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Acrel-2000MG光儲直柔微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求,總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗,專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入,全天候進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析,直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況,是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運行為目標(biāo),促進(jìn)可再生能源應(yīng)用,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負(fù)荷波動;有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷,提高電力設(shè)備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行提供了全新的解決方案。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層:設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約。
拓?fù)鋱D如下:
系統(tǒng)應(yīng)通過光儲直柔微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)軟件,實現(xiàn)供微電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、運行管理和優(yōu)化控制、事故記錄和分析、繼電保護(hù)等,完成企業(yè)微電網(wǎng)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運行管理。系統(tǒng)應(yīng)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層構(gòu)成。
1) 數(shù)據(jù)采集及處理:通過光伏發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備、充電樁、負(fù)荷及輔助設(shè)備等實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等;
2) 實時監(jiān)控:實時監(jiān)控微電網(wǎng)系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)、系統(tǒng)性能、功率輻射曲線、上網(wǎng)電量與發(fā)電量、系統(tǒng)損耗等,及時掌握微電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運行水平,包括對光伏逆變器、儲能變流器、充電樁、主接線、通訊狀態(tài)等的實時監(jiān)控;
3) 畫面顯示:各子系統(tǒng)的發(fā)用電信息與狀態(tài)、各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動作及復(fù)歸信息、交直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、系統(tǒng)拓?fù)?、各種告警、運行曲線、環(huán)境數(shù)據(jù)等信息;
4) 智能控制策略:包括峰谷策略、最大需量策略、平滑出力、計劃曲線策略、防逆流策略、自定義控制策略等;
5) 記錄功能:具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能,以供查詢、分析、打??;
6) 報警處理:用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關(guān)報警,并將報警歸納于不同的報警窗口。同時通過告警異常事件進(jìn)行管理,為設(shè)備性能的評估、準(zhǔn)確判斷故障、提供支持;通過事故追憶和事故重演,可分析事故發(fā)生原因,避免事故的再次發(fā)生,保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行;
7) 應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能,避免越權(quán)操作,同時支持對操作密碼進(jìn)行設(shè)置,為系統(tǒng)的遙控/遙調(diào)等操作安全性提供保障;
8) 曲線分析功能:可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù),以便分析其當(dāng)前運行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢;
報表統(tǒng)計功能:通過報表,可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運行參數(shù),形成運行日報、月報、電能統(tǒng)計日報、月報、年報。
根據(jù)客戶需求及項目實際情況,本項目智能化設(shè)計一套Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。
本項目建議設(shè)置直流母線,實現(xiàn)光伏、儲能、充電樁通過直流直接交互,因直流電源(新能源)本身具備不可靠的特性,因此需要通過AC/DC模塊并入交流母線,作為充電樁電源的重要補充,相關(guān)設(shè)計由相關(guān)廠家負(fù)責(zé)。
本方案重點解決光伏發(fā)電功率控制、充能充放策略以及充電樁有序充電控制等,因此對此處不再贅述。
? 自發(fā)自用:過設(shè)置PCC點的功率值,系統(tǒng)控制PCC點功率穩(wěn)定在設(shè)置值。在這種狀態(tài)下,系統(tǒng)處于自發(fā)自用的狀態(tài)下,即:1)當(dāng)分布式電源輸出功率大于負(fù)載功率時,不能被負(fù)載消耗時,增加負(fù)載或儲能系統(tǒng)充電。2)當(dāng)分布式電源輸出功率小于負(fù)載功率時,不夠負(fù)載消耗時,減少負(fù)載(或者調(diào)節(jié)充電功率)或者儲能系統(tǒng)對負(fù)載放電。
? 削峰填谷:1)根據(jù)用戶用電規(guī)律,設(shè)置峰值和谷值,當(dāng)電網(wǎng)功率大于峰值時,儲能系統(tǒng)放電,以此來降低負(fù)荷高峰;當(dāng)電網(wǎng)功率小于谷值時,儲能系統(tǒng)充電,以此來填補負(fù)荷低谷,使發(fā)電、用電趨于平衡。2)根據(jù)分布式電源發(fā)電規(guī)律,設(shè)置峰值和谷值,當(dāng)電網(wǎng)功率大于峰值時,儲能系統(tǒng)充電,以此來降低發(fā)電高峰;當(dāng)電網(wǎng)功率小于谷值時,儲能系統(tǒng)放電,以此來填補發(fā)電低谷,使發(fā)電、用電趨于平衡。
? 需量控制:在光伏系統(tǒng)出力的情況下,如果負(fù)荷功率仍然超過設(shè)置的需量功率,則控制儲能系統(tǒng)出力,平抑超出需量部分的功率,增加系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
? 有序充電:在變壓器容量范圍內(nèi)進(jìn)行充電,如果充電功率接近變壓容量限值,優(yōu)先控制光伏最大功率輸出或儲能進(jìn)行放電,如果光儲仍不滿足充電需求,則進(jìn)行降功率運行,直至切除部分充電樁(改變充電行為),對于充電樁的切除按照后充先切,先來后切的方式進(jìn)行有序的充電。(有些是以充電時間與充電功率為控制變量,以充電費用或者峰谷差最小為目標(biāo))
? 平抑波動:根據(jù)負(fù)荷的用電功率變化,進(jìn)行充放電的控制,如功率變化率大于某個設(shè)定值,進(jìn)行放電,主要用于降低電網(wǎng)沖擊
? 力調(diào)控制:跟蹤關(guān)口功率因數(shù),控制儲能PCS連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率輸出
? 電池維護(hù)策略:定期對電池進(jìn)行一次100%DOD深充深放循環(huán);通過系統(tǒng)下發(fā)指令,更改BMS的充滿和放空保護(hù)限值,以滿足100%DOD充放,系統(tǒng)按照正常調(diào)度策略運行
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行狀態(tài),實時監(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,使管理人員實時掌握發(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。
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)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、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;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
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。
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)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、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;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
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、電量費用,變化曲線、各個充電樁的運行數(shù)據(jù)等。
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