同類產(chǎn)品
淺談微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中的儲(chǔ)能應(yīng)用
安科瑞 劉邁
摘要:儲(chǔ)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(dòng),、優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行以及支持新型應(yīng)用場(chǎng)景的多重角色。本文從儲(chǔ)能的全新應(yīng)用方向展開(kāi)探討,,包括儲(chǔ)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(duì)能源交易市場(chǎng)的創(chuàng)新支持。
關(guān)鍵詞:儲(chǔ)能技術(shù),;光儲(chǔ)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(dòng)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(chǔ)能的深度融合,通過(guò)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(chǔ)”一體化的技術(shù)優(yōu)勢(shì),,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(chǔ)能應(yīng)用
分布式儲(chǔ)能
由于大部分分布式發(fā)電具有間歇性與波動(dòng)型,,因此分布式儲(chǔ)能是微電網(wǎng)中的部分,。分布式儲(chǔ)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(dòng)提供支撐,,可分為能量型儲(chǔ)能與功率型儲(chǔ)能。能量型儲(chǔ)能在微電網(wǎng)中可以平衡供需,,保證長(zhǎng)期穩(wěn)定供電;功率型儲(chǔ)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(chǔ)能主要為鋰離子電池、鉛酸電池,、液流電池等電化學(xué)儲(chǔ)能,。能量型儲(chǔ)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(wàn)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(zhǎng)期儲(chǔ)能,適合長(zhǎng)時(shí)間供電,,支撐能量?jī)?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(chǔ)能主要為超*電容器儲(chǔ)能,、飛輪儲(chǔ)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(méi)有化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,,具有毫米*響應(yīng)速度,,可以快速*制頻率和電壓的波動(dòng)。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(chǔ)能的應(yīng)用和混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)建是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),。此外,未來(lái)的儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能充放電能力等,,微電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特性對(duì)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(guò)對(duì)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(chǎng),。在區(qū)域(省)*場(chǎng)景,,作為電力市場(chǎng)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(chǎng)主體的積*性與競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)建立源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活*效互動(dòng)的電力運(yùn)行與市場(chǎng)交易體系,,充分發(fā)揮電力市場(chǎng)對(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(chǔ)*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)?;?、集群化發(fā)展,深刻影響并推動(dòng)配電網(wǎng)形態(tài)改變,,配微融合,,有效提升電力系統(tǒng)對(duì)新能源、電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)面向分布式資源的現(xiàn)代市場(chǎng)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(shì),*效參與電力輔助服務(wù),、電力市場(chǎng)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(chǔ)一體化的深度轉(zhuǎn)型,,在更多領(lǐng)域與場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
2.安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)解決方案
2.1概述
安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,,涵蓋了儲(chǔ)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(chǔ)、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(duì)電池組性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(duì)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(kù)采用SQLServer。本系統(tǒng)既可以用于儲(chǔ)能一體柜,,也可以用于儲(chǔ)能集裝箱,,是專門(mén)用于儲(chǔ)能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺(tái)。
2.2適用場(chǎng)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(wú)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(chǔ)能四大應(yīng)用場(chǎng)景
1)工廠與商場(chǎng):工廠與商場(chǎng)用電習(xí)慣明顯,,安裝儲(chǔ)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(chǔ)充電站:光伏自發(fā)自用,、供給電動(dòng)車(chē)充電站能源,,儲(chǔ)能平抑大功率充電站對(duì)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(chǔ)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(chǎng)景:工商業(yè)儲(chǔ)能積*探索融合發(fā)展新場(chǎng)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(chǎng)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(cè)
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(cè)各回路電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器,、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障,、告警等信號(hào),。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(wú)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(kāi)關(guān)狀態(tài),、斷路器故障脫扣告警等,。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源,、儲(chǔ)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(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理,,能夠根據(jù)儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能信息,、充電樁信息,、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。
2.4.2光伏界面
圖3光伏系統(tǒng)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(cè)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(cè)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(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析,;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率,、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示,。
2.4.3儲(chǔ)能界面
圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)界面
本界面主要用來(lái)展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面
本界面主要用來(lái)展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,,包括開(kāi)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(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警,。
圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警,。
圖10儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(chǔ)能電池狀態(tài)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)BMS狀態(tài)信息,,主要包括儲(chǔ)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(chǔ)能電池的SOC信息。
圖12儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)電池簇信息,,主要包括儲(chǔ)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(duì)應(yīng)的位置,。
2.4.4風(fēng)電界面
圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(cè)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(cè),、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率,、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示,。
2.4.5充電樁界面
圖14充電樁界面
本界面用來(lái)展示對(duì)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(gè)充電樁的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
2.4.6視頻監(jiān)控界面
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(huà)面,,且通過(guò)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(cè)
系統(tǒng)應(yīng)可以通過(guò)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),、未來(lái)天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),,對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè),,并展示合格率及誤差分析,。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃,,便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖16光伏預(yù)測(cè)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(chǔ)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(dòng)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(wú)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(dòng)和關(guān)閉等遙信變位,,及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(chǔ)和管理,,方便用戶對(duì)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(cè)
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)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(cè),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(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測(cè)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(dòng)與閃變:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值,、A/B/C三相電壓長(zhǎng)閃變值,;應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線、短閃變曲線和長(zhǎng)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(wú)功功率和視在功率,;應(yīng)能顯示三相總有功功率,、總無(wú)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(cè):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(chǔ)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(dòng)作或返回),、波形號(hào)、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(duì)整個(gè)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(guò)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(wú)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(lái)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(duì)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(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能,、收益等分析;具備對(duì)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(duì)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(gè)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(dòng)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?/p>
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(duì)整個(gè)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(cè),。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序,,然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)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(guò)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(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前,、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析、比較,,對(duì)分析處理事故,、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)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(gè)周波,、故障后4個(gè)周波波形,,總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量,、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形,。
圖28故障錄波
2.4.20事故追憶
可以自動(dòng)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(kāi)關(guān)位置,、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài),、遙測(cè)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(dòng)事件,,當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí),存儲(chǔ)事故10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù),。啟動(dòng)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
4.結(jié)語(yǔ)
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(chǎng)景中得到了廣泛的示范應(yīng)用,。例如,在我國(guó)山東長(zhǎng)島的智能微電網(wǎng)群試點(diǎn)項(xiàng)目中,,儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合有效解決了無(wú)電地區(qū)的基本用電問(wèn)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(chǔ)能技術(shù)的實(shí)際效益,也為未來(lái)的技術(shù)推廣和規(guī)?;瘧?yīng)用提供了寶貴經(jīng)驗(yàn),。
未來(lái),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(chǔ)能技術(shù)與微電網(wǎng)的深度融合將進(jìn)一步推動(dòng)能源系統(tǒng)的智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。儲(chǔ)能技術(shù)的多樣化發(fā)展,,例如混合儲(chǔ)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(chǔ)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(kāi)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(chǎng)景的拓展提供理論支持和實(shí)踐參考。
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