產(chǎn)品分類(lèi)
Products安科瑞 陳聰
摘要:分布式光伏發(fā)電作為一種重要的可再生能源,具有清潔、*效、可再生的特點(diǎn),對于緩解能源危機、降低環(huán)境污染、促進(jìn)可持續發(fā)展具有重要的意義。概述分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的總體設計思路,并詳細介紹分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的設計方案,包括技術(shù)原理、系統構成、關(guān)鍵技術(shù)等方面,*后結合實(shí)際使用需求總結方案運行管理措施,期望在能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,為實(shí)現可持續發(fā)展做出更大的貢獻。
關(guān)鍵詞:分布式光伏發(fā)電;并網(wǎng)發(fā)電;技術(shù)方案設計;運行管理
0引言
在光伏發(fā)電中,并網(wǎng)運行方式具有顯著(zhù)的安全保障功能。為確保光伏設備在并網(wǎng)發(fā)電中的穩定運行,*須對運行設計方案進(jìn)行合理優(yōu)化和完善。根據實(shí)際需求和電網(wǎng)條件,選擇適合的光伏設備型號和配置。建立完善的監控與控制系統,實(shí)時(shí)監測光伏設備的運行狀態(tài)、發(fā)電量、電網(wǎng)參數等,及時(shí)預警和處置異常情況。此外,針對并網(wǎng)發(fā)電系統的優(yōu)化設計需要綜合考慮多個(gè)方面。從發(fā)電線(xiàn)路的選擇到斷路器的布置,通過(guò)綜合設計策略,可實(shí)現發(fā)電系統的*效、安全以及可持續發(fā)展。
1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的總體架構設計
分布式的光伏發(fā)電并網(wǎng)架構主要應當包含光伏組件、逆變器、自動(dòng)監控系統、雙向電表、匯流箱、直流電以及交流電的傳輸線(xiàn)路等。在設計過(guò)程中,需要充分考慮實(shí)際情況和系統的穩定性、可靠性等因素,以確保系統的正常運行與效益的*大化。在設計分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統時(shí),需要合理地接入并網(wǎng)電源設備,并實(shí)時(shí)監測和靈活調節系統負荷功率。結合實(shí)際
情況,可以選擇合適的并網(wǎng)接入方案。
根據監測到的負荷功率變化,可以通過(guò)調整逆變器的運行參數來(lái)靈活調節系統的負荷功率,維持電網(wǎng)的穩定性和可靠性,確保并網(wǎng)電源設備在異常情況下能夠快速地與電網(wǎng)解列,防止對電網(wǎng)造成影響。再根據實(shí)際情況,選擇箱變低壓母線(xiàn)、配電室的并網(wǎng)接入設備形式。工程技術(shù)人員需要采用體系化的設計思路,優(yōu)化光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的發(fā)電方陣結構。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的體系架構設計如圖1所示。
圖1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的體系架構
為優(yōu)化分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統方案,需要*點(diǎn)保障光伏發(fā)電組件的安全運行。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統的運行環(huán)境可能會(huì )對系統設備的使用壽命造成影響,因此需要設計出完善的建模方案,以應對各種特殊情況。首先,運用模型分析方法直觀(guān)檢測系統節點(diǎn),從而更好地理解系統的性能和行為。其次,應當配備減震系統,確保關(guān)鍵連接組件能夠更好地發(fā)揮作用,避免瞬時(shí)損壞的強烈振動(dòng)對并網(wǎng)發(fā)電裝置造成影響。再次,建立分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統的立體模型,有助于提*并網(wǎng)發(fā)電系統的使用效能。*后,結合發(fā)電工程所在區域的風(fēng)力因素、風(fēng)向因素以及自然光照條件等,合理劃分光伏發(fā)電的方陣系統,從而提*整個(gè)系統的運行效率。
2分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)方案設計要點(diǎn)
2.1*用線(xiàn)路的接入形式選擇
分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統采用*用變壓器,應科學(xué)地選擇設備型號。若分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統中的電流速斷保護不夠靈敏,須視情況增設縱聯(lián)差動(dòng)保護,以確保電網(wǎng)的正常運行。對于過(guò)電流的并網(wǎng)系統設備,其保護模式應采用特殊的低電壓閉鎖系統,以確保電源分布式結構能全*滿(mǎn)足電網(wǎng)設備的安全閉鎖、快捷操作以及接地保護性能。
此外,針對具備*溫跳閘和低溫報警功能的系統變壓器,應進(jìn)一步提升電網(wǎng)接入的普及度,為并網(wǎng)系統的過(guò)負荷安全保障功能提供有力支撐。對于并網(wǎng)發(fā)電的終端設備系統用戶(hù),應確保其具備更*可靠性的并網(wǎng)安全發(fā)電效果。*用線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò )的斷路器設備應配備相間短路安全保障功能,從源頭上杜絕并網(wǎng)安全運行故障。
2.2發(fā)電線(xiàn)路的接入系統設計
并網(wǎng)發(fā)電線(xiàn)路系統如圖2所示,其工作原理是將多個(gè)發(fā)電機組通過(guò)并網(wǎng)裝置連接于一個(gè)公共的電力網(wǎng)絡(luò )。關(guān)于多種結構形式的并網(wǎng)發(fā)電線(xiàn)路,應結合實(shí)際情況選擇接入現有的光伏電網(wǎng)。在進(jìn)行接入系統設計時(shí),*須深入了解發(fā)電線(xiàn)路的特點(diǎn)與要求,結合地區差異和實(shí)際需求進(jìn)行綜合評估,充分考慮環(huán)境因素、設備性能、運行條件等多個(gè)方面,結合電力電子技術(shù)、控制理論以及通信技術(shù)等*進(jìn)科技手段,實(shí)現發(fā)電線(xiàn)路的優(yōu)化配置與*效管理。此外,設計過(guò)程中需注重節能減排和綠色發(fā)展。通過(guò)優(yōu)化發(fā)電線(xiàn)路的布局、提*設備能效、采用清潔能源等方式,降低對環(huán)境的影響,推動(dòng)電力行業(yè)的可持續發(fā)展,有助于提*發(fā)電線(xiàn)路系統的安全使用效益。
近年來(lái),設計院人員正在深入研究具有靈活閉鎖功能的新型變壓器。經(jīng)過(guò)系統功能創(chuàng )新與改造后,新型變壓器能夠實(shí)現更加平穩可靠的光伏并網(wǎng)發(fā)電效益,同時(shí)降低光伏發(fā)電的使用成本。因此,采取靈活的發(fā)電線(xiàn)路并網(wǎng)接入形式,有助于光伏發(fā)電的系統組件發(fā)揮更好的安全使用功能。
圖2并網(wǎng)發(fā)電線(xiàn)路系統
2.3合理布置系統斷路器
隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在布置系統方面有更多類(lèi)型的設備選擇。在光伏發(fā)電并網(wǎng)設備系統中,斷路器的作用舉足輕重,為光伏并網(wǎng)發(fā)電提供良好的保障。然而,目前光伏發(fā)電系統的斷路器主要集中在傳統的斷電安全保護上,這顯然已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現代光伏并網(wǎng)發(fā)電的安全需求。因此,需要結合實(shí)際情況,對常規設計方案進(jìn)行擴展和創(chuàng )新。
在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統中,熔斷器、微型斷路器以及隔離開(kāi)關(guān)等設備不可少。通過(guò)合理選用這些斷路器設備,可以為光伏并網(wǎng)發(fā)電提供更加可靠和穩定的保障。同時(shí),為提*并網(wǎng)發(fā)電設備的開(kāi)斷保護能力,需要引入智能化的并網(wǎng)發(fā)電安全控制技術(shù),這樣才能確保電網(wǎng)設備的負荷端和系統電源端能夠實(shí)現更加穩定和可靠的協(xié)同運行。此外,可以采用客觀(guān)的計算方法,準確判斷系統短路的瞬時(shí)電流強度,從而為光伏并網(wǎng)發(fā)電的安全運行提供有力支持。
3分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)方案的運行管理措施
3.1防孤島保護的功能完善
隨著(zhù)科技的發(fā)展,防孤島的安全保護系統日益完善,其強大的功能為光伏發(fā)電配置設計提供全*的支持。該系統的核心在于預防并網(wǎng)發(fā)電設備的孤島現象,通過(guò)智能化和自動(dòng)化的數據傳輸方案,從根本上消除光伏并網(wǎng)中的設備運行孤島。這不僅提*系統的效率,還為電網(wǎng)的整體安全運行提供有力保障。此外,采用自動(dòng)化的防孤島保護裝置能夠實(shí)時(shí)、準確地排查并網(wǎng)運行發(fā)電的孤島問(wèn)題,迅速斷開(kāi)孤島設備,有效避免設備損壞和電網(wǎng)事故。為保證光伏系統設備的穩定運行,合理采用低電壓保護裝置進(jìn)行緊急控制至關(guān)重要。它能全*監測異常系統的運行電壓,確保系統安全。同時(shí),對于發(fā)電量的智能統計設備,需要進(jìn)行科學(xué)的設計和選用。這不僅為系統電價(jià)補償提供支撐,還有助于實(shí)現光伏發(fā)電的精細化管理,進(jìn)一步提*電力系統的運行效率。
3.2適當增加縱聯(lián)差動(dòng)保護以及系統過(guò)流保護
在光伏發(fā)電的當前結構中,縱聯(lián)差動(dòng)保護已成為確保發(fā)電安全的重要手段,被廣泛采納和應用。這種保護技術(shù)主要用于并網(wǎng)發(fā)電系統,能夠精*及時(shí)地檢測出并網(wǎng)線(xiàn)路中的異常情況。通過(guò)全過(guò)程的縱聯(lián)差動(dòng)保護,可以顯著(zhù)提*并網(wǎng)發(fā)電系統的設備可靠性。過(guò)流保護是另一項關(guān)鍵技術(shù)。它的核心在于準確檢測并網(wǎng)發(fā)電中的瞬時(shí)大電流部位,并采用相應的系統安全保障技術(shù)方案。因此,應更廣泛地采用電源設備系統安全改造技術(shù),充分發(fā)揮并網(wǎng)光伏電源的多層面安全保障功能。在線(xiàn)監測網(wǎng)絡(luò )電能裝置則負責全*測定并網(wǎng)光伏設備的電壓和電流參數,有助于值班人員及時(shí)發(fā)現三相不平衡的系統電流異常,并對諧波干擾進(jìn)行必要的排查。
3.3自動(dòng)檢測裝置運用于并網(wǎng)安全管理
自動(dòng)化檢測設備在操作上具有顯著(zhù)的優(yōu)勢,廣泛應用于光伏并網(wǎng)發(fā)電的全*檢測。它能夠測試系統頻率、電源電壓、功率因數以及系統諧波的影響。在光伏發(fā)電系統的整體結構中,自動(dòng)化的并網(wǎng)運行安全檢測設備占據著(zhù)核心地位。同時(shí),光伏發(fā)電作為清潔能源產(chǎn)業(yè),既能為發(fā)電能源模式的創(chuàng )新提供有力支持,又能為傳統發(fā)電能源的節約控制做出貢獻。因此,當前技術(shù)研究人員致力于探索光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的核心技術(shù),以實(shí)現碳中和的并網(wǎng)發(fā)電系統工程建設目標。為確保光伏并網(wǎng)發(fā)電系統建設方案的合理性,需要合理界定*風(fēng)險區域,以避免可能的損壞。此外,這種智能化裝置可以用于檢測外力破壞因素。在實(shí)踐中,工程技術(shù)人員應采取正確的技術(shù)方法來(lái)預防外部因素的侵蝕,合理劃分安全隱患區域,從而提*光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的綜合效益。在構建光伏并網(wǎng)發(fā)電系統時(shí),區分方陣的方法主要體現在建立立體化的方陣組件模型。通過(guò)實(shí)施*確的建模方案,可以確保劃分后的陣列模塊能夠發(fā)揮其應有的效能。在運維保養工作中,應集中檢測*侵蝕強度區域的發(fā)電組件損壞程度,并采取有效的技術(shù)解決方案進(jìn)行彌補。大型光伏發(fā)電陣列通常由多個(gè)方陣組成,因此應區分相的方陣模塊結構,以達到*佳的預期發(fā)電效果。
4Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統
4.1平臺概述
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*進(jìn)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、儲能系統以及充電站的接入,*進(jìn)行數據采集分析,直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電站運行狀態(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,促進(jìn)可再生能源應用,提*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*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。
4.2平臺適用場(chǎng)合
系統可應用于城市、*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。
4.3系統架構
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,詳細拓撲結構如下:
圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統組網(wǎng)方式
5.1實(shí)時(shí)監測
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)監測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、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:相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無(wú)功電度、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、充電站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1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、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。
5.1.1光伏界面
圖2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。
5.1.2儲能界面
圖3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)。
圖4儲能系統PCS參數設置界面
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5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6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7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8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9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10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11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,并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。
5.1.3風(fēng)電界面
圖12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。
5.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來(lái)展示對充電站系統信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運行數據等。
5.1.5視頻監控界面
圖14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。
5.1.6發(fā)電預測
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。
圖15光伏預測界面
5.1.7策略配置
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、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。
具體策略根據項目實(shí)際情況(如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等)進(jìn)行接口適配和策略調整,同時(shí)支持定制化需求。
圖16策略配置界面
5.1.8運行報表
應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*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、尖峰平谷時(shí)段電量等。
圖17運行報表
5.1.9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18實(shí)時(shí)告警
5.1.10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19歷史事件查詢(xún)
5.1.11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、*值、*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20微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面
4.1.12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21遙控功能
5.1.13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22曲線(xiàn)查詢(xún)
5.1.14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)的發(fā)電、用電、充放電情況,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23統計報表
5.1.15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24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。
5.1.16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25通信管理
5.1.17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26用戶(hù)權限
5.1.18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*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27故障錄波
5.1.19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*10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)隨意修改。
5.2硬件及其配套產(chǎn)品
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*全斷電(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) |
6結束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)分析可見(jiàn),并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)實(shí)現方案目前廣泛應用于光伏發(fā)電系統,客觀(guān)上促使光伏發(fā)電組件系統運行更加安全可靠。在目前的并網(wǎng)發(fā)電系統運行使用的模式下,全*進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電的系統設計形式優(yōu)化創(chuàng )新主要應當側重于并網(wǎng)發(fā)電的系統可靠性能提*,采取自動(dòng)化的智能檢測裝置來(lái)獲得更加精*的發(fā)電運行數據。應當視情況在并網(wǎng)發(fā)電的光伏系統中采用縱聯(lián)差動(dòng)保護或者過(guò)流保護等防護技術(shù)手段,*點(diǎn)開(kāi)展異常系統頻率與電壓的緊急監測保護?!緟⒖嘉墨I】
【1】黃恒,范安華,李元,等.屋面太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電安裝工程安全施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),2023,50(增刊1):116-119.
【2】郭翠翠《通信電源技術(shù)》2024年*3期82-84,共3頁(yè)
【3】陳宇能,陳景賢,廖鈞濠,等.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制方法的光伏發(fā)電系統并網(wǎng)設計[J].太陽(yáng)能,2023(11):48-55.
【4】周海靜,曹玉霞,王偉鍇.不同安裝方式樓頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統年發(fā)電量及環(huán)境效益分析[J].唐山學(xué)院學(xué)報,2022,36(6):38-42.
【5】安科瑞*校綜合能效解決方案2022.5版.
【6】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.
【7】郭翠翠.分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)方案