業園(yuán)區，工商業區(qū)，居民(mín)區，智能建築，海島，無(wú)電(diàn)地(dì)區可再生能(néng)源係統監(jiān)控(kòng)和(hé)能量管(guǎn)理需求。

3.4型(xíng)號說明(míng)

4係統(tǒng)配(pèi)置

本平台(tái)采用分層分(fēn)布(bù)式結構進(jìn)行設(shè)計，即站控(kòng)層，網(wǎng)絡(luò)層和(hé)設備層，詳(xiáng)細拓(tuò)撲結(jié)構(gòu)如下(xià)：

圖1典(diǎn)型微(wēi)電網(wǎng)能(néng)量管(guǎn)理係統組網方(fāng)式

5係統功能

5.1實(shí)時監測

微電網能(néng)量管(guǎn)理係統人(rén)機界麵(miàn)友好，應(yīng)能(néng)夠(gòu)以(yǐ)係統(tǒng)一次電(diàn)氣圖(tú)的形式直(zhí)觀(guān)顯(xiǎn)示各(gè)電氣(qì)回路的運行(háng)狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)測(cè)各回路電(diàn)壓，電(diàn)流，功(gōng)率，功率(shuài)因(yīn)數等(děng)電(diàn)參數信息，動態監視各回路(lù)斷路(lù)器，隔(gé)離開(kāi)關等合，分(fēn)閘狀態及(jí)有(yǒu)關故障，告警(jǐng)等信號。其(qí)中，各(gè)子係統(tǒng)回(huí)路電參(cān)量(liáng)主(zhǔ)要(yào)有：三(sān)相電流(liú)，三相電(diàn)壓，總有功(gōng)功率，總無功功率，總(zǒng)功(gōng)率因數(shù)，頻(pín)率和正(zhèng)向(xiàng)有(yǒu)功電能累(léi)計值；狀態參數主要有：開關(guān)狀(zhuàng)態(tài)，斷路器故(gù)障脫(tuō)扣告警等(děng)。

係(xì)統應可(kě)以(yǐ)對(duì)分(fēn)布式(shì)電源(yuán)，儲能(néng)係統(tǒng)進行發(fā)電管理，使管理(lǐ)人員實時掌(zhǎng)握發電(diàn)單元(yuán)的出(chū)力(lì)信息(xī)，收(shōu)益信息，儲能荷電狀(zhuàng)態及發電單元(yuán)與儲能(néng)單(dān)元運(yùn)行(háng)功率(shuài)設置(zhì)等。

係(xì)統應(yīng)可(kě)以(yǐ)對儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)進行(háng)狀態(tài)管(guǎn)理(lǐ)，能夠根據(jù)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)的荷電(diàn)狀態進(jìn)行及(jí)時告警(jǐng)，並支持(chí)定(dìng)期的電池維護。

微電網能量管理(lǐ)係統的監控係統(tǒng)界(jiè)麵包括係(xì)統主(zhǔ)界(jiè)麵，包(bāo)含(hán)微電網光伏(fú)，風電(diàn)，儲(chǔ)能，充電樁(zhuāng)及總(zǒng)體負(fù)荷組成(chéng)情(qíng)況，包括收益信(xìn)息(xī)，天氣信(xìn)息，節能減(jiǎn)排(pái)信息(xī)，功率信息(xī)，電量信息，電壓電(diàn)流(liú)情況(kuàng)等(děng)。根據(jù)不同的需求(qiú)，也可將(jiāng)充電(diàn)，儲(chǔ)能及(jí)光伏(fú)係統信(xìn)息(xī)進(jìn)行顯(xiǎn)示。

圖2係統主界麵

子(zǐ)界麵主要包括(kuò)係(xì)統主(zhǔ)接(jiē)綫圖，光(guāng)伏(fú)信息，風電(diàn)信(xìn)息(xī)，儲(chǔ)能信息，充電(diàn)樁信息，通(tōng)訊狀況(kuàng)及一些統計列(liè)表(biǎo)等。

5.1.1光伏(fú)界麵(miàn)

圖3光(guāng)伏(fú)係(xì)統界麵

本界麵用(yòng)來(lái)展示對光(guāng)伏(fú)係統信(xìn)息，主要(yào)包(bāo)括逆變器(qì)直流側(cè)，交(jiāo)流側(cè)運行狀態(tài)監測及(jí)報(bào)警(jǐng)，逆變器(qì)及電站(zhàn)發電量(liáng)統(tǒng)計(jì)及分析，並(bìng)網櫃電力監(jiān)測及發電量統計，電站(zhàn)發(fā)電(diàn)量(liáng)年(nián)有(yǒu)效利用(yòng)小(xiǎo)時(shí)數統計，發電收益統(tǒng)計(jì)，碳(tàn)減排(pái)統(tǒng)計，輻(fú)照(zhào)度/風力/環(huán)境溫(wēn)濕度(dù)監測，發(fā)電功率(shuài)模(mó)擬及效(xiào)率(shuài)分析(xī)；同(tóng)時(shí)對(duì)係統的總功率(shuài)，電壓電(diàn)流(liú)及(jí)各(gè)個(gè)逆變器的運行(háng)數據(jù)進(jìn)行展(zhǎn)示。

5.1.2儲能界麵(miàn)

圖(tú)4儲能係(xì)統界(jiè)麵

本(běn)界麵(miàn)主(zhǔ)要用(yòng)來展示本係統的(dí)儲能(néng)裝機(jī)容量(liáng)，儲能當前充放(fàng)電(diàn)量(liáng)，收益，SOC變(biàn)化(huà)曲(qū)綫以及電(diàn)量(liáng)變(biàn)化曲綫(xiàn)。

圖(tú)5儲能係統(tǒng)PCS參(cān)數設置界麵

本(běn)界(jiè)麵(miàn)主(zhǔ)要用來(lái)展示對(duì)PCS的參數進(jìn)行(háng)設(shè)置，包括(kuò)開(kāi)關機，運(yùn)行模(mó)式，功(gōng)率(shuài)設定以(yǐ)及電(diàn)壓，電流的(dí)限(xiàn)值。

圖6儲(chǔ)能係統(tǒng)BMS參(cān)數設置(zhì)界麵

本界(jiè)麵用(yòng)來展示對BMS的(dí)參(cān)數進行(háng)設置，主要包括電芯電壓(yā)，溫(wēn)度保護(hù)限值，電池組電壓，電流(liú)，溫度限值等。

圖7儲(chǔ)能(néng)係(xì)統PCS電(diàn)網(wǎng)側數(shù)據(jù)界(jiè)麵(miàn)

本界(jiè)麵(miàn)用來(lái)展示對(duì)PCS電網側數據，主要包括相電壓，電流，功(gōng)率(shuài)，頻率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數等(děng)。

圖(tú)8儲(chǔ)能係統PCS交(jiāo)流(liú)側(cè)數(shù)據界(jiè)麵(miàn)

本界麵用來(lái)展示(shì)對PCS交(jiāo)流(liú)側數據，主要(yào)包(bāo)括(kuò)相電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，功率(shuài)，頻率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數，溫度值(zhí)等。同(tóng)時針(zhēn)對交流(liú)側的異常信(xìn)息(xī)進行告警。

圖9儲能(néng)係統(tǒng)PCS直(zhí)流側數據(jù)界(jiè)麵(miàn)

本界麵(miàn)用來展(zhǎn)示(shì)對(duì)PCS直(zhí)流側數據，主要包括(kuò)電(diàn)壓，電(diàn)流，功率，電量等。同時(shí)針對(duì)直(zhí)流(liú)側(cè)的(dí)異(yì)常信息(xī)進(jìn)行告警(jǐng)。

圖(tú)10儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)PCS狀態界麵(miàn)

本界(jiè)麵用來(lái)展(zhǎn)示對(duì)PCS狀態信息，主(zhǔ)要包括通訊(xùn)狀(zhuàng)態(tài)，運行狀態，STS運(yùn)行(háng)狀態(tài)及(jí)STS故障(zhàng)告警(jǐng)等。

圖11儲能電池狀(zhuàng)態界麵

本界麵(miàn)用(yòng)來展示(shì)對BMS狀態(tài)信息(xī)，主要(yào)包括儲能電(diàn)池的運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)，係(xì)統信息(xī)，數據(jù)信息(xī)以及告警(jǐng)信息等，同時(shí)展(zhǎn)示當前儲能電(diàn)池的SOC信(xìn)息(xī)。

圖12儲能(néng)電池(chí)簇(cù)運行(háng)數據(jù)界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵(miàn)用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)對(duì)電(diàn)池簇(cù)信(xìn)息，主要包(bāo)括儲能(néng)各模組的電(diàn)芯(xīn)電壓與(yǔ)溫(wēn)度(dù)，並展(zhǎn)示當(dāng)前(qián)電(diàn)芯的(dí)大(dà)，小(xiǎo)電壓(yā)，溫度值及所(suǒ)對(duì)應(yīng)的位(wèi)置。

5.1.3風電界(jiè)麵(miàn)

圖(tú)13風(fēng)電(diàn)係(xì)統界麵

本界麵(miàn)用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示對風電係統信息，主要(yào)包括(kuò)逆(nì)變控製一(yī)體(tǐ)機直(zhí)流(liú)側，交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監測及(jí)報警，逆變器(qì)及電(diàn)站(zhàn)發電(diàn)量統(tǒng)計及分析，電站發電量年(nián)有效利用(yòng)小時(shí)數統(tǒng)計(jì)，發電收(shōu)益統計，碳(tàn)減排統計(jì)，風(fēng)速(sù)/風力/環境溫(wēn)濕度(dù)監(jiān)測，發電(diàn)功率(shuài)模擬及(jí)效(xiào)率分(fēn)析；同時對(duì)係(xì)統(tǒng)的(dí)總(zǒng)功率，電壓電流及(jí)各(gè)個逆變器的(dí)運行數據進行(háng)展示(shì)。

5.1.4充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)界麵(miàn)

圖(tú)14充電(diàn)樁界(jiè)麵(miàn)

本(běn)界麵用(yòng)來展示對充電樁(zhuāng)係統信(xìn)息，主(zhǔ)要(yào)包括充(chōng)電樁用電總(zǒng)功(gōng)率(shuài)，交直(zhí)流充電樁的功(gōng)率，電量(liáng)，電量費(fèi)用(yòng)，變(biàn)化曲綫(xiàn)，各個充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)運行數據等(děng)。

5.1.5視頻監(jiān)控界麵

圖15微(wēi)電(diàn)網視頻監控(kòng)界(jiè)麵(miàn)

本界麵主要展(zhǎn)示係(xì)統所(suǒ)接入的視(shì)頻畫麵(miàn)，且通過不(bù)同的(dí)配(pèi)置，實(shí)現預覽(lǎn)，回(huí)放(fàng)，管理(lǐ)與(yǔ)控(kòng)製等。

5.2發(fā)電(diàn)預(yù)測(cè)

係統(tǒng)應(yīng)可以(yǐ)通(tōng)過歷史發電數據(jù)，實測數(shù)據(jù)，未來天氣(qì)預測數據(jù)，對分(fēn)布式發電進行短期，超短(duǎn)期發電功(gōng)率預測，並(bìng)展示(shì)合(hé)格率(shuài)及誤差分(fēn)析(xī)。根據(jù)功(gōng)率預(yù)測可(kě)進行人工輸(shū)入(rù)或(huò)者自動生(shēng)成發(fā)電計(jì)劃，便於(yú)用(yòng)戶對該係統新能源(yuán)發(fā)電(diàn)的集中(zhōng)管控(kòng)。

圖16光伏預(yù)測(cè)界麵(miàn)

5.3策略(lüè)配(pèi)置(zhì)

係統應可以根(gēn)據(jù)發(fā)電數(shù)據，儲能(néng)係(xì)統(tǒng)容量(liáng)，負荷需(xū)求(qiú)及分(fēn)時(shí)電價信息(xī)，進(jìn)行係(xì)統運行(háng)模式(shì)的設置及不同(tóng)控(kòng)製策(cè)略配(pèi)置。如(rú)削(xiāo)峰填(tián)穀，周(zhōu)期計劃(huá)，需量控(kòng)製，有序充電(diàn)，動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等(děng)。

圖17策略配(pèi)置(zhì)界麵

5.4運行報表

應能(néng)查詢各子(zǐ)係(xì)統(tǒng)，回(huí)路或設(shè)備規定時間的運(yùn)行參數(shù)，報表中顯(xiǎn)示(shì)電(diàn)參量(liáng)信(xìn)息應包括：各相(xiāng)電(diàn)流，三相電壓(yā)，總(zǒng)功率因數，總(zǒng)有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率，總無(wú)功功(gōng)率，正向有(yǒu)功(gōng)電(diàn)能等(děng)。

圖18運(yùn)行(háng)報表(biǎo)

5.5實時報警

應具(jù)有實(shí)時(shí)報警功(gōng)能，係(xì)統(tǒng)能夠(gòu)對各(gè)子係統(tǒng)中的逆變(biàn)器(qì)，雙向(xiàng)變(biàn)流器(qì)的(dí)啟(qǐ)動和關(guān)閉(bì)等遙(yáo)信(xìn)變(biàn)位，及設(shè)備內(nèi)部的保(bǎo)護動作或事故跳(tiào)閘(zhá)時(shí)應能發出告警，應能(néng)實時顯示告警事(shì)件或跳(tiào)閘事(shì)件，包括保護事(shì)件名稱，保護(hù)動(dòng)作時刻；並應(yīng)能以(yǐ)彈(dàn)窗，聲音，短(duǎn)信和電(diàn)話(huà)等(děng)形式通知相(xiāng)關人員。

圖19實時(shí)告(gào)警(jǐng)

5.6歷(lì)史事件查詢(xún)

應(yīng)能夠(gòu)對(duì)遙信(xìn)變(biàn)位，保護動作(zuò)，事(shì)故(gù)跳閘(zhá)，以及(jí)電(diàn)壓，電(diàn)流，功(gōng)率，功率因數，電芯溫(wēn)度(dù)（鋰離子電(diàn)池(chí)），壓力(lì)（液(yè)流(liú)電池(chí)），光照，風速，氣(qì)壓(yā)越限(xiàn)等事(shì)件(jiàn)記(jì)錄(lù)進(jìn)行存儲和管(guǎn)理，方便(biàn)用(yòng)戶(hù)對係(xì)統(tǒng)事件和報警進行(háng)歷史(shǐ)追(zhuī)溯，查(chá)詢統計(jì)，事故分析。

圖(tú)20歷史事件查詢

5.7電(diàn)能(néng)質(zhì)量監測

應可以對整(zhěng)個微(wēi)電網(wǎng)係統的(dí)電(diàn)能質(zhì)量包(bāo)括穩(wěn)態(tài)狀態和暫(zàn)態狀態(tài)進(jìn)行(háng)持(chí)續(xù)監測，使管理人員實(shí)時掌(zhǎng)握供電(diàn)係(xì)統電能(néng)質(zhì)量(liáng)情況，以(yǐ)便(biàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和(hé)消(xiāo)除供(gōng)電不穩(wěn)定因素。

1）在(zài)供(gōng)電(diàn)係(xì)統主界麵(miàn)上應能(néng)實時(shí)顯示(shì)各電能(néng)質(zhì)量(liáng)監測(cè)點的監(jiān)測裝置(zhì)通(tōng)信狀態，各監測點的A/B/C相(xiāng)電壓(yā)總畸(jī)變(biàn)率，三相電壓(yā)不平衡度(dù)和(hé)正(zhèng)序/負序/零(líng)序(xù)電壓值，三相電流(liú)不(bù)平衡(héng)度和正序(xù)/負序/零序(xù)電流(liú)值；

2）諧波(bō)分析(xī)功能：係統應能實(shí)時顯(xiǎn)示A/B/C三相電壓(yā)總諧(xié)波畸(jī)變(biàn)率(shuài)，A/B/C三(sān)相(xiāng)電流總諧波(bō)畸(jī)變率(shuài)，奇次(cì)諧波(bō)電(diàn)壓(yā)總畸變率，奇(qí)次諧(xié)波電流總畸變(biàn)率，偶次諧(xié)波電(diàn)壓總(zǒng)畸變率(shuài)，偶(ǒu)次諧(xié)波(bō)電(diàn)流總畸變(biàn)率(shuài)；應能以柱(zhù)狀圖展示2-63次(cì)諧波電(diàn)壓(yā)含有率，2-63次諧波(bō)電(diàn)壓(yā)含有(yǒu)率，0.5～63.5次(cì)間(jiān)諧(xié)波電壓含(hán)有(yǒu)率(shuài)，0.5～63.5次間諧波電(diàn)流(liú)含有率；

3）電壓波動(dòng)與閃(shǎn)變：係統應(yīng)能(néng)顯(xiǎn)示(shì)A/B/C三(sān)相電壓波動(dòng)值，A/B/C三相電壓短閃(shǎn)變(biàn)值(zhí)，A/B/C三(sān)相(xiāng)電壓長閃(shǎn)變值；應(yīng)能提供(gōng)A/B/C三相(xiāng)電壓波動(dòng)曲綫(xiàn)，短閃(shǎn)變(biàn)曲綫和長(cháng)閃(shǎn)變曲(qū)綫(xiàn)；應能(néng)顯示電壓偏(piān)差與頻(pín)率偏差(chà)；

4）功率(shuài)與電能計量：係統應能顯示A/B/C三(sān)相(xiāng)有(yǒu)功功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功(gōng)率(shuài)和(hé)視(shì)在功率(shuài)；應(yīng)能(néng)顯(xiǎn)示(shì)三(sān)相總有(yǒu)功功(gōng)率，總無(wú)功功(gōng)率，總(zǒng)視在(zài)功率(shuài)和總功率(shuài)因素；應(yīng)能提供(gōng)有功負荷(hé)曲綫(xiàn)，包(bāo)括(kuò)日(rì)有(yǒu)功(gōng)負荷曲(qū)綫(xiàn)（折綫型(xíng)）和年(nián)有功(gōng)負(fù)荷(hé)曲綫(xiàn)（折綫型）；

5）電壓(yā)暫態監測(cè)：在電能(néng)質(zhì)量(liáng)暫(zàn)態(tài)事件(jiàn)如(rú)電(diàn)壓(yā)暫(zàn)升(shēng)，電壓暫降(jiàng)，短(duǎn)時(shí)中斷(duàn)發生時，係統應能(néng)產生告(gào)警，事(shì)件(jiàn)能以(yǐ)彈窗，閃爍，聲(shēng)音，短信，電話(huà)等(děng)形式通知(zhī)相(xiāng)關(guān)人(rén)員；係統應能查(chá)看相應(yīng)暫(zàn)態(tài)事件發生(shēng)前後的波(bō)形。

6）電能質量數據統計：係(xì)統應能顯(xiǎn)示1min統計整2h存儲(chǔ)的統計(jì)數據(jù)，包(bāo)括(kuò)均(jūn)值，95%概率值(zhí)，方均根值(zhí)。

7）事(shì)件(jiàn)記錄(lù)查看功(gōng)能：事件(jiàn)記(jì)錄(lù)應包(bāo)含(hán)事(shì)件名稱，狀態(tài)（動作(zuò)或返(fǎn)回），波(bō)形(xíng)號，越限(xiàn)值，故障持(chí)續(xù)時間(jiān)，事(shì)件發生的時間。

圖21微(wēi)電(diàn)網係統(tǒng)電能質量(liáng)界麵(miàn)

5.8遙控功能

應可(kě)以對(duì)整個微(wēi)電網係統(tǒng)範(fàn)圍(wéi)內的設備進(jìn)行(háng)遠程遙控操作。係(xì)統維護人(rén)員可以通過(guò)管理(lǐ)係統的主界麵完(wán)成(chéng)遙控(kòng)操作(zuò)，並(bìng)遵(zūn)循遙控(kòng)預置，遙控(kòng)返校，遙控(kòng)執(zhí)行(háng)的(dí)操(cāo)作順(shùn)序，可以及時執行(háng)調度係統(tǒng)或站內相應(yīng)的操作命令。

圖22遙(yáo)控功(gōng)能

5.9曲(qū)綫(xiàn)查(chá)詢(xún)

應(yīng)可(kě)在曲(qū)綫(xiàn)查詢界麵，可(kě)以(yǐ)直接查(chá)看各(gè)電(diàn)參量曲綫(xiàn)，包括三(sān)相(xiāng)電(diàn)流(liú)，三相電壓(yā)，有功功(gōng)率，無功(gōng)功(gōng)率，功(gōng)率因(yīn)數，SOC，SOH，充(chōng)放(fàng)電量變化等曲(qū)綫。

圖(tú)23曲(qū)綫查詢(xún)

5.10統(tǒng)計報表

具備(bèi)定時抄表匯總統計功能(néng)，用(yòng)戶(hù)可以(yǐ)自(zì)由查詢自(zì)係統正常(cháng)運行(háng)以來任意時(shí)間(jiān)段內(nèi)各配電節點(diǎn)的(dí)用(yòng)電(diàn)情(qíng)況(kuàng)，即該節點進(jìn)綫(xiàn)用電(diàn)量與(yǔ)各(gè)分(fēn)支(zhī)回路消(xiāo)耗電量(liáng)的(dí)統(tǒng)計分析(xī)報表(biǎo)。對(duì)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)與外(wài)部(bù)係統(tǒng)間(jiān)電能量交換(huàn)進行統計分析(xī)；對(duì)係(xì)統(tǒng)運(yùn)行的節能，收益等分析(xī)；具備對微(wēi)電(diàn)網供(gōng)電可靠性(xìng)分(fēn)析，包(bāo)括年停(tíng)電時間，年(nián)停(tíng)電(diàn)次數(shù)等分析(xī)；具備對並(bìng)網(wǎng)型微(wēi)電(diàn)網(wǎng)的(dí)並網(wǎng)點進(jìn)行(háng)電(diàn)能(néng)質量分(fēn)析(xī)。

圖(tú)24統計(jì)報(bào)表(biǎo)

5.11網絡拓撲(pū)圖(tú)

係統(tǒng)支(zhī)持實時(shí)監(jiān)視(shì)接入(rù)係統(tǒng)的各設備的(dí)通信狀(zhuàng)態(tài)，能夠(gòu)完(wán)整(zhěng)的顯(xiǎn)示(shì)整(zhěng)個(gè)係(xì)統(tǒng)網(wǎng)絡結構(gòu)；可在綫診(zhěn)斷(duàn)設(shè)備通信(xìn)狀態(tài)，發(fā)生(shēng)網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自(zì)動在界麵上(shàng)顯(xiǎn)示故障設(shè)備(bèi)或元件(jiàn)及(jí)其故障部位(wèi)。

圖25微(wēi)電網(wǎng)係統拓撲(pū)界麵

本界麵(miàn)主要展(zhǎn)示(shì)微電(diàn)網(wǎng)係統(tǒng)拓撲，包括係統(tǒng)的組成內容，電網(wǎng)連接(jiē)方式(shì)，斷(duàn)路器，表計等信息(xī)。

5.12通信(xìn)管理(lǐ)

可以對(duì)整(zhěng)個微電(diàn)網係統範圍(wéi)內(nèi)的設備通信情況進(jìn)行管(guǎn)理(lǐ)，控製(zhì)，數(shù)據的實時監測。係(xì)統維護(hù)人(rén)員可以通(tōng)過管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統的(dí)主程(chéng)序右(yòu)鍵(jiàn)打開通(tōng)信管理程序，然後(hòu)選(xuǎn)擇(zé)通信控(kòng)製啟動所有端口(kǒu)或(huò)某個端口，快速(sù)查看某(mǒu)設(shè)備的通信(xìn)和數據情況(kuàng)。通信(xìn)應支持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等(děng)通信規(guī)約(yuē)。

圖(tú)26通信管理(lǐ)

5.13用(yòng)戶(hù)權限管(guǎn)理

應(yīng)具(jù)備(bèi)設(shè)置(zhì)用戶權(quán)限管理(lǐ)功(gōng)能。通過(guò)用戶(hù)權限(xiàn)管理能夠防止(zhǐ)未經(jīng)授權(quán)的(dí)操作（如(rú)遙控(kòng)操作，運行參數修改(gǎi)等）。可(kě)以定(dìng)義不(bù)同(tóng)級(jí)別(bié)用戶的(dí)登錄(lù)名，密碼及操作權限，為係統運行，維護，管(guǎn)理提(tí)供(gōng)可(kě)靠的安全保(bǎo)障。

圖(tú)27用戶(hù)權限(xiàn)

5.14故障(zhàng)錄(lù)波

應可以(yǐ)在(zài)係統(tǒng)發生(shēng)故障時(shí)，自動準確地記(jì)錄故障前，後過程的各相關電氣量(liáng)的變(biàn)化情況(kuàng)，通(tōng)過對這些電氣量的分(fēn)析，比(bǐ)較，對分析處(chǔ)理(lǐ)事故，判斷(duàn)保(bǎo)護是否正(zhèng)確動作，提高電力係(xì)統安(ān)全(quán)運行(háng)水平有(yǒu)著重要作(zuò)用(yòng)。其中故(gù)障錄波(bō)共(gòng)可記(jì)錄16條，每條(tiáo)錄波可(kě)觸發6段(duàn)錄波(bō)，每次錄波可(kě)記(jì)錄(lù)故(gù)障(zhàng)前(qián)8個周波，故障(zhàng)後(hòu)4個(gè)周(zhōu)波(bō)波形(xíng)，總錄波(bō)時間共計46s。每(měi)個(gè)采樣點(diǎn)錄(lù)波至(zhì)少包含12個模擬(nǐ)量(liáng)，10個(gè)開(kāi)關量波形(xíng)。

圖(tú)28故障錄波

5.15事故追(zhuī)憶

可(kě)以(yǐ)自動(dòng)記(jì)錄(lù)事故時(shí)刻前(qián)後(hòu)一段時間的(dí)所有(yǒu)實(shí)時(shí)掃描數據，包(bāo)括開關(guān)位置，保護(hù)動作狀態(tài)，遙測量(liáng)等(děng)，形成事故(gù)分(fēn)析(xī)的數據基礎。

用(yòng)戶可自(zì)定(dìng)義(yì)事故(gù)追(zhuī)憶的(dí)啟動(dòng)事件(jiàn)，當每個(gè)事件發生時，存儲(chǔ)事故(gù)*10個(gè)掃(sǎo)描(miáo)周(zhōu)期及事(shì)故後10個掃(sǎo)描周期的(dí)有關點數據。啟動事(shì)件(jiàn)和監(jiān)視(shì)的數據點(diǎn)可由用戶(hù)規(guī)定和(hé)隨意修改。

圖29事故追(zhuī)憶

6硬件(jiàn)及(jí)其配套產(chǎn)品

7結束(shù)語(yǔ)

本文(wén)建立了(liǎo)一種(zhǒng)基於(yú)智(zhì)能(néng)微(wēi)電網的充電係(xì)統(tǒng)，並對(duì)係(xì)統(tǒng)中的(dí)各(gè)個(gè)裝置進行了控(kòng)製策(cè)略的(dí)研(yán)究。可(kě)用於(yú)城市(shì)中電(diàn)動汽(qì)車的充(chōng)電，*正實現(xiàn)節能減(jiǎn)排(pái)，增強了(liǎo)電動汽(qì)車(chē)充電的靈活(huó)性。並(bìng)且實現了(liǎo)對(duì)微電(diàn)網的(dí)實時(shí)監控(kòng)，發(fā)用電(diàn)預測，儲能調度(dù)優(yōu)化和(hé)信息(xī)綜合管理。本係統已(yǐ)在**電力(lì)研(yán)究院和(hé)多個能源(yuán)電力公司推廣運行，達(dá)到其微(wēi)電(diàn)網(wǎng)的經濟優(yōu)化運(yùn)行，具有(yǒu)推(tuī)廣應(yīng)用價值(zhí)，有(yǒu)助(zhù)於(yú)綠色，節(jié)能微(wēi)電網的推廣(guǎng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn)：

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