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我(wǒ)的位(wèi)置(zhì):首(shǒu)頁  >  技術(shù)文章  >  淺(qiǎn)談雙(shuāng)碳能(néng)源技術中(zhōng)的光儲充一(yī)體微(wēi)電網能(néng)量係統設計與性能分析(xī)

淺(qiǎn)談雙(shuāng)碳能(néng)源技術中的光儲(chǔ)充一體(tǐ)微(wēi)電網(wǎng)能(néng)量係統(tǒng)設(shè)計與性(xìng)能(néng)分析

更新時(shí)間:2024-11-22      瀏覽次數:885

安(ān)科(kē)瑞 陳(chén)聰(cōng)

摘(zhāi)要:隨(suí)著(zhuó)全(quán)球對可再(zài)生能(néng)源的關(guān)注(zhù)不(bù)斷增(zēng)加,雙(shuāng)碳能源(yuán)技(jì)術(shù)成為(wéi)應對氣候(hòu)變(biàn)化和實(shí)現(xiàn)碳(tàn)中和目標(biāo)的(dí)重要方(fāng)向(xiàng)之一。雙碳(tàn)能(néng)源技術(shù)是(shì)一種綠(lǜ)色,可持續(xù)的(dí)能源發展方(fāng)向,光儲充(chōng)一體(tǐ)係統(tǒng)作為其(qí)中(zhōng)的重要組(zǔ)成(chéng)部(bù)分,具有將光能轉化為電(diàn)能並(bìng)進(jìn)行儲存和供電的功(gōng)能(néng)。文章(zhāng)對光(guāng)儲充一體係統的(dí)設計(jì)與(yǔ)性能進(jìn)行分析,以期為雙(shuāng)碳(tàn)能源技術(shù)的推(tuī)廣(guǎng)和應(yīng)用提供技(jì)術(shù)支(zhī)持(chí)。

關(guān)鍵(jiàn)詞:雙碳能源技術(shù) ;光(guāng)儲充(chōng)一體係(xì)統(tǒng) ;光(guāng)伏(fú)發電 ;電(diàn)能儲存(cún)

1,雙碳(tàn)能源(yuán)技(jì)術和(hé)光儲充一(yī)體係(xì)統分(fēn)析

1.1雙碳(tàn)能源技(jì)術(shù)

雙(shuāng)碳(tàn)能(néng)源技(jì)術(shù)是(shì)一項(xiàng)綜合(hé)運(yùn)用(yòng)多(duō)種*進(jìn)技術(shù)的(dí)戰(zhàn)略性(xìng)能源(yuán)方案(àn),旨(zhǐ)在降低能(néng)源生(shēng)產(chǎn)與(yǔ)利(lì)用過(guò)程中的(dí) CO2和甲(jiǎ)烷排(pái)放,實現能源係統的(dí)低碳與(yǔ)低甲烷化。該(gāi)技(jì)術涵(hán)蓋(gài)清潔(jié)能(néng)源(yuán)生產(chǎn),能(néng)源儲(chǔ)存與調度(dù),碳排(pái)放(fàng)控(kòng)製與碳(tàn)利(lì)用,甲烷(wán)排(pái)放控(kòng)製(zhì)及(jí)能效提(tí)升等關鍵(jiàn)技(jì)術領域。通過(guò)采用(yòng)太陽能(néng)光伏(fú),風力發(fā)電等清(qīng)潔(jié)能源生(shēng)產技術,以及電(diàn)化學儲能(néng),氫能(néng)儲(chǔ)存(cún)等能源儲(chǔ)存技(jì)術,實現(xiàn)了對可再(zài)生能源的*效利用。同時(shí),通過碳(tàn)捕獲與封存(cún),碳(tàn)利(lì)用技(jì)術,有(yǒu)效減(jiǎn)少(shǎo) CO2排(pái)放並(bìng)實(shí)現其資(zī)源化利用(yòng)。在(zài)甲(jiǎ)烷排放(fàng)方麵,生(shēng)物甲(jiǎ)烷控製(zhì)技(jì)術和(hé)監(jiān)測技術(shù)有望降(jiàng)低(dī)甲烷排放(fàng)水(shuǐ)平。智能(néng)能源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)和*效用能(néng)技(jì)術的應用則有助(zhù)於(yú)提高(gāo)整體能(néng)源係統(tǒng)的效(xiào)能(néng)。

1.2光儲充一(yī)體(tǐ)係(xì)統

光(guāng)儲(chǔ)充一(yī)體係(xì)統(tǒng)是一種(zhǒng)綜合利用太(tài)陽能(néng)的技術(shù),其(qí)包括(kuò)太陽(yáng)能光伏發電(diàn),能(néng)量存(cún)儲(chǔ)和電(diàn)池充(chōng)電等(děng)功能。該(gāi)係(xì)統的(dí)核心(xīn)在(zài)於(yú)將太陽(yáng)能轉化(huà)為電能,並將其(qí)儲存起來(lái),以供電池充(chōng)電或供電使用(yòng)。光儲充一(yī)體(tǐ)係(xì)統(tǒng)是一(yī)種(zhǒng)集成化的(dí)解決方案,有(yǒu)助於提高(gāo)太陽能(néng)利用(yòng)效率,減少(shǎo)電能浪(làng)費,以及實(shí)現可(kě)持續能源(yuán)的管理和利(lì)用。光儲(chǔ)充(chōng)一(yī)體係(xì)統(圖(tú)1)包括(kuò)太陽(yáng)能(néng)光伏(fú)發電組件,能(néng)量(liáng)存儲裝置(如(rú)鋰電池或電容器)及智能(néng)電(diàn)池管(guǎn)理(lǐ)係統。太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件通(tōng)過光電效應(yīng)將太(tài)陽(yáng)輻射(shè)轉(zhuǎn)化為(wéi)直(zhí)流(liú)電能,然後,能(néng)量(liáng)存(cún)儲(chǔ)裝(zhuāng)置(zhì)將(jiāng)電(diàn)能(néng)存儲起來,以(yǐ)備(bèi)不時之需,*後,智能(néng)電池管理係統(tǒng)監控(kòng)和管理(lǐ)電池(chí)的充放電過程,確(què)保係統的穩定性(xìng)和(hé)可靠性 [1]

2,光(guāng)儲充(chōng)一(yī)體(tǐ)係(xì)統設(shè)計

2.1 太陽能(néng)光(guāng)伏組(zǔ)件選(xuǎn)擇與設(shè)計

在太(tài)陽(yáng)能(néng)光伏組(zǔ)件(jiàn)選(xuǎn)擇與設計方(fāng)麵,采用*效的(dí)單(dān)晶(jīng)矽(guī)太(tài)陽(yáng)能(néng)電(diàn)池板(bǎn),提高(gāo)能(néng)量轉(zhuǎn)換效(xiào)率,具備*越的適(shì)應(yīng)性和耐(nài)候性。通過*密布(bù)局和傾斜(xié)角(jiǎo)設置(zhì),*大程度地優(yōu)化電池(chí)板(bǎn)的日(rì)照(zhào)接收(shōu),並(bìng)通(tōng)過詳盡的陰(yīn)影分析(xī),*小化(huà)陰影損(sǔn)失。選擇效率超過(guò)20% 的單晶矽太陽能電池(chí)板(bǎn),確(què)保(bǎo)係(xì)統在有限空間內獲得*大能量收集。在電池和充電控(kòng)製(zhì)器(qì)選擇方麵,采用高(gāo)能(néng)量(liáng)密(mì)度,輕量和長壽命(mìng)的(dí)鋰(lǐ)離(lí)子電(diàn)池,搭配*進(jìn)的*大功率(shuài)點(diǎn)跟蹤(zōng)(MPPT)充(chōng)電(diàn)控製器,以*大(dà)化充電效率(shuài)並(bìng)對電(diàn)池進行(háng)保(bǎo)護。通(tōng)過(guò)高度優化(huà)的固定支架或雙軸追(zhuī)蹤係統,確保(bǎo)光(guāng)伏組(zǔ)件在(zài)不(bù)同季節(jié)和天(tiān)氣條件(jiàn)下*大程度地接(jiē)收(shōu)太(tài)陽(yáng)輻射[2]。引入(rù)多層次(cì)的(dí)實(shí)時監控係(xì)統及(jí)遠程(chéng)監(jiān)控(kòng)和報警係(xì)統(tǒng),監測(cè)電池狀(zhuàng)態,光伏(fú)組(zǔ)件性能和充(chōng)電(diàn)控(kòng)製(zhì)器(qì)運行(háng)情況等,以(yǐ)保(bǎo)障實(shí)時性的(dí)數(shù)據記錄(lù)。*後,為(wéi)確(què)保光(guāng)儲(chǔ)充(chōng)一(yī)體係統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行(háng),引入(rù)自動(dòng)清(qīng)潔係統,並(bìng)製(zhì)訂(dìng)了(liǎo)定期巡(xún)檢(jiǎn)計劃,以(yǐ)定期檢查電纜(lǎn)連接和係(xì)統(tǒng)組件(jiàn),以(yǐ)充分(fēn)發揮(huī)光儲(chǔ)充(chōng)一體(tǐ)係(xì)統(tǒng)在能源收(shōu)集和利用方麵的潛力。

2.2 儲(chǔ)能設(shè)備選擇與設計

在儲(chǔ)能(néng)設(shè)備選擇與(yǔ)設計(jì)方麵(miàn),選擇鋰離(lí)子(zǐ)電(diàn)池儲能(néng)係(xì)統作為(wéi)*佳解(jiě)決方(fāng)案(àn),考慮其高能(néng)量(liáng)密(mì)度,長壽命(mìng)和輕量特(tè)性(xìng)。通過(guò)進行係統能(néng)量(liáng)需求(qiú)分析(xī),確(què)定額(é)定(dìng)容(róng)量(liáng)和*大充(chōng)放(fàng)電功(gōng)率,以(yǐ)適(shì)應周期性和(hé)突(tū)發性(xìng)負載需求。優(yōu)化連(lián)接(jiē)方(fāng)案,將(jiāng)儲能係統與太(tài)陽能光伏(fú)組件(jiàn)和(hé)充(chōng)電控製器集(jí)成(chéng),*小化能量(liáng)轉換損失。考慮循環(huán)壽(shòu)命(mìng),實施(shī)深(shēn)度充放電管理,溫度(dù)控(kòng)製和充(chōng)電電(diàn)流控製,以*大(dà)程 度延長電池(chí)壽命。集(jí)成(chéng)*家(jiā)法規標準(zhǔn),采(cǎi)用安(ān)全措(cuò)施(shī),如(rú)溫(wēn)度(dù)傳感器和電流(liú)限製(zhì),以預防安全風(fēng)險。進行(háng)*麵(miàn)的(dí)經濟(jì)性(xìng)分(fēn)析(xī),考(kǎo)慮(lǜ)投資(zī)成本(běn),運營維護成(chéng)本(běn)和(hé)電(diàn)池壽命成(chéng)本(běn),以(yǐ)確(què)保(bǎo)經(jīng)濟(jì)可(kě)行(háng)性(xìng)。製訂(dìng)定(dìng)期(qī)的維護計(jì)劃(huá),監測電池(chí)健(jiàn)康狀態,檢查連接(jiē)綫(xiàn)路和(hé)係(xì)統軟硬件,以確(què)保(bǎo)儲(chǔ)能係(xì)統長期穩定運(yùn)行[3]

2.3 電(diàn)力轉換器設計(jì)

在(zài)電力(lì)轉換器(qì)設計中,選用*效的直流 – 交流逆變器,以*小化能(néng)量(liáng)損耗,滿(mǎn)足係統直流電(diàn)能向交(jiāo)流電能轉(zhuǎn)換(huàn)的需(xū)求(qiú)。通過(guò)功率容(róng)量(liáng)匹配(pèi),電(diàn)流(liú)和電壓穩定(dìng)性控製,確保(bǎo)逆變器(qì)適應各種負載變(biàn)化(huà),同時(shí)優化響應(yīng)時(shí)間(jiān)和(hé)效率。引入智(zhì)能控製策略,實時監(jiān)測電力(lì)需求和太陽能光(guāng)伏係統輸出,以*大化(huà)能(néng)量(liáng)利用。配(pèi)置過(guò)載和短路(lù)保護(hù)機(jī)製(zhì),保障係(xì)統安(ān)全運行。整(zhěng)合(hé)溫度(dù)管(guǎn)理係統(tǒng),提高(gāo)逆(nì)變器在高溫(wēn)環(huán)境下(xià)的運行(háng)效率和壽命。通過(guò)遙測與(yǔ)監控(kòng)係(xì)統,遠(yuǎn)程監測逆變器(qì)性能,記錄(lù)關鍵參(cān)數(shù),實(shí)現故(gù)障診斷和性(xìng)能(néng)優(yōu)化。這一係列措(cuò)施(shī)旨在提(tí)高(gāo)電力(lì)轉換器的(dí)效能,為光(guāng)儲充(chōng)一體係(xì)統提(tí)供穩(wěn)定(dìng),*效的(dí)電能(néng)轉(zhuǎn)換(huàn)[4]

2.4 控製(zhì)係統設計(jì)

在控(kòng)製係統(tǒng)設(shè)計方(fāng)麵,采(cǎi)用*進(jìn)的 MPPT 算法(fǎ),提(tí)高光伏(fú)組(zǔ)件的能量(liáng)利用效(xiào)率。結合智(zhì)能(néng)充放(fàng)電控(kòng)製(zhì),優化(huà)儲(chǔ)能設備(bèi)的運(yùn)行(háng),以適應(yīng)動(dòng)態的電(diàn)能(néng)需求。配(pèi)置遠程(chéng)監(jiān)控係(xì)統,實(shí)現(xiàn)對係統(tǒng)狀態(tài)的實時監測(cè)與遠(yuǎn)程管理。這一*麵的(dí)控製(zhì)係統設計旨(zhǐ)在*大(dà)程(chéng)度地提(tí)高(gāo)係(xì)統(tǒng)整(zhěng)體(tǐ)性能,確保光(guāng)儲充(chōng)一體係(xì)統在(zài)不同(tóng)工況(kuàng)下實現(xiàn)*效(xiào)穩定的(dí)運行。

3,光(guāng)儲(chǔ)充(chōng)一(yī)體係(xì)統性(xìng)能(néng)分(fēn)析

3.1 能量轉換(huàn)效(xiào)率分析(xī)

太陽能(néng)光伏組件中(zhōng)的*效(xiào)單晶(jīng)矽(guī)電(diàn)池(chí)板選(xuǎn)擇和(hé)*密設(shè)計的布(bù)局(jú)使得係(xì)統在不(bù)同(tóng)日照(zhào)條件下能(néng)夠(gòu)*大化(huà)吸收(shōu)太(tài)陽(yáng)輻射(shè),從(cóng)而(ér)實現(xiàn)高(gāo)能量轉換效(xiào)率。采用的(dí)單晶矽(guī)太陽能電池板具有(yǒu)超過20% 的效率,這使得(dé)係(xì)統在(zài)有(yǒu)限的(dí)空(kōng)間內能夠獲(huò)得(dé)*大的(dí)能(néng)量(liáng)收集。通(tōng)過電(diàn)池和(hé)充電控(kòng)製器(qì)的(dí)*效(xiào)設計(jì),係統(tǒng)有效地將太(tài)陽(yáng)能轉化為(wéi)直(zhí)流電能(néng),並(bìng)通過(guò)儲能(néng)設(shè)備(bèi)中(zhōng)的(dí)鋰離(lí)子電(diàn)池(chí)實現(xiàn)能量(liáng)的*效儲存。在電(diàn)力轉換器(qì)方麵(miàn),選用了*效的直流(liú) – 交(jiāo)流(liú)逆變(biàn)器,逆變器在(zài)將儲(chǔ)存的直流(liú)電能轉(zhuǎn)換為交流(liú)電能時(shí),通過(guò)*進的 MPPT 算(suàn)法,光伏組件的能(néng)量(liáng)輸出得(dé)到(dào)*大化(huà)。同時(shí),係統(tǒng)實時監測電(diàn)力需求(qiú),光伏發(fā)電(diàn)和儲(chǔ)能狀(zhuàng)態,通過智能(néng)控(kòng)製(zhì)策略(lüè)優化能(néng)量的分配(pèi),使(shǐ)得係(xì)統在動態電能(néng)需求變(biàn)化中保持*效(xiào)運(yùn)行。某(mǒu)遙測(cè)與監控(kòng)係統的實時數(shù)據(jù)記錄(lù)顯(xiǎn)示,在(zài)不同天(tiān)候和負(fù)載(zǎi)條件下,係統的總(zǒng)體能(néng)量轉(zhuǎn)換效(xiào)率(shuài)維持在(zài)85% 以上。

3.2 儲能效率分(fēn)析

儲能效(xiào)率(shuài)直接(jiē)關係到儲能係(xì)統對太陽能(néng)的有(yǒu)效吸收和(hé)釋(shì)放(fàng)。儲能效率的(dí)主(zhǔ)要影(yǐng)響(xiǎng)因(yīn)素包(bāo)括(kuò)充電(diàn)和放(fàng)電的過程(chéng)效(xiào)率(shuài)及電池(chí)的自(zì)放電損失(shī)。經過(guò)深度充(chōng)放(fàng)電管(guǎn)理(lǐ),溫度(dù)控製(zhì)和適當的充電(diàn)電流(liú)控(kòng)製,係(xì)統(tǒng)成(chéng)功(gōng)降低(dī)了充電和放(fàng)電(diàn)階(jiē)段的(dí)能量損(sǔn)失(shī)。根據 IEC 61683,充電階(jiē)段的效(xiào)率(shuài)可達(dá)到95% 以上(shàng),而放電(diàn)階(jiē)段(duàn)的(dí)效率維(wéi)持在(zài)90% 以上。這一數(shù)據表(biǎo)明(míng),係統在能量的儲存和(hé)釋放(fàng)過程中表(biǎo)現*色(sè),有(yǒu)效地優化了能源管理並(bìng)降低了損耗(hào)。在電(diàn)池(chí)管(guǎn)理係(xì)統(BMS)的(dí)引導下(xià),係(xì)統成功實(shí)現(xiàn)了對電(diàn)池循環壽命(mìng)的(dí)*大化(huà)控製。通(tōng)過*密的(dí)電(diàn)池(chí)監(jiān)控係(xì)統,實時監測電池(chí)的(dí)狀(zhuàng)態,包(bāo)括(kuò)電(diàn)壓,電(diàn)流(liú)和(hé)溫(wēn)度(dù)等參數(shù)。此外,係統(tǒng)采用*進的(dí) BMS 算法對(duì)電池進行(háng)均衡(héng)管(guǎn)理(lǐ),進一步確(què)保(bǎo)電(diàn)池組件的壽(shòu)命得到有效(xiào)延長。根(gēn)據 IEC 61683,在(zài)標準(zhǔn)運行條件下(xià),整(zhěng)個(gè)儲能係統的總體(tǐ)儲能(néng)效(xiào)率維持(chí)在85% 以上。這一儲(chǔ)能(néng)效率(shuài)的(dí)高(gāo)水平表明係(xì)統(tǒng)在吸(xī)收太陽能並(bìng)將其轉(zhuǎn)化為電能(néng),以(yǐ)及在需(xū)要時(shí)有效釋放電(diàn)能(néng)方麵取(qǔ)得了(liǎo)顯(xiǎn)著成功。

3.3 供(gōng)電穩定性分析

光(guāng)伏組件的*效能量轉換(huàn)和(hé)電池的高(gāo)能量密(mì)度(dù)確(què)保了係(xì)統(tǒng)在太陽(yáng)能供應下能夠產生(shēng)穩定(dìng)的直流電(diàn)源。具(jù)體而言,采(cǎi)用的單晶矽太(tài)陽能電池板在典(diǎn)型(xíng)日照條件下實現了(liǎo)超(chāo)過(guò)20% 的轉換(huàn)效率(shuài),有效(xiào)提高了(liǎo)光(guāng)伏組件(jiàn)的(dí)能量(liáng)輸出。此外,係(xì)統(tǒng)通(tōng)過高度(dù)優化(huà)的固(gù)定支架(jià)或(huò)雙(shuāng)軸追(zhuī)蹤係統(tǒng),確(què)保光(guāng)伏組件(jiàn)在(zài)不(bù)同(tóng)季節和天氣條件下都能*大(dà)程度地(dì)接(jiē)收太陽輻(fú)射,從而(ér)提高了係統的穩定供電能(néng)力(lì)。通(tōng)過(guò)深度充(chōng)放(fàng)電(diàn)管理和溫度(dù)控製,係(xì)統成功(gōng)維護(hù)了儲能設(shè)備(bèi)的(dí)*效(xiào)運(yùn)行(háng),確(què)保(bǎo)了(liǎo)在非(fēi)太(tài)陽(yáng)能供應時(shí)能(néng)夠提供穩定(dìng)的電能輸出。在儲(chǔ)能(néng)係(xì)統的(dí)充(chōng)電(diàn)和放(fàng)電(diàn)過(guò)程(chéng)中(zhōng),根(gēn)據(jù)IEC 61683可知(zhī),係(xì)統能夠(gòu)保持95% 以(yǐ)上的能量轉(zhuǎn)換效(xiào)率(shuài),從(cóng)而提高(gāo)了係統對電能的可靠利(lì)用(yòng)。電(diàn)力轉(zhuǎn)換器(qì)作為能量傳遞(dì)的(dí)關鍵(jiàn)環(huán)節,通過采(cǎi)用*效率(shuài)的(dí)直(zhí)流(liú) – 交流逆(nì)變(biàn)器(qì),實(shí)現了直流電(diàn)能向交(jiāo)流(liú)電能(néng)的穩(wěn)定轉換。在標準(zhǔn)操作條件下,這(zhè)些(xiē)逆(nì)變器(qì)的轉(zhuǎn)換(huàn)效(xiào)率可(kě)達到90% 以上(shàng),確(què)保係(xì)統在(zài)交流(liú)電(diàn)能輸出時*小化能量(liáng)損(sǔn)耗,顯著提高了(liǎo)供電的穩(wěn)定(dìng)性。這些(xiē)性(xìng)能指標來源於行業標準測試(shì)報告和(hé)逆(nì)變器製造(zào)商的技(jì)術(shù)規(guī)格,保證(zhèng)了數據的準確(què)性(xìng)和可(kě)靠性(xìng)。

3.4 可靠性(xìng)與壽命分(fēn)析(xī)

采用(yòng)的(dí)單晶矽太陽能(néng)電池板具(jù)有較低的光(guāng)衰(shuāi)減(jiǎn)率,從而(ér)保(bǎo)證(zhèng)了(liǎo)係(xì)統(tǒng)在(zài)多年的運行(háng)中(zhōng)能(néng)夠(gòu)保持較高(gāo)的能(néng)量輸(shū)出(chū)。係統的(dí)陰影分析和(hé)組件布(bù)局(jú)設(shè)計(jì)有(yǒu)效(xiào)減小了(liǎo)陰影損(sǔn)失,*大程度地(dì)提高(gāo)了(liǎo)光(guāng)伏(fú)組(zǔ)件的可靠(kào)性(xìng)。儲能設備方麵(miàn),鋰(lǐ)離子(zǐ)電池以其(qí)低(dī)自放電(diàn)率和較長(cháng)的循(xún)環壽命為(wéi)係(xì)統(tǒng)提供(gōng)了(liǎo)可(kě)靠(kào)的(dí)儲(chǔ)能媒介(jiè)。深度(dù)充放(fàng)電管(guǎn)理和(hé)溫(wēn)度控(kòng)製有助於減(jiǎn)緩電(diàn)池的(dí)壽命衰(shuāi)減過(guò)程(chéng)。實時電(diàn)池監(jiān)控(kòng)係(xì)統對電池(chí)狀(zhuàng)態進行(háng)細(xì)致監測,可(kě)及時(shí)發現異常(cháng)情況並采(cǎi)取措(cuò)施,有效提升了電池的壽命(mìng)。根(gēn)據相關數(shù)據(jù)可知(zhī),電池組(zǔ)件(jiàn)在正(zhèng)常(cháng)運行條(tiáo)件下能(néng)夠(gòu)保(bǎo)持高達(dá)10 a 以上的壽(shòu)命。根(gēn)據 IEC 62040可(kě)知,這些(xiē)逆變器的設(shè)計壽命在標(biāo)準(zhǔn)操(cāo)作條(tiáo)件下能(néng)夠達(dá)到15 a 以上,體現了(liǎo)其*越(yuè)的可(kě)靠性。這種持久的性能確(què)保了係(xì)統(tǒng)整(zhěng)體的連續穩定(dìng)性(xìng),為長(cháng)期的(dí)能(néng)源供應提供了可靠(kào)的技術保障(zhàng)。

4,Acrel-2000MG微電(diàn)網(wǎng)能量管(guǎn)理係統(tǒng)概述

4.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理(lǐ)係(xì)統,是(shì)我司(sī)根據(jù)新(xīn)型(xíng)電力係(xì)統下微電網(wǎng)監(jiān)控(kòng)係(xì)統與微電網能量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)的要求,總(zǒng)結國內外(wài)的(dí)研(yán)究和生(shēng)產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗,專(zhuān)門(mén)研(yán)製出(chū)的(dí)企業(yè)微電網(wǎng)能(néng)量管理係(xì)統。本係統(tǒng)滿足光(guāng)伏係統(tǒng),風力發電,儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)以(yǐ)及充電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)接(jiē)入(rù),*天(tiān)候(hòu)進(jìn)行數據采(cǎi)集(jí)分(fēn)析,直接監視光伏,風能,儲能(néng)係(xì)統,充電(diàn)樁(zhuāng)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)及(jí)健康(kāng)狀(zhuàng)況(kuàng),是(shì)一(yī)個集(jí)監(jiān)控係統(tǒng),能量(liáng)管理(lǐ)為(wéi)一(yī)體(tǐ)的管理係(xì)統。該係統(tǒng)在(zài)安(ān)全穩定(dìng)的(dí)基礎上以經濟優(yōu)化(huà)運行為目(mù)標(biāo),促進可(kě)再生(shēng)能(néng)源應用(yòng),提高(gāo)電網運行穩(wěn)定(dìng)性(xìng),補償(cháng)負荷(hé)波(bō)動;有(yǒu)效(xiào)實(shí)現用戶側(cè)的需(xū)求(qiú)管(guǎn)理,消除晝夜(yè)峰(fēng)穀(gǔ)差(chà),平滑(huá)負(fù)荷,提高電力設(shè)備運行效率(shuài),降(jiàng)低供(gōng)電(diàn)成(chéng)本。為企業(yè)微電網(wǎng)能(néng)量(liáng)管理(lǐ)提供安全(quán),可(kě)靠,經濟(jì)運(yùn)行(háng)提(tí)供了(liǎo)全新的解決方案(àn)。

微(wēi)電網能量(liáng)管理係統應采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層(céng)分布(bù)式(shì)結構(gòu),整(zhěng)個能量管理係(xì)統在(zài)物理上分為三個(gè)層:設備層,網(wǎng)絡通信層和站控層。站(zhàn)級(jí)通信網絡采(cǎi)用標(biāo)準以(yǐ)太網(wǎng)及TCP/IP通信協議(yì),物理(lǐ)媒(méi)介可(kě)以為光(guāng)纖(xiān),網(wǎng)綫(xiàn),屏蔽雙絞綫(xiàn)等(děng)。係(xì)統(tǒng)支(zhī)持(chí)ModbusRTU,ModbusTCP,CDT,IEC60870-5-101,IEC60870-5-103,IEC60870-5-104,MQTT等通(tōng)信規(guī)約。

4.2技術標準

本方(fāng)案遵循(xún)的*家(jiā)標準有(yǒu):

本(běn)技(jì)術(shù)規(guī)範書提(tí)供(gōng)的設(shè)備應滿(mǎn)足以下(xià)規定(dìng),法規和行(háng)業標準:

GB/T26802.1-2011工業控(kòng)製(zhì)計(jì)算(suàn)機係(xì)統(tǒng)通用規(guī)範(fàn)*1部分(fēn):通用要求(qiú)

GB/T26806.2-2011工(gōng)業控(kòng)製計算機係統(tǒng)工業控製計算機基(jī)本平台*2部分:性(xìng)能評(píng)定(dìng)方(fāng)法

GB/T26802.5-2011工(gōng)業(yè)控製計算(suàn)機係(xì)統通用規(guī)範*5部分:場地(dì)安全要(yào)求

GB/T26802.6-2011工(gōng)業控製(zhì)計算機係統通用規範*6部分:驗收(shōu)大(dà)綱

GB/T2887-2011計(jì)算(suàn)機場(cháng)地通用規(guī)範

GB/T20270-2006信息安(ān)全技術網(wǎng)絡(luò)基礎安全(quán)技術(shù)要求

GB50174-2018電子信息係統(tǒng)機(jī)房(fáng)設計規範

DL/T634.5101遠(yuǎn)動設備(bèi)及係(xì)統(tǒng)*5-101部分(fēn):傳(chuán)輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任(rèn)務(wù)配(pèi)套標準

DL/T634.5104遠動設備(bèi)及係統(tǒng)*5-104部分(fēn):傳(chuán)輸規約采用標準傳(chuán)輸協議子(zǐ)集(jí)的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問101

GB/T33589-2017微(wēi)電(diàn)網(wǎng)接入(rù)電(diàn)力係統技術(shù)規(guī)定

GB/T36274-2018微電(diàn)網(wǎng)能量管(guǎn)理係統(tǒng)技術規範

GB/T51341-2018微電網(wǎng)工(gōng)程設計標(biāo)準

GB/T36270-2018微電網監控係統技術(shù)規範

DL/T1864-2018獨立(lì)型微(wēi)電(diàn)網監(jiān)控係(xì)統(tǒng)技術(shù)規範

T/CEC182-2018微(wēi)電網並(bìng)網(wǎng)調(tiáo)度(dù)運(yùn)行規範(fàn)

T/CEC150-2018低壓(yā)微電網並網(wǎng)一體(tǐ)化裝(zhuāng)置技術規(guī)範

T/CEC151-2018並網(wǎng)型交直流混(hùn)合微(wēi)電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行(háng)與(yǔ)控製技(jì)術(shù)規範

T/CEC152-2018並網型微電網(wǎng)需(xū)求響應(yīng)技術要(yào)求

T/CEC153-2018並網(wǎng)型(xíng)微電網負荷(hé)管理(lǐ)技術導則(zé)

T/CEC182-2018微電網並網(wǎng)調度運行(háng)規範

T/CEC5005-2018微(wēi)電(diàn)網工(gōng)程設計規範

NB/T10148-2019微(wēi)電網*1部(bù)分:微電網(wǎng)規(guī)劃設計(jì)導(dǎo)則(zé)

NB/T10149-2019微(wēi)電網*2部分(fēn):微電(diàn)網運行導則

4.3適用場合

係(xì)統可應用於城(chéng)市(shì),高速(sù)公(gōng)路(lù),工(gōng)業(yè)園區,工商業區(qū),居(jū)民區(qū),智能建築(zhù),海(hǎi)島,無(wú)電地(dì)區(qū)可(kě)再生能源係統監控和能量管理需求(qiú)。

4.4型(xíng)號說明(míng)

4.5係(xì)統配(pèi)置(zhì)

4.5.1係(xì)統(tǒng)架構(gòu)

本平台(tái)采用(yòng)分(fēn)層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,即(jí)站控層,網絡(luò)層(céng)和設(shè)備(bèi)層,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下(xià):

圖(tú)1典型微電網(wǎng)能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統組網方式(shì)

4.6係統功能(néng)

4.6.1實時(shí)監(jiān)測

微(wēi)電網能(néng)量管理係(xì)統(tǒng)人機界麵友好(hǎo),應能(néng)夠(gòu)以(yǐ)係統一(yī)次(cì)電(diàn)氣圖(tú)的形(xíng)式直(zhí)觀(guān)顯示(shì)各(gè)電氣回(huí)路的(dí)運行狀態,實時(shí)監(jiān)測(cè)各(gè)回(huí)路電壓(yā),電流(liú),功率(shuài),功率(shuài)因數等(děng)電參數信息,動(dòng)態監視各回(huí)路斷(duàn)路(lù)器(qì),隔離開(kāi)關等合(hé),分閘狀(zhuàng)態及有關(guān)故(gù)障,告(gào)警(jǐng)等信號。其中(zhōng),各子(zǐ)係(xì)統回(huí)路(lù)電參量主要(yào)有:三(sān)相(xiāng)電(diàn)流,三(sān)相電壓,總有功功率(shuài),總無(wú)功(gōng)功率,總功率因(yīn)數,頻率和正向有功電(diàn)能累(léi)計值;狀(zhuàng)態(tài)參數主(zhǔ)要有(yǒu):開關(guān)狀(zhuàng)態(tài),斷(duàn)路器故(gù)障脫扣告警等。

係統應(yīng)可(kě)以(yǐ)對(duì)分布式電(diàn)源(yuán),儲(chǔ)能(néng)係統進(jìn)行(háng)發(fā)電(diàn)管(guǎn)理,使管理人員(yuán)實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元(yuán)的出(chū)力信息,收(shōu)益信(xìn)息,儲能荷電狀(zhuàng)態及(jí)發(fā)電(diàn)單元與儲(chǔ)能(néng)單元運(yùn)行功率設置等。

係統應(yīng)可(kě)以對儲能(néng)係統(tǒng)進行狀態管理,能(néng)夠根(gēn)據(jù)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行(háng)及(jí)時告警,並支(zhī)持(chí)定(dìng)期(qī)的電池維護。

微電(diàn)網能量管(guǎn)理(lǐ)係統的監控(kòng)係(xì)統界(jiè)麵(miàn)包括(kuò)係(xì)統主(zhǔ)界麵,包含微電網光伏,風(fēng)電,儲(chǔ)能,充(chōng)電(diàn)樁及(jí)總(zǒng)體(tǐ)負荷組成情況,包括(kuò)收益(yì)信息(xī),天氣(qì)信息(xī),節能減(jiǎn)排信息(xī),功(gōng)率信息,電(diàn)量信息,電壓電(diàn)流(liú)情(qíng)況等。根(gēn)據(jù)不同(tóng)的需求,也(yě)可將充電(diàn),儲(chǔ)能及(jí)光(guāng)伏(fú)係(xì)統信(xìn)息進行(háng)顯示(shì)。

 37

圖2係(xì)統主界麵(miàn)

子(zǐ)界(jiè)麵(miàn)主要包括係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)接(jiē)綫圖(tú),光伏信息(xī),風(fēng)電信(xìn)息,儲(chǔ)能(néng)信(xìn)息,充電(diàn)樁信(xìn)息(xī),通訊狀(zhuàng)況及(jí)一些統計(jì)列表等。

4.6.1.1光伏(fú)界麵(miàn)

圖3光伏係統(tǒng)界(jiè)麵

本界麵用來展示對光(guāng)伏係(xì)統信息,主要包括逆(nì)變(biàn)器(qì)直(zhí)流側(cè),交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警,逆變器(qì)及電站(zhàn)發電量(liáng)統計(jì)及分析,並網(wǎng)櫃(guì)電力監(jiān)測(cè)及發電量統(tǒng)計(jì),電(diàn)站(zhàn)發電(diàn)量年有(yǒu)效利用小(xiǎo)時(shí)數(shù)統計(jì),發電收(shōu)益統計(jì),碳減(jiǎn)排統(tǒng)計,輻(fú)照度(dù)/風力(lì)/環(huán)境溫濕度(dù)監測(cè),發(fā)電功率模擬(nǐ)及效率分析(xī);同時(shí)對係(xì)統(tǒng)的(dí)總功率(shuài),電(diàn)壓電流及各個逆(nì)變(biàn)器(qì)的(dí)運(yùn)行(háng)數(shù)據進行(háng)展(zhǎn)示(shì)。

4.6.1.2儲(chǔ)能(néng)界麵

圖(tú)4儲能(néng)係(xì)統界(jiè)麵

本界(jiè)麵(miàn)主要用來(lái)展(zhǎn)示本係統(tǒng)的(dí)儲(chǔ)能(néng)裝機容量,儲能當前充放(fàng)電(diàn)量(liáng),收(shōu)益,SOC變化曲(qū)綫(xiàn)以及電(diàn)量變(biàn)化曲綫。

圖(tú)5儲能係(xì)統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置(zhì)界麵(miàn)

本(běn)界(jiè)麵主(zhǔ)要用(yòng)來(lái)展示對PCS的參數進行(háng)設置(zhì),包(bāo)括(kuò)開關(guān)機(jī),運(yùn)行(háng)模(mó)式,功率設定(dìng)以及電(diàn)壓,電流的限值。

圖(tú)6儲(chǔ)能係統BMS參(cān)數設(shè)置(zhì)界麵

本界麵(miàn)用來(lái)展示對BMS的(dí)參數進(jìn)行設(shè)置(zhì),主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)電(diàn)芯電(diàn)壓,溫度保(bǎo)護限值(zhí),電(diàn)池(chí)組電壓(yā),電流(liú),溫度限值(zhí)等。

圖(tú)7儲能係(xì)統(tǒng)PCS電網側(cè)數(shù)據界(jiè)麵(miàn)

本界(jiè)麵(miàn)用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)對PCS電網(wǎng)側數(shù)據,主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括相電壓(yā),電(diàn)流,功(gōng)率,頻率,功(gōng)率因(yīn)數(shù)等(děng)。

圖(tú)8儲能係統(tǒng)PCS交流側(cè)數據界麵

本界麵用(yòng)來(lái)展示對(duì)PCS交流側數(shù)據(jù),主要(yào)包括相(xiāng)電壓(yā),電(diàn)流,功率(shuài),頻率(shuài),功率因(yīn)數(shù),溫度值等。同時針對交流(liú)側(cè)的異(yì)常(cháng)信息進行告警(jǐng)。

圖9儲(chǔ)能係統(tǒng)PCS直(zhí)流(liú)側(cè)數據(jù)界麵

本界麵(miàn)用來展示對(duì)PCS直流側數(shù)據,主要包括電壓(yā),電(diàn)流(liú),功(gōng)率(shuài),電(diàn)量等。同時針對直(zhí)流側的異常信息(xī)進(jìn)行(háng)告警。

圖(tú)10儲能(néng)係(xì)統PCS狀態界(jiè)麵(miàn)

本界麵用來展示對PCS狀態(tài)信息,主(zhǔ)要包(bāo)括通訊狀態,運行狀態,STS運(yùn)行狀態及(jí)STS故障告警(jǐng)等。

圖11儲(chǔ)能(néng)電(diàn)池狀態界麵

本界麵用來展示對BMS狀(zhuàng)態信(xìn)息,主要包括儲(chǔ)能(néng)電池(chí)的運(yùn)行狀態(tài),係統(tǒng)信息,數據信息(xī)以及(jí)告警(jǐng)信(xìn)息等,同(tóng)時展(zhǎn)示當前儲(chǔ)能電池(chí)的SOC信息(xī)。

圖(tú)12儲能電(diàn)池(chí)簇運行數據界(jiè)麵

本(běn)界麵用來展(zhǎn)示對(duì)電(diàn)池簇信息,主要包(bāo)括(kuò)儲能各模組(zǔ)的(dí)電(diàn)芯電(diàn)壓與(yǔ)溫度,並展(zhǎn)示(shì)當(dāng)前電(diàn)芯的*大(dà),*小(xiǎo)電壓(yā),溫度值及所對應的位置(zhì)。

4.6.1.3風電界(jiè)麵

圖(tú)13風電係(xì)統(tǒng)界麵

本(běn)界麵用來展示對(duì)風電(diàn)係統(tǒng)信息,主(zhǔ)要包括(kuò)逆變控(kòng)製(zhì)一(yī)體機(jī)直流側(cè),交流側(cè)運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態監(jiān)測及(jí)報警(jǐng),逆變(biàn)器及(jí)電(diàn)站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析,電站(zhàn)發電量年有(yǒu)效利(lì)用(yòng)小(xiǎo)時(shí)數統計(jì),發(fā)電(diàn)收(shōu)益統計,碳(tàn)減(jiǎn)排統計,風速/風力(lì)/環(huán)境溫濕度監(jiān)測,發電(diàn)功率(shuài)模(mó)擬及(jí)效率分(fēn)析;同時對係統的總功率,電(diàn)壓電流(liú)及(jí)各個(gè)逆變器的運(yùn)行(háng)數(shù)據(jù)進行展示(shì)。

4.6.1.4充電(diàn)樁(zhuāng)界(jiè)麵(miàn)

圖14充電樁(zhuāng)界(jiè)麵(miàn)

本界麵用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示對充電(diàn)樁係(xì)統信息(xī),主要(yào)包(bāo)括充電樁用(yòng)電總功(gōng)率(shuài),交直(zhí)流(liú)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)的功(gōng)率(shuài),電(diàn)量,電(diàn)量費(fèi)用,變(biàn)化(huà)曲綫(xiàn),各(gè)個(gè)充(chōng)電樁(zhuāng)的運行數(shù)據(jù)等。

4.6.1.5視(shì)頻(pín)監(jiān)控界(jiè)麵(miàn)

 45

圖15微(wēi)電(diàn)網視頻(pín)監控界麵

本界麵主(zhǔ)要(yào)展示(shì)係統(tǒng)所接入(rù)的(dí)視頻(pín)畫麵(miàn),且通(tōng)過不同的(dí)配置(zhì),實現(xiàn)預(yù)覽,回放(fàng),管(guǎn)理與控(kòng)製等。

4.6.2發(fā)電(diàn)預(yù)測(cè)

係統應(yīng)可(kě)以通(tōng)過歷(lì)史(shǐ)發電(diàn)數據,實測(cè)數(shù)據(jù),未(wèi)來(lái)天氣(qì)預測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電(diàn)進行短(duǎn)期,超(chāo)短期發電功率預測,並展(zhǎn)示合(hé)格(gé)率及(jí)誤差分(fēn)析(xī)。根據功率(shuài)預(yù)測可進(jìn)行人(rén)工(gōng)輸入或(huò)者自(zì)動生(shēng)成(chéng)發電計劃,便(biàn)於(yú)用(yòng)戶對該(gāi)係(xì)統新(xīn)能源(yuán)發電的集中管控(kòng)。

圖16光伏(fú)預(yù)測界(jiè)麵

4.6.3策(cè)略(lüè)配置

係統應(yīng)可以(yǐ)根(gēn)據發電數(shù)據(jù),儲(chǔ)能(néng)係(xì)統容(róng)量,負荷需(xū)求及分時電價信(xìn)息,進行係(xì)統(tǒng)運行(háng)模式的(dí)設置(zhì)及不同(tóng)控(kòng)製(zhì)策略(lüè)配置。如削峰填穀,周(zhōu)期計(jì)劃(huá),需(xū)量控製,有序(xù)充電(diàn),動(dòng)態擴容(róng)等(děng)。

基(jī)礎(chǔ)參數(shù)

計劃曲綫-一(yī)充一(yī)放

圖17策(cè)略配置界麵(miàn)

4.6.4運(yùn)行報表

應能查詢(xún)各子係統,回路(lù)或設備(bèi)*定時(shí)間(jiān)的運行參(cān)數(shù),報(bào)表中顯示(shì)電參量信(xìn)息(xī)應包括:各相電流(liú),三(sān)相電壓,總(zǒng)功(gōng)率因數(shù),總有功功率,總無(wú)功功(gōng)率(shuài),正向有(yǒu)功(gōng)電能等。

圖(tú)18運行報(bào)表(biǎo)

4.6.5實時報警(jǐng)

應具(jù)有實時(shí)報(bào)警功能,係(xì)統(tǒng)能(néng)夠對(duì)各子(zǐ)係(xì)統中的逆變(biàn)器(qì),雙向變流器的啟動(dòng)和關閉(bì)等遙信變位,及設備內(nèi)部(bù)的保(bǎo)護動作(zuò)或(huò)事(shì)故跳(tiào)閘(zhá)時(shí)應(yīng)能(néng)發(fā)出(chū)告(gào)警(jǐng),應能(néng)實(shí)時顯示(shì)告(gào)警事件或(huò)跳閘事(shì)件,包(bāo)括保(bǎo)護(hù)事件(jiàn)名稱,保護(hù)動作(zuò)時刻(kè);並(bìng)應能以(yǐ)彈窗,聲(shēng)音,短信和電話等(děng)形(xíng)式(shì)通知(zhī)相(xiāng)關人員(yuán)。

圖19實時告(gào)警

4.6.6歷史(shǐ)事(shì)件查(chá)詢

應能夠對遙(yáo)信變位,保(bǎo)護動作,事故(gù)跳閘(zhá),以(yǐ)及(jí)電壓,電流,功率,功(gōng)率因數,電(diàn)芯(xīn)溫度(鋰(lǐ)離(lí)子電池(chí)),壓(yā)力(液(yè)流電(diàn)池),光照(zhào),風(fēng)速(sù),氣(qì)壓(yā)越(yuè)限(xiàn)等事(shì)件(jiàn)記錄(lù)進(jìn)行存儲和管理,方便用戶(hù)對(duì)係統事件(jiàn)和(hé)報警(jǐng)進行(háng)歷史追(zhuī)溯,查詢統(tǒng)計,事故(gù)分(fēn)析。

 22

圖(tú)20歷(lì)史事(shì)件(jiàn)查(chá)詢

4.6.7電(diàn)能(néng)質量監測(cè)

應(yīng)可(kě)以對整(zhěng)個(gè)微電網(wǎng)係統的(dí)電(diàn)能質量包(bāo)括穩態狀態和暫態(tài)狀(zhuàng)態(tài)進(jìn)行(háng)持(chí)續監測(cè),使管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員(yuán)實時掌(zhǎng)握(wò)供電係統(tǒng)電(diàn)能(néng)質量情(qíng)況,以便及時發現(xiàn)和消(xiāo)除供電不穩(wěn)定(dìng)因(yīn)素(sù)。

1)在(zài)供(gōng)電(diàn)係統主界(jiè)麵上應能實時顯(xiǎn)示各(gè)電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)監測點(diǎn)的(dí)監(jiān)測裝(zhuāng)置(zhì)通信狀態,各(gè)監測點(diǎn)的A/B/C相(xiāng)電壓總畸變(biàn)率(shuài),三相電壓(yā)不平衡度*分百(bǎi)和(hé)正(zhèng)序(xù)/負序/零序(xù)電壓(yā)值,三相電流不(bù)平(píng)衡度*分百和正序(xù)/負(fù)序/零(líng)序電流(liú)值;

2)諧波分(fēn)析功(gōng)能(néng):係統應能實(shí)時(shí)顯(xiǎn)示A/B/C三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓總諧波(bō)畸變(biàn)率(shuài),A/B/C三(sān)相電(diàn)流總諧(xié)波畸(jī)變率,奇次(cì)諧波(bō)電(diàn)壓總(zǒng)畸變率,奇次(cì)諧波(bō)電流總畸變率,偶次(cì)諧波電壓總(zǒng)畸變率(shuài),偶次(cì)諧(xié)波電(diàn)流(liú)總畸(jī)變(biàn)率;應(yīng)能以柱(zhù)狀圖(tú)展示2-63次(cì)諧(xié)波(bō)電(diàn)壓(yā)含有率,2-63次(cì)諧波(bō)電(diàn)壓含有率,0.5~63.5次間諧(xié)波(bō)電壓(yā)含有率,0.5~63.5次間諧(xié)波電(diàn)流(liú)含(hán)有率;

3)電壓(yā)波動與閃變(biàn):係(xì)統應能(néng)顯示A/B/C三相(xiāng)電壓波動(dòng)值,A/B/C三(sān)相(xiāng)電壓(yā)短(duǎn)閃變值,A/B/C三(sān)相電壓長閃(shǎn)變值(zhí);應能(néng)提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲綫(xiàn),短(duǎn)閃變曲綫和長閃(shǎn)變曲綫;應能(néng)顯(xiǎn)示電壓(yā)偏差與頻率(shuài)偏差(chà);

4)功率(shuài)與(yǔ)電(diàn)能計量:係(xì)統應能(néng)顯(xiǎn)示A/B/C三相有(yǒu)功功率,無功功率和視(shì)在功率;應能(néng)顯示(shì)三(sān)相總(zǒng)有功功(gōng)率(shuài),總(zǒng)無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài),總視(shì)在功率(shuài)和(hé)總功率因素(sù);應能提(tí)供有(yǒu)功負荷(hé)曲綫(xiàn),包括日有(yǒu)功負荷曲綫(折綫(xiàn)型)和(hé)年有功負荷曲綫(xiàn)(折(zhē)綫型(xíng));

5)電壓(yā)暫態監測(cè):在(zài)電能(néng)質量(liáng)暫態事(shì)件如電(diàn)壓暫升,電(diàn)壓暫降,短時(shí)中斷發生時,係統應(yīng)能(néng)產生告警,事件(jiàn)能(néng)以彈(dàn)窗(chuāng),閃爍,聲(shēng)音,短(duǎn)信,電話(huà)等形式(shì)通知相(xiāng)關(guān)人(rén)員;係統應能查(chá)看相應暫態事件(jiàn)發(fā)生(shēng)前後的(dí)波形。

6)電能質(zhì)量數據統計(jì):係(xì)統應(yīng)能顯(xiǎn)示1min統計(jì)整2h存儲的統計數據(jù),包(bāo)括均值,*大值(zhí),*小值,95%概(gài)率值,方均根值。

7)事(shì)件記(jì)錄(lù)查看功能(néng):事件記錄應包含事件名稱(chēng),狀(zhuàng)態(動作或(huò)返(fǎn)回),波形(xíng)號,越(yuè)限值(zhí),故(gù)障(zhàng)持(chí)續時(shí)間,事件(jiàn)發生的時間(jiān)。

圖21微(wēi)電(diàn)網係統(tǒng)電(diàn)能(néng)質量界(jiè)麵

4.6.8遙(yáo)控(kòng)功能

應可(kě)以(yǐ)對整個微(wēi)電網係統範圍(wéi)內的設(shè)備(bèi)進(jìn)行遠程遙控操(cāo)作。係統維護人(rén)員可以通過管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)的(dí)主界(jiè)麵完成遙控操作,並(bìng)遵循遙(yáo)控預置,遙(yáo)控返校(xiào),遙(yáo)控執行的(dí)操作(zuò)順序,可以及時(shí)執行調度係統或(huò)站(zhàn)內相應的操作(zuò)命(mìng)令(líng)。

圖22遙控(kòng)功(gōng)能

4.6.9曲(qū)綫查詢(xún)

應可(kě)在(zài)曲綫(xiàn)查詢界麵,可(kě)以直接查看各電參量(liáng)曲(qū)綫(xiàn),包括三相電流(liú),三相電壓,有功功率,無(wú)功功率(shuài),功率因數(shù),SOC,SOH,充放電量(liáng)變(biàn)化等(děng)曲綫。

4.6.10統計(jì)報表(biǎo)

具備(bèi)定時抄(chāo)表匯總統計功(gōng)能,用(yòng)戶可以自由查詢自(zì)係統正常運行以來任(rèn)意(yì)時間段內(nèi)各配電節點(diǎn)的(dí)用電(diàn)情況(kuàng),即該節點進(jìn)綫用電(diàn)量與各分(fēn)支回路消耗(hào)電量的(dí)統計分析(xī)報表。對微電(diàn)網與外(wài)部係統間(jiān)電(diàn)能量交(jiāo)換進行統計分(fēn)析;對係統運(yùn)行的節(jié)能(néng),收(shōu)益(yì)等分析(xī);具備(bèi)對(duì)微(wēi)電網(wǎng)供電可(kě)靠性(xìng)分析(xī),包(bāo)括(kuò)年(nián)停(tíng)電時間,年(nián)停電次數(shù)等(děng)分析;具備(bèi)對並網型(xíng)微電網(wǎng)的並網(wǎng)點進行(háng)電(diàn)能(néng)質量分析(xī)。

 23

圖(tú)24統(tǒng)計(jì)報(bào)表

4.6.11網絡拓(tuò)撲圖

係(xì)統支持實(shí)時監視接入(rù)係統(tǒng)的各設備(bèi)的通(tōng)信狀態(tài),能夠完(wán)整的(dí)顯示整個係統網絡結(jié)構;可在(zài)綫診斷(duàn)設(shè)備通(tōng)信狀態(tài),發生(shēng)網(wǎng)絡異常(cháng)時(shí)能自(zì)動在界(jiè)麵上(shàng)顯示(shì)故(gù)障設備或(huò)元(yuán)件及(jí)其故障部(bù)位(wèi)。

圖25微電(diàn)網係(xì)統拓(tuò)撲(pū)界麵

本界麵(miàn)主(zhǔ)要(yào)展(zhǎn)示微電網係(xì)統拓(tuò)撲,包括(kuò)係統(tǒng)的(dí)組(zǔ)成內容,電(diàn)網連(lián)接(jiē)方式(shì),斷路(lù)器,表計等(děng)信(xìn)息。

4.6.12通(tōng)信管理

可以(yǐ)對(duì)整個(gè)微電(diàn)網係統範(fàn)圍內的(dí)設(shè)備(bèi)通(tōng)信情(qíng)況進行管理,控(kòng)製,數(shù)據(jù)的實時(shí)監測(cè)。係統維(wéi)護人員(yuán)可以(yǐ)通(tōng)過管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)的(dí)主(zhǔ)程序(xù)右鍵打(dǎ)開通信(xìn)管理(lǐ)程序,然後(hòu)選擇(zé)通信控製啟動所有(yǒu)端口(kǒu)或某(mǒu)個端口,快速查看某設備(bèi)的通信和數(shù)據情況。通(tōng)信應支持(chí)ModbusRTU,ModbusTCP,CDT,IEC60870-5-101,IEC60870-5-103,IEC60870-5-104,MQTT等(děng)通信(xìn)規約(yuē)。

 88

4.6.13用(yòng)戶權限管理

應(yīng)具備設(shè)置用戶(hù)權限管理功(gōng)能(néng)。通過用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)管理(lǐ)能(néng)夠防止未經(jīng)授權的(dí)操作(如遙控(kòng)操作,運行參(cān)數修(xiū)改(gǎi)等(děng))。可以(yǐ)定(dìng)義不同級(jí)別(bié)用戶(hù)的(dí)登錄名,密(mì)碼(mǎ)及操(cāo)作(zuò)權(quán)限,為係統(tǒng)運(yùn)行,維(wéi)護,管(guǎn)理提供可靠的安全(quán)保障。

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4.6.14故(gù)障錄波

應可以在(zài)係(xì)統發生(shēng)故(gù)障(zhàng)時(shí),自動準(zhǔn)確(què)地記(jì)錄(lù)故(gù)障前,後過程(chéng)的(dí)各相(xiāng)關(guān)電氣量的變(biàn)化情況,通(tōng)過對(duì)這些(xiē)電氣(qì)量的分析,比較,對(duì)分析(xī)處理事故,判斷保(bǎo)護(hù)是否正(zhèng)確(què)動(dòng)作(zuò),提高(gāo)電力係(xì)統安(ān)全運行水(shuǐ)平(píng)有(yǒu)著(zhuó)重要(yào)作用(yòng)。其中故障(zhàng)錄波共可記(jì)錄16條,每(měi)條錄波(bō)可(kě)觸發6段錄(lù)波(bō),每次(cì)錄波可記(jì)錄故(gù)障(zhàng)前8個(gè)周波(bō),故障後4個周波波形,總錄波時(shí)間共(gòng)計46s。每個采樣(yàng)點(diǎn)錄波至少包(bāo)含12個(gè)模(mó)擬(nǐ)量,10個開(kāi)關量波形。

4.6.15事故(gù)追(zhuī)憶(yì)

可以自(zì)動記錄事(shì)故時刻前後(hòu)一(yī)段時間(jiān)的所(suǒ)有實時掃描(miáo)數據,包括開關位置,保護(hù)動作(zuò)狀態,遙(yáo)測量等,形(xíng)成事(shì)故分析(xī)的(dí)數(shù)據基(jī)礎(chǔ)。

用(yòng)戶(hù)可(kě)自定義事故追憶(yì)的啟(qǐ)動事(shì)件(jiàn),當每個事件發(fā)生時,存儲事(shì)故(gù)*10個掃描(miáo)周(zhōu)期(qī)及事(shì)故(gù)後10個掃描周期的(dí)有關點數(shù)據。啟動事件(jiàn)和監視(shì)的數(shù)據點可(kě)由用戶*定和隨意(yì)修改(gǎi)。

圖29事(shì)故追憶(yì)

5,硬件及其配(pèi)套產(chǎn)品

序(xù)號

設備(bèi)

型號

圖片

說明(míng)

1

能(néng)量(liáng)管(guǎn)理係統

Acrel-2000MG

內部(bù)設(shè)備的數據采(cǎi)集與監(jiān)控,由通信管理機,工業(yè)平板電腦(nǎo),串口(kǒu)服(fú)務(wù)器,遙信模(mó)塊(kuài)及相關(guān)通信輔(fǔ)件(jiàn)組(zǔ)成。

數(shù)據采集(jí),上(shàng)傳(chuán)及轉發至(zhì)服務器及協(xié)同控(kòng)製裝置

策略控(kòng)製(zhì):計劃(huá)曲綫(xiàn),需(xū)量(liáng)控(kòng)製,削(xiāo)峰(fēng)填穀,備(bèi)用電源等(děng)

2

顯(xiǎn)示(shì)器

25.1英寸液(yè)晶(jīng)顯(xiǎn)示器

係統軟件(jiàn)顯示(shì)載(zǎi)體

3

UPS電源

UPS2000-A-2-KTTS

為監控(kòng)主機提供後備(bèi)電源(yuán)

4

打(dǎ)印機

HP108AA4

用(yòng)以打印操(cāo)作(zuò)記(jì)錄(lù),參數(shù)修(xiū)改記錄,參(cān)數越限(xiàn),復(fù)限(xiàn),係(xì)統事(shì)故,設備(bèi)故障,保護(hù)運行等記(jì)錄(lù),以召喚打印(yìn)為(wéi)主要方式(shì)

5

音(yīn)箱

R19U

播(bō)放報警事件信(xìn)息

6

工業(yè)網(wǎng)絡交換(huàn)機

D-LINKDES-1016A16

提供16口百兆工(gōng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)交(jiāo)換機(jī)解決了通信(xìn)實時性,網絡安(ān)全(quán)性,本質安全與(yǔ)安(ān)全(quán)防爆技術(shù)等技(jì)術(shù)問題(tí)

7

GPS時鐘

ATS1200GB

利用gps同步衛星信(xìn)號(hào),接(jiē)收1pps和串口時間(jiān)信息,將本地的(dí)時鐘(zhōng)和gps衛(wèi)星(xīng)上(shàng)麵的時間進(jìn)行(háng)同步

8

交流計量(liáng)電表(biǎo)

AMC96L-E4/KC

電力參數測(cè)量(如單相(xiāng)或(huò)者(zhě)三相的電流,電壓,有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率,無功功率(shuài),視(shì)在功(gōng)率,頻(pín)率(shuài),功率因數(shù)等(děng)),復費(fèi)率電能(néng)計量(liáng),

四象(xiàng)限電(diàn)能計(jì)量(liáng),諧(xié)波分析以及電能監測和考核管理(lǐ)。多(duō)種(zhǒng)外圍接(jiē)口功能:帶有(yǒu)RS485/MODBUS-RTU協(xié)議(yì):帶開關量輸(shū)入和繼電器(qì)輸(shū)出(chū)可實現(xiàn)斷(duàn)路器開關的(dí)"遜信(xìn)“和(hé)“遙(yáo)控(kòng)”的(dí)功能

9

直流(liú)計量(liáng)電表

PZ96L-DE

可測量(liáng)直(zhí)流係統中(zhōng)的電壓(yā),電流,功率,正向與反(fǎn)向電能(néng)。可帶RS485通訊(xùn)接口,模擬量數(shù)據轉(zhuǎn)換,開關(guān)量輸(shū)入/輸(shū)出(chū)等功能(néng)

10

電(diàn)能質(zhì)量(liáng)監(jiān)測(cè)

APView500

實(shí)時(shí)監(jiān)測電(diàn)壓偏差(chà),頻(pín)率俯差(chà),三(sān)相電壓(yā)不平(píng)衡(héng),電壓波(bō)動和閃(shǎn)變(biàn),諾波等電能質量,記錄(lù)各類(lèi)電能(néng)質(zhì)量(liáng)事件,定位擾動源。

11

防(fáng)孤島裝(zhuāng)置

AM5SE-IS

防孤島保護裝置,當外(wài)部電網(wǎng)停電後(hòu)斷開和(hé)電網連接

12

箱(xiāng)變(biàn)測控(kòng)裝置

AM6-PWC

置針(zhēn)對光伏,風能,儲(chǔ)能升(shēng)壓變(biàn)不同(tóng)要求(qiú)研發的集(jí)保(bǎo)護(hù),測控(kòng),通(tōng)訊(xùn)一體化裝(zhuāng)置,具備保護(hù),通信(xìn)管(guǎn)理(lǐ)機功(gōng)能,環網交換(huàn)機功能的(dí)測控裝(zhuāng)置

13

通信管(guǎn)理(lǐ)機

ANet-2E851

能(néng)夠根據不(bù)同的(dí)采集規(guī)的進(jìn)行(háng)水(shuǐ)表,氣表,電表,微(wēi)機保護等(děng)設備終端的數據果(guǒ)集匯總(zǒng):

提供規約(yuē)轉換,透(tòu)明(míng)轉發,數據加(jiā)密(mì)壓縮,數據轉換,邊緣計算等(děng)多項功(gōng)能:實時多任務並行(háng)處理(lǐ)數(shù)據采(cǎi)集和數(shù)據(jù)轉發,可多鏈路(lù)上送平台(tái)據(jù):

14

串(chuàn)口服務器(qì)

Aport

功能:轉換“輔助(zhù)係(xì)統"的(dí)狀(zhuàng)態數據(jù),反(fǎn)饋到能量管理係(xì)統(tǒng)中(zhōng)。

1)空調的開(kāi)關(guān),調(tiáo)溫,及*全斷(duàn)電(二次開關(guān)實現(xiàn))

2)上傳配(pèi)電櫃(guì)各個空(kōng)開(kāi)信號

3)上傳UPS內部電(diàn)量(liáng)信息(xī)等

4)接(jiē)入電表(biǎo),BSMU等(děng)設(shè)備(bèi)

15

遙信模塊

ARTU-K16

1)反饋各個設(shè)備狀(zhuàng)態(tài),將(jiāng)相關數據到(dào)串口服(fú)務(wù)器:

讀消防VO信號,並(bìng)轉(zhuǎn)發給到(dào)上層(céng)(關(guān)機,事件上(shàng)報(bào)等)

2)采集水浸傳感器(qì)信(xìn)息,並轉發3)給到上(shàng)層(水(shuǐ)浸(jìn)信(xìn)號事件上(shàng)報(bào))

4)讀(dú)取(qǔ)門禁程(chéng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)信息,並(bìng)轉發(fā)

  1. 結(jié)束語

隨(suí)著“雙(shuāng)碳”目(mù)標(biāo)推(tuī)進,我國光(guāng)伏,儲(chǔ)能,新(xīn)能源汽(qì)車發展(zhǎn)不斷(duàn)進步,“光(guāng)伏 + 儲能(néng) + 充電”組合也(yě)被(bèi)越來越多(duō)地應用(yòng)到市(shì)場中。光儲(chǔ)充一體係(xì)統通(tōng)過精心選(xuǎn)擇(zé)與設(shè)計,在太陽能(néng)光伏(fú)組(zǔ)件,儲(chǔ)能(néng)設(shè)備(bèi)和(hé)電力轉換(huàn)器方(fāng)麵取(qǔ)得(dé)了顯著(zhù)成(chéng)果。優(yōu)化的(dí)太陽能(néng)電(diàn)池板,鋰離(lí)子電池和*效逆變器,使係統在(zài)能量轉(zhuǎn)換效率,儲(chǔ)能效率和(hé)供電穩定性(xìng)方麵(miàn)表(biǎo)現*越。監測機製(zhì)和管(guǎn)理策略(lüè)確(què)保了係(xì)統在(zài)長期運行中的可(kě)靠性和壽命(mìng)。電池組件10 a 以(yǐ)上(shàng)的壽(shòu)命(mìng)和逆變器15 a以上的設(shè)計(jì)壽命突顯(xiǎn)了係(xì)統(tǒng)的(dí)可靠性。這(zhè)一綜(zōng)合(hé)性能(néng)的(dí)提升(shēng)為清潔(jié)能源的(dí)應(yīng)用提(tí)供(gōng)了可(kě)行的,可(kě)持續的(dí)解(jiě)決方案(àn),為可(kě)再(zài)生(shēng)能源(yuán)的推廣和發(fā)展作(zuò)出巨大(dà)貢獻。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn)

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[6] 朱立(lì)剛(gāng),鄭小敏.雙碳能(néng)源(yuán)技(jì)術中(zhōng)的光儲(chǔ)充(chōng)一(yī)體(tǐ)係(xì)統(tǒng)設(shè)計與性能(néng)分析(xī)[A].電(diàn)力係(xì)統,2024

[7] 安科瑞(ruì)企業(yè)微電(diàn)網設計與(yǔ)應用設(shè)計(jì),2022,05