摘要:本文通過分析儲能的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)手段,梳理其在新型能源系統(tǒng)中起到的調(diào)節(jié)負荷時空分布、改善電能質(zhì)量、降低用電成本等作用。研究發(fā)現(xiàn),儲能技術(shù)在能源側(cè)、輸送側(cè)、用戶側(cè)的應(yīng)用能夠改變傳統(tǒng)的能源利用格局。
關(guān)鍵詞:分布式;儲能;能源;應(yīng)用
0引言
隨著社會的飛速發(fā)展,儲能技術(shù)受到越來越多的關(guān)注,它作為新型能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分,在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。例如:基地化的能源外送、巨大的能源消納能力、緩解電力供應(yīng)不平衡、多樣化的低碳用能等。世界各國紛紛制定相應(yīng)的扶持政策,積極推進能源運用方式轉(zhuǎn)型,以期占領(lǐng)新一輪技術(shù)和資源應(yīng)用的制高點。
1儲能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
儲能在能源應(yīng)用中起到錯峰調(diào)頻、儲能備用、不同需求供應(yīng)等作用,其本質(zhì)是利用中間介質(zhì)或者特殊設(shè)備進行能量儲存,并在必要的時候?qū)⑵溽尫懦鰜?,具體可分為機械儲能、氫儲能、重力儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能、熱儲能等。目前,新型電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢是建立零碳電力系統(tǒng),該系統(tǒng)以風(fēng)電、光電為主要電源,需要利用光儲直柔配電系統(tǒng)來解決風(fēng)光發(fā)電建設(shè)中的空間和用電功率不匹配等問題。
分布式能源是將大量的電能、熱能分散布置在需求方的周圍,實現(xiàn)獨立或集中運作。和傳統(tǒng)的集中供給模式相比,這種方式更加靈活,能夠滿足用戶的不同需求。
1.1國外對儲能技術(shù)的應(yīng)用
在國際市場中,發(fā)達國家很早就開始發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè),如今已建立起許多大規(guī)模的儲能項目。2001年,美國加利福尼亞州就開始鼓勵自主發(fā)電,對在新型能源應(yīng)用中采用儲能技術(shù)的用戶給予高額的稅收抵扣,這些政策極大地提升了供電商和用電單位的儲能意愿。德國也很早就采用低利息和直接補貼的方法,促進儲能設(shè)備在新型能源中的應(yīng)用,直接補貼的額度能達到初始成本的20%,這些政策推動了分布式光伏在普通家庭中的普及。英國、日本等國家更是采取了不同的財政稅收和補貼計劃,降低用戶的初始成本,促進儲能技術(shù)的不斷發(fā)展。
1.2國內(nèi)對儲能技術(shù)的應(yīng)用
2024年,政府工作報告中明確表示,要鼓勵大型風(fēng)電光伏基地及電力外送通道的建設(shè),推動分布式能源的開發(fā)利用,促進儲能發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,2022年各地區(qū)投運的儲能規(guī)模約870萬千瓦/1805萬千瓦時,具體分布如圖1。
隨著我國儲能技術(shù)的推廣和商業(yè)化應(yīng)用模式的不斷發(fā)展,能源側(cè)配建儲能、輸送側(cè)獨立儲能、用戶側(cè)分散儲能等多元應(yīng)用并存。然而,儲能技術(shù)在用戶側(cè)分布式能源的研發(fā)和應(yīng)用正處于快速發(fā)展階段,國家對儲能技術(shù)在新型能源系統(tǒng)中的應(yīng)用政策還未成體系,應(yīng)用示范項目需要政府的持續(xù)跟進和用戶的及時反饋,投資者也需緊跟政府的政策引導(dǎo),加大投資力度。
1.3新型能源系統(tǒng)的優(yōu)劣分析
新型能源系統(tǒng)可以集合風(fēng)能、水能、太陽能等可再生資源,采用相匹配的裝置進行能源供給,滿足不同用戶的電、熱等需求。新型能源系統(tǒng)的優(yōu)點十分明顯。它分散性強、應(yīng)用廣泛、操作便捷,能夠有效解決可再生能源的開發(fā)與需求位置分布不一致的問題。
分布式電力系統(tǒng)布設(shè)在用戶附近,降低傳輸電壓,減少在升壓、傳輸和降壓過程中的輸配電損失。經(jīng)過多年的電網(wǎng)升級改造,我國目前的電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠,用戶用電基本不受自然條件的影響,很少出現(xiàn)斷電的情況,新型能源系統(tǒng)在國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)應(yīng)用較少。因此,分布式儲能在國內(nèi)具有廣泛的應(yīng)用市場,可以在相關(guān)政策的支持下實現(xiàn)快速發(fā)展。
小規(guī)模分散式能源存在的問題是能源系統(tǒng)的投資成本較高,需要較長的回收期。例如,在國家的補貼政策下,分布式光伏才逐漸被廣大用戶接受,如果在光伏的基礎(chǔ)上加上儲能系統(tǒng),則需要人員進行安裝和維護,將大幅增加經(jīng)費支出、降低用戶黏度。
2儲能對新型能源系統(tǒng)的調(diào)配作用
當前分布式光伏系統(tǒng)呈現(xiàn)出單臺機組裝機容量小,但整體機組數(shù)額巨大的特點,眾多的小容量光伏通過累積,共同對大電網(wǎng)形成了沖擊。
為建成傳輸便捷、調(diào)配智能的電網(wǎng),實現(xiàn)穩(wěn)定、安全的供電目標,需要配套相應(yīng)的儲能設(shè)備對電網(wǎng)進行調(diào)節(jié),可由新型能源系統(tǒng)直接調(diào)度,為電網(wǎng)提供錯峰、調(diào)頻、平滑出力、備用能源等多種服務(wù)。
儲能技術(shù)在新型能源系統(tǒng)中應(yīng)用,能有效提高可再生能源的占比,平衡電力系統(tǒng)的峰谷差,解決電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)波動大的問題,實現(xiàn)供給側(cè)和需求側(cè)的優(yōu)化管理。
儲能技術(shù)是改善電能質(zhì)量、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性、降低電網(wǎng)運行成本的關(guān)鍵技術(shù)。隨著儲能技術(shù)的飛速發(fā)展,儲能設(shè)備成本將快速下降,分布式儲能應(yīng)用的經(jīng)濟優(yōu)勢會越來越明顯。這將對傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、施工、調(diào)度、控制,甚至對能源利用方式等帶來的變化。
3儲能在新型能源系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展
隨著儲能技術(shù)的多元化發(fā)展,未來不同的應(yīng)用場景和應(yīng)用類型都將不斷涌現(xiàn),各地可以因地制宜地采用合適的儲能技術(shù)。
3.1儲能技術(shù)的應(yīng)用場景。
從新型能源的應(yīng)用方式的角度而言,儲能技術(shù)應(yīng)用可分為能量型應(yīng)用和功率型應(yīng)用,能量型應(yīng)用(如能量轉(zhuǎn)移)對儲能設(shè)備的響應(yīng)時間要求不高,但是對放電時長要求較高;功率型應(yīng)用(如系統(tǒng)調(diào)頻)要求較快的響應(yīng)時間,但對放電時間要求不高。
從新型能源應(yīng)用的整體角度而言,儲能技術(shù)應(yīng)用可分為能源側(cè)、輸送側(cè)和用戶側(cè)三個方面。能源側(cè)能量時移,大規(guī)模開發(fā)消納電力場景下,儲能可以發(fā)揮其自身的新能源消納能力,以及平滑的能源出力、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等能力。輸送側(cè)在偏遠地區(qū)等電網(wǎng)末端的場景下,新型儲能可以發(fā)揮保障電力不間斷供應(yīng)、減少輸變電初期投資的作用。用戶側(cè)供電可靠性應(yīng)急救援應(yīng)用場景下,如高安全性的鋰離子電池、液流電池、固態(tài)鋰電池等高能量密度的儲能技術(shù)可以發(fā)揮其自身的優(yōu)勢,為能源的傳輸和儲存提供支持。
3.2儲能技術(shù)發(fā)展布局
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的電力需求將持續(xù)增長,總體增量會保持在4%至5%。同時,全國范圍內(nèi)的用電需求不平衡,部分區(qū)域用電高峰時段存在用電緊張的情況,儲能技術(shù)可以在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)火電電源,為系統(tǒng)提供可靠的電能容量,進行供電和提供備用電源,新型電力系統(tǒng)展望圖如下。
此外,隨著光伏裝機容量的增加,電網(wǎng)系統(tǒng)的特性會發(fā)生明顯的變化,部分地區(qū)將會出現(xiàn)發(fā)電高峰時的光伏發(fā)電消納問題。相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合建筑、交通、農(nóng)業(yè)的發(fā)展,重新布局建設(shè)新型儲能設(shè)備,充分利用儲能技術(shù)解決新能源發(fā)電的消納問題。
在未來遠距離的風(fēng)力發(fā)電中,大規(guī)模風(fēng)電光伏發(fā)電基地的匯聚并網(wǎng)難度會變大,發(fā)電基地的開發(fā)和外送需要儲能技術(shù)的支撐。相關(guān)人員應(yīng)充分發(fā)揮儲能技術(shù)的優(yōu)勢,實現(xiàn)能源消納、容量支撐、運行保障、長尺度能量轉(zhuǎn)移等。
4安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)解決方案
4.1概述
安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能。在應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。系統(tǒng)對電池組性能進行實時監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)分析、根據(jù)分析結(jié)果采用智能化的分配策略對電池組進行充放電控制,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)庫采用SQLServer。本系統(tǒng)既可以用于儲能一體柜,也可以用于儲能集裝箱,是專門用于儲能設(shè)備管理的一套軟件系統(tǒng)平臺。
4.2適用場合
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、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。
工商業(yè)儲能四大應(yīng)用場景
1)工廠與商場:工廠與商場用電習(xí)慣明顯,安裝儲能以進行削峰填谷、需量管理,能夠降低用電成本,并充當后備電源應(yīng)急;
2)光儲充電站:光伏自發(fā)自用、供給電動車充電站能源,儲能平抑大功率充電站對于電網(wǎng)的沖擊;
3)微電網(wǎng):微電網(wǎng)具備可并網(wǎng)或離網(wǎng)運行的靈活性,以工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)、海島微網(wǎng)、偏遠地區(qū)微網(wǎng)為主,儲能起到平衡發(fā)電供應(yīng)與用電負荷的作用;
4)新型應(yīng)用場景:工商業(yè)儲能探索融合發(fā)展新場景,已出現(xiàn)在5G基站、換電重卡、港口岸電等眾多應(yīng)用場景。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4系統(tǒng)功能
4.4.1實時監(jiān)測
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好,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)進行狀態(tài)管理,能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警,并支持定期的電池維護。
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、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。
光伏界面
圖3光伏系統(tǒng)界面
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)進行展示。
儲能界面
圖4儲能系統(tǒng)界面
本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖5儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面
本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設(shè)置,包括開關(guān)機、運行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。
圖6儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面
本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設(shè)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(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對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儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對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。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警。
圖9儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進行告警。
圖10儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來展示對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(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,同時展示當前儲能電池的SOC信息。
圖12儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對電池簇信息,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(yīng)的位置。
風(fēng)電界面
圖13風(fēng)電系統(tǒng)界面
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)進行展示。
充電樁界面
圖14充電樁界面
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。
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)所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。
4.4.2發(fā)電預(yù)測
系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測,并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃,便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖16光伏預(yù)測界面
4.4.3策略配置
系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息,進行系統(tǒng)運行模式的設(shè)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、動態(tài)擴容等。
圖17策略配置界面
4.4.4運行報表
應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備規(guī)定時間的運行參數(shù),報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、總無功功率、正向有功電能等。
圖18運行報表
4.4.5實時報警
應(yīng)具有實時報警功能,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位,及設(shè)備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應(yīng)能發(fā)出告警,應(yīng)能實時顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱、保護動作時刻;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實時告警
4.4.6歷史事件查詢
應(yīng)能夠?qū)b信變位,保護動作、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行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。
圖20歷史事件查詢
4.4.7電能質(zhì)量監(jiān)測
應(yīng)可以對整個微電網(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)進行持續(xù)監(jiān)測,使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,以便及時發(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)能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的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(tǒng)應(yīng)能實時顯示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)電壓波動與閃變:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差;
4)功率與電能計量:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素;應(yīng)能提供有功負荷曲線,包括日有功負荷曲線(折線型)和年有功負荷曲線(折線型);
5)電壓暫態(tài)監(jiān)測:在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時,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:系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù),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(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。
圖21微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
4.4.8遙控功能
應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(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
4.4.9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
4.4.10統(tǒng)計報表
具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析;對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析;具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析;具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。
圖24統(tǒng)計報表
4.4.11網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
系統(tǒng)支持實時監(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)異常時能自動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)拓撲界面
本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲,包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。
4.4.12通信管理
可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口,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
4.4.13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,運行參數(shù)修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖27用戶權(quán)限
4.4.14故障錄波
應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動準確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過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作、提高電力系統(tǒng)安全運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個周波、故障后4個周波波形,總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。
圖28故障錄波
4.4.15事故追憶
可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù),包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等,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事件,當每個事件發(fā)生時,存儲事故10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶規(guī)定和隨意修改。
圖29事故追憶
4.5系統(tǒng)硬件配置清單
序號 | 設(shè)備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acre1-2000ES |
| 內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)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(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服 務(wù)器及協(xié)同控制裝置。 策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等。 |
2 | 工業(yè)平板電腦 | PPX133L |
| . 承接系統(tǒng)軟件 2)可視化展示:顯示系統(tǒng)運行信息 |
3 | 交流計量電表 | DTSD1352 |
| 集成電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理,提供上48月的各類電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計:具有2~31次分次諧波與總諧波含量檢測,帶有開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出可實現(xiàn)“遜信"和“遙控"功能,并具備報警輸出。帶有RS485通信接口,可選用MODBUS-RTU或DL/T645協(xié)議。 |
4 | 直流計量電表 | DJSF1352 |
| 表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等; 具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口,同時支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645協(xié)議:可帶維電器報警輸出和開關(guān)量輸入功能; |
5 | 通信管理機 | ANet-2E8S1 |
| 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總; 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能; 實時多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多鏈路上送平臺據(jù); |
6 | 串口服務(wù)器 | Aport |
| 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中 1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及斷電(二次開關(guān)實現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個空開信號 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設(shè)備 |
7 | 遙信模塊 | ARTU-K16 |
| . 反饋各個設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器; . 讀消防I/0信號,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機、事件上報等) . 采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(門禁事件上報) |
5結(jié)論
儲能屬于新興產(chǎn)業(yè),具有技術(shù)路線廣、應(yīng)用場景多、創(chuàng)新速度快等特點。在當前能源市場中,相關(guān)人員應(yīng)充分發(fā)揮市場競爭優(yōu)勢,建立完善的儲能體系,創(chuàng)新能源服務(wù)模式,最終建成全國范圍內(nèi)的能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),優(yōu)化能源配置、實現(xiàn)共享互補。
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