產(chǎn)品分類(lèi)
Products安科瑞 陳聰
摘 要:為了更好地協(xié)調和控制以家庭為單位的微電網(wǎng)能量利用,對基于微網(wǎng)的戶(hù)用儲能系統進(jìn)行研究。針對戶(hù)用儲能系統中的工作模式、儲能電池組容量配置、電池管理系統設計、能量管理系統設計進(jìn)行研究,并通過(guò)掛網(wǎng)試運行進(jìn)行測試驗證。測試驗證結果表明,所設計的戶(hù)用儲能系統對入戶(hù)功率具有有效可靠的調節能力,能有效的進(jìn)行能量控制。
關(guān)鍵詞:微電網(wǎng);戶(hù)用儲能;能量管理電池管理系統(BMS);試驗驗證
?0 引言
近年來(lái),近年來(lái)國內外的戶(hù)用儲能市場(chǎng)開(kāi)始井噴,尤其是國外市場(chǎng)已經(jīng)非?;馃?。戶(hù)用儲能系統相當于一個(gè)小型的儲能電站,在用電低峰時(shí)段,可對其中電池組進(jìn)行充電,用以在用電高峰時(shí)段或斷電情況下使用,從而達到削峰填谷的效果,同時(shí)可以用來(lái)均衡家用用電負荷,節省家庭電費開(kāi)支。結合各城區及城市電網(wǎng)可形成微電網(wǎng),實(shí)現離/并網(wǎng)的雙模式運行,根據負荷、儲能能量、電網(wǎng)、和電價(jià)進(jìn)行運行策略的調整,來(lái)實(shí)現系統運行優(yōu)化和用戶(hù)收益較大化。因此,對戶(hù)用儲能系統相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究具有重大意義和經(jīng)濟價(jià)值,也符合的“雙碳”政策和目標。當前國內外相關(guān)研究機構均對戶(hù)用儲能系統,開(kāi)展了相關(guān)研究,已有部分項目完成了成功試點(diǎn)。為了更好地協(xié)調和控制以家庭為單位的微電網(wǎng)能量利用,本文對基于微電網(wǎng)的戶(hù)用儲能系統關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
1 戶(hù)用儲能系統
戶(hù)用儲能系統可劃分為離網(wǎng)、并網(wǎng)、并離網(wǎng)切換型三類(lèi)。并離網(wǎng)切換型應對不同工況和抗外部干擾能力強,供電可靠性高,并且具有靈活的管理系統??筛鶕娋W(wǎng)、負荷、儲能及電價(jià)進(jìn)行運行策略調整,用電低谷期自行充電,以備用電高峰或斷電時(shí)使用,提高了用戶(hù)的收益。
并離網(wǎng)切換型戶(hù)用儲能系統主要構成部件有雙向儲能變流器、儲能電池組、并網(wǎng)及計量設備、公共電網(wǎng)、負載設備、光伏組件。目前儲能系統拓撲結構方式可分為交流并網(wǎng)型和直流并網(wǎng)型兩類(lèi)。圖1和圖2分別為兩種并網(wǎng)類(lèi)型的拓撲結構,戶(hù)用儲能系統根據容量配置級別,通常采用直流耦合拓撲結構,并且方便接入光伏擴展組件。
2 關(guān)鍵技術(shù)研究
針對戶(hù)用儲能系統關(guān)鍵技術(shù)的研究,本文從系統工作模式、儲能系統容量配置、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)等方面開(kāi)展研究。
2.1 系統工作模式
戶(hù)用儲能系統存在充電、放電以及待機三種工作模式,通過(guò)對儲能系統以及各用電負荷運行狀態(tài)的檢測,進(jìn)行不同模式切換。在未接入光伏的運行情況下,戶(hù)用儲能系統的工作模式主要依據家庭負載總功率以及電池SOC情況作為控制切換條件。
如圖3所示,設定家庭總負載功率PN,當家庭所有負載的功率處于PN 范圍內時(shí),戶(hù)用儲能系統投入供電模式一(充電模式),家庭所有負荷全部由市電供電,同時(shí)通過(guò)高電對儲能系統組進(jìn)行充電,直至充滿(mǎn)或高于SOC上限值時(shí),系統切換為待機工作模式。
如圖4所示,當家庭所有的負載功率超過(guò)PN時(shí),戶(hù)用儲能系統投入供電模式二(放電模式),家庭所有負荷由儲能系統和市電同時(shí)供電,直至電池量較低或低于SOC下限值時(shí),提示降低輸出功率至PN以下,系統切換為待機工作模式。
2.2 儲能電池組容量配置
在儲能電池組的容量配置上,主要考慮兩個(gè)因素:
根據用戶(hù)用電的整體需求,對儲能電池組的容量配置進(jìn)行分析與確定。戶(hù)用儲能系統容量主要根據戶(hù)用總負荷大小決定,需保證特殊情況下必要用電設備的正常運行,所以在配置容量時(shí),需考慮系統的自給時(shí)間,即離網(wǎng)戶(hù)用儲能系統在沒(méi)有任何外界能量來(lái)源時(shí),僅由儲能電池組進(jìn)行電能輸送,仍可保證所有設備正常運行的時(shí)長(cháng)。
(2)儲能電池通過(guò)串并聯(lián)組合實(shí)現所需的電壓等級和儲能容量,串并聯(lián)方式需要依據實(shí)際需求合理設置。具體計算公式如下:
Q ? P /V (1)
N串 ?V /V0 (2)
N并 ? Q / Q0 (3)
式中,P為儲能系統配置的總能量(kWh),Q為系統中儲能電池組的額定容量(Ah),Q0為電池單體的額定容量,V為電池組的額定工作電壓,V0為電池的單體額定工作電壓,N串和N并分別為儲能電池組的串、并聯(lián)數量。
2.3 電池管理系統設計(BMS系統)
BMS系統由電池組的管理終端BMU和電池單體管理終端BCU組成兩級構架,如圖5所示。
BCU作為儲能系統的基礎管理功能單元,主要負責電池單體中電量、溫度、電流、電壓等信息進(jìn)行采集,并通過(guò)通訊將采集的數據上傳給BMU。BMU通過(guò)對BCU上傳的數據進(jìn)行整理和分析,下發(fā)控制指令,實(shí)現電池單體之間SOC均衡,并適配合理的溫控策略,對出現異常的電池組發(fā)出報警進(jìn)行保護。
BMS系統對電池組的控制功能主要有:對電池單體的溫度、電流和電壓進(jìn)行檢測,同時(shí)與儲能變流器以及上位機進(jìn)行通信,可對電池組提供過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、過(guò)溫、適中保護及告警等功能。
2.4 能量管理系統設計
戶(hù)用儲能系統中EMS的設計一般采用戶(hù)用能量管理系統(HEMS)模式,這種模式在結構上對分散型用戶(hù)具有較好的適配性,每戶(hù)儲能系統獨立構成,其網(wǎng)絡(luò )結構如圖6所示。采集模塊輸送實(shí)時(shí)能量信息至EMS控制核心,并儲存于數據庫,控制器通過(guò)對數據分析處理,選取優(yōu)化控制策略,對儲能系統進(jìn)行管理。用戶(hù)可通過(guò)人機交互界面、移動(dòng)終端查詢(xún)系統相關(guān)信息,并可以對儲能系統進(jìn)行操作。EMS可以與電網(wǎng)進(jìn)行雙向的信息交互,上傳本地的用電信息,下載實(shí)時(shí)電價(jià)。
3 Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統概述
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統,是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求,總結國內外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗,專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電樁的接入,進(jìn)行數據采集分析,直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況,是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標,提升可再生能源應用,提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng);有效實(shí)現用戶(hù)側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、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)濟運行提供了全新的解決方案。
微電網(wǎng)能量管理系統應采用分層分布式結構,整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層:設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
本方案遵循的標準有:
本技術(shù)規范書(shū)提供的設備應滿(mǎn)足以下規定、法規和行業(yè)標準:
GB/T26802.1-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范的1部分:通用要求
GB/T26806.2-2011工業(yè)控制計算機系統工業(yè)控制計算機基本平臺2部分:性能評定方法
GB/T26802.5-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范5部分:場(chǎng)地安全要求
GB/T26802.6-2011工業(yè)控制計算機系統通用規范6部分:驗收大綱
GB/T2887-2011計算機場(chǎng)地通用規范
GB/T20270-2006信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò )基礎安全技術(shù)要求
GB50174-2018電子信息系統機房設計規范
DL/T634.5101遠動(dòng)設備及系統5-101部分:傳輸規約基本遠動(dòng)任務(wù)配套標準
DL/T634.5104遠動(dòng)設備及系統5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)101
GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力系統技術(shù)規定
GB/T36274-2018微電網(wǎng)能量管理系統技術(shù)規范
GB/T51341-2018微電網(wǎng)工程設計標準
GB/T36270-2018微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范
DL/T1864-2018型微電網(wǎng)監控系統技術(shù)規范
T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范
T/CEC150-2018低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規范
T/CEC151-2018并網(wǎng)型交直流混合微電網(wǎng)運行與控制技術(shù)規范
T/CEC152-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)需求響應技術(shù)要求
T/CEC153-2018并網(wǎng)型微電網(wǎng)負荷管理技術(shù)導則
T/CEC182-2018微電網(wǎng)并網(wǎng)調度運行規范
T/CEC5005-2018微電網(wǎng)工程設計規范
NB/T10148-2019微電網(wǎng)的1部分:微電網(wǎng)規劃設計導則
NB/T10149-2019微電網(wǎng)2部分:微電網(wǎng)運行導則
3.3適用場(chǎng)合
系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。
4系統配置
本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計,即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層
5系統功能
微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好,應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài),實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中,各子系統回路電參量主要有:三相電流、三相電壓、總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值;狀態(tài)參數主要有:開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統應可以對分布式電源、儲能系統進(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、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。
系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理,能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警,并支持定期的電池維護。
微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及總體負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求,也可將充電,儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。
圖2系統主界面
子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。
圖3光伏系統界面
本界面用來(lái)展示對光伏系統信息,主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。
圖4儲能系統界面
本界面主要用來(lái)展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。
本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置,包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖6儲能系統BMS參數設置界面
本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)行設置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖7儲能系統PCS電網(wǎng)側數據界面
本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。
圖8儲能系統PCS交流側數據界面
本界面用來(lái)展示對PCS交流側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。
圖9儲能系統PCS直流側數據界面
本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據,主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。
圖10儲能系統PCS狀態(tài)界面
本界面用來(lái)展示對PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。
圖11儲能電池狀態(tài)界面
本界面用來(lái)展示對BMS狀態(tài)信息,主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等,同時(shí)展示當前儲能電池的SOC信息。
圖12儲能電池簇運行數據界面
本界面用來(lái)展示對電池簇信息,主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當前電芯的大、小電壓、溫度值及所對應的位置。
圖13風(fēng)電系統界面
本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息,主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。
圖14充電樁界面
本界面用來(lái)展示對充電樁系統信息,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(xiàn)、各個(gè)充電樁的運行數據等。
圖15微電網(wǎng)視頻監控界面
本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面,且通過(guò)不同的配置,實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。
系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據,對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃,便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。
系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息,進(jìn)行系統運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。
圖17策略配置界面
應能查詢(xún)各子系統、回路或設備規定時(shí)間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能等。
圖18運行報表
5.5實(shí)時(shí)報警
應具有實(shí)時(shí)報警功能,系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位,及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警,應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻;并應能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。
圖19實(shí)時(shí)告警
5.6歷史事件查詢(xún)
應能夠對遙信變位,保護動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數、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)行存儲和管理,方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢(xún)統計、事故分析。
圖20歷史事件查詢(xún)
5.7電能質(zhì)量監測
應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測,使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況,以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。
1)在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度和正序/負序/零序電流值;
2)諧波分析功能:系統應能實(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:系統應能顯示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(cháng)閃變值;應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn);應能顯示電壓偏差與頻率偏差;
4)功率與電能計量:系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率;應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;應能提供有功負荷曲線(xiàn),包括日有功負荷曲線(xiàn)(折線(xiàn)型)和年有功負荷曲線(xiàn)(折線(xiàn)型);
5)電壓暫態(tài)監測: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),系統應能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員;系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6)電能質(zhì)量數據統計:系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據,包括均值、95%概率值、方均根值。
7)事件記錄查看功能:事件記錄應包含事件名稱(chēng)、狀態(tài)(動(dòng)作或返回)、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。
圖21微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面
5.8遙控功能
應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序,可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。
圖22遙控功能
5.9曲線(xiàn)查詢(xún)
應可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面,可以直接查看各電參量曲線(xiàn),包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。
圖23曲線(xiàn)查詢(xún)
5.10統計報表
具備定時(shí)抄表匯總統計功能,用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況,即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析;對系統運行的節能、收益等分析;具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時(shí)間、年停電次數等分析;具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。
圖24統計報表
5.11網(wǎng)絡(luò )拓撲圖
系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構;可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(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備或元件及其故障部位。
圖25微電網(wǎng)系統拓撲界面
本界面主要展示微電網(wǎng)系統拓撲,包括系統的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。
5.12通信管理
可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(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,快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
圖26通信管理
5.13用戶(hù)權限管理
應具備設置用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作(如遙控操作,運行參數修改等)??梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖27用戶(hù)權限
5.14故障錄波
應可以在系統發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過(guò)對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)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
5.15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)掃描數據,包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數據基礎。
用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件,當每個(gè)事件發(fā)生時(shí),存儲事故*個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)規定和隨意修改。
圖29事故追憶
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說(shuō)明 |
1 | 能量管理系統 | Acrel-2000MG | | 內部設備的數據采集與監控,由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。 數據采集、上傳及轉發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置。 策略控制:計劃曲線(xiàn)、需量控制、削峰填谷、備用電源等 |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | | 系統軟件顯示載體 |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | | 為監控主機提供后備電源 |
4 | 打印機 | HP108AA4 | | 用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、復限,系統事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為主要方式 |
5 | 音箱 | R19U | | 播放報警事件信息 |
6 | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò )交換機 | D-LINKDES-1016A16 | | 提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò )交換機解決了通信實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò )安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問(wèn)題 |
7 | GPS時(shí)鐘 | ATS1200GB | | 利用gps同步衛星信號,接收1pps和串口時(shí)間信息,將本地的時(shí)鐘和gps衛星上面的時(shí)間進(jìn)行同步 |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC | | 電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、復費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現斷路器開(kāi)關(guān)的"遜信“和“遙控”的功能 |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE | | 可測量直流系統中的電壓、電流、功率、正向與反向電能??蓭S485通訊接口、模擬量數據轉換、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出等功能 |
10 | 電能質(zhì)量監測 | APView500 | | 實(shí)時(shí)監測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變、諾波等電能質(zhì)量,記錄各類(lèi)電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源。 |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | | 防孤島保護裝置,當外部電網(wǎng)停電后斷開(kāi)和電網(wǎng)連接 |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC | | 置針對光伏、風(fēng)能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護,測控,通訊一體化裝置,具備保護、通信管理機功能、環(huán)網(wǎng)交換機功能的測控裝置 |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 | | 能夠根據不同的采集規的進(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總: 提供規約轉換、透明轉發(fā)、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數據采集和數據轉發(fā),可多鏈路上送平臺據: |
14 | 串口服務(wù)器 | Aport | | 功能:轉換“輔助系統"的狀態(tài)數據,反饋到能量管理系統中。 1)空調的開(kāi)關(guān),調溫,及*斷電(二次開(kāi)關(guān)實(shí)現) 2)上傳配電柜各個(gè)空開(kāi)信號 3)上傳UPS內部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設備 |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | | 1)反饋各個(gè)設備狀態(tài),將相關(guān)數據到串口服務(wù)器: 讀消防VO信號,并轉發(fā)給到上層(關(guān)機、事件上報等) 2)采集水浸傳感器信息,并轉發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門(mén)禁程傳感器信息,并轉發(fā) |
7結束語(yǔ)
本文對基于微電網(wǎng)的戶(hù)用儲能系統進(jìn)行研究,分別從系統工作模式、儲能電池組容量配置、電池管理系統設計、能量管理系統設計等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,從而實(shí)現了對微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監控、發(fā)用電預測、儲能調度優(yōu)化和信息綜合管理。本系統已在電力研究院和多個(gè)能源電力公司推廣運行,達到其微電網(wǎng)的經(jīng)濟優(yōu)化運行,具有推廣應用價(jià)值,有助于綠色、節能微電網(wǎng)的推廣。
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