一、項目概述
某園區(qū)能源供應(yīng)現(xiàn)狀為1路10kV市電接入、屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)200kw，微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機組10kW，儲能系統(tǒng)210kW，4臺充電樁。微電網(wǎng)管理系統(tǒng)滿足園區(qū)內(nèi)配電系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，全天候進行數(shù)據(jù)采集分析,直接監(jiān)視配電室、光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標(biāo)，實現(xiàn)用戶側(cè)的負荷需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設(shè)備運行效率、降低供電成本。為園區(qū)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。
二、系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)
微電網(wǎng)EMS管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用四層架構(gòu)分別為：采集層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用層。其中采集層負責(zé)采集所有設(shè)備的數(shù)據(jù)，傳輸層主要負責(zé)將設(shè)備采集的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)端，服務(wù)層主要為系統(tǒng)核心層，包括數(shù)據(jù)的存儲計算；應(yīng)用層主要負責(zé)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)實現(xiàn)和展示。ST-890微電網(wǎng)EMS控制柜采用800*600*2200標(biāo)準(zhǔn)控制柜方式安裝，電源支持AC/DC 220V 50～60Hz單電源/冗余電源可選；內(nèi)置兩臺IPC-610工控機，采用了雙機熱備冗余形式。操作系統(tǒng)采用實時Linux系統(tǒng)，搭載最新的QTouch自主可控跨平臺組態(tài)軟件V3.0版本，具備IEC60870、IEC61850、Modbus、OPC等眾多通訊接口，具有強大的邏輯編程能力，可以自定義控制策略和自動控制方式。系統(tǒng)內(nèi)置一臺17寸顯示器，以及一臺工業(yè)級數(shù)據(jù)交換機，顯示器通過QTouch圖形界面顯示系統(tǒng)一次接線圖及系統(tǒng)參數(shù)信息，便于用戶實時查看監(jiān)控系統(tǒng)，工業(yè)交換機用于對接調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和廠站數(shù)據(jù)網(wǎng)。系統(tǒng)內(nèi)置一臺電源3KVA，可支持兩路AC/DC電源輸入，當(dāng)其中一路出現(xiàn)故障，另外一路會自動投切，保證所有設(shè)備處于一直運行狀態(tài)。系統(tǒng)還內(nèi)置在一臺工業(yè)級交換機及一臺GPS北斗對時裝置。工業(yè)交換機可以用于對接調(diào)度數(shù)據(jù)合廠站數(shù)據(jù)網(wǎng)。對時裝置可與工控機、通訊管理機通過網(wǎng)絡(luò)接口進行通訊；也可以通過B碼對時（升級版）與其他測控柜進行通訊，保證所有設(shè)備共用一套對時系統(tǒng)。
三、建設(shè)內(nèi)容
顯示園區(qū)內(nèi)所有類型站點的總負荷、功率概況、光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁等電站的數(shù)量以各類發(fā)電的日數(shù)據(jù)、各項發(fā)電量、收益情況、碳排放等數(shù)據(jù)信息。
支持與現(xiàn)有電力計量及監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。實現(xiàn)對配電房各類運行電氣信息、開關(guān)狀態(tài)信息、保護系統(tǒng)運行狀態(tài)等各類數(shù)據(jù)接入與集中監(jiān)測，主要監(jiān)測信息包括運行電氣量數(shù)據(jù)，如設(shè)備電壓、電流、有功、無功等狀態(tài)等信息，如刀閘/開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)開、合、接地等；保護裝置動作信息，如短路保護、過負荷保護、在線測溫保護等。
可實現(xiàn)對光伏系統(tǒng)的全景監(jiān)測。對光伏系統(tǒng)的概覽、運行數(shù)據(jù)、運行指標(biāo)、發(fā)電功率、 發(fā)電量進行采集監(jiān)控與展示。
風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)布置于風(fēng)場監(jiān)控室內(nèi)，由風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)電場功率管理系統(tǒng)(能量管理系統(tǒng))、第三方接口系統(tǒng)組成。其主要包括風(fēng)機監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、Web 發(fā)布、風(fēng)機管理、風(fēng)場調(diào)度、安全審計等功能。
儲能系統(tǒng)主要監(jiān)控儲能設(shè)備的狀態(tài)，包括運行狀態(tài)和故障信息。
PCS 狀態(tài)：顯示每個站點的PCS設(shè)備信息，如當(dāng)前狀態(tài)、功率曲線以及各項遙測數(shù)據(jù)等等。
BMS 監(jiān)控：顯示每個站點的BMS設(shè)備的SOC信息、告警狀態(tài)等。
對充電樁的充電設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，包括充電設(shè)備的在離線情況、運行 狀態(tài)、電壓、電流、充電時長、充電量等數(shù)據(jù)。以圖表、曲線、一次圖等方式，監(jiān)測充電樁 的運行情況和統(tǒng)計信息，包括：累計充電狀態(tài)、充電功率、電壓、電壓等信息。根據(jù)有序充 電策略，對充電樁的充電狀態(tài)和充電功率進行控制。通過設(shè)置預(yù)警閥值，對充電設(shè)備和電池 的過壓、過流、過溫及其它異常狀態(tài)進行預(yù)警提示。并支持自動檢測充電設(shè)備故障情況，進 行自動遠程啟停充電設(shè)備，最快時間應(yīng)對，保障用戶和充電設(shè)備的安全。
微電網(wǎng)一般應(yīng)具備兩種常態(tài)運行模式，即并網(wǎng)運行模式和離網(wǎng)運行模式。微電網(wǎng)控制的研究包含兩個方面：一個是微電網(wǎng)的整體控制策略，主要研究微電網(wǎng)內(nèi)各微電源之間的協(xié)調(diào)和配合；另一個是微電源的控制策略，主要針對微電源的輸出特性進行研究。依據(jù)微電網(wǎng)獨立運行模式下，各分布式電源所發(fā)揮的作用不同。
四、總結(jié)
該園區(qū)微電網(wǎng)既可以并入大電網(wǎng)又可以作為獨立電網(wǎng)運行，可以有效提高電網(wǎng)的抗災(zāi)害打擊能力，保證園區(qū)內(nèi)電力供應(yīng)的安全性，可有效實現(xiàn)電力供應(yīng)和消費的優(yōu)質(zhì)匹配，優(yōu)化電力資源網(wǎng)內(nèi)分配。該項目引入舜通云微電網(wǎng)EMS管理系統(tǒng)，通過ST-890微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制柜智能調(diào)節(jié)光伏逆變器、儲能設(shè)備和風(fēng)機的輸出功率，實現(xiàn)了靈活的供電調(diào)度和高效的能量管理。在光照充足時，系統(tǒng)優(yōu)先使用光伏、風(fēng)力發(fā)電供電，并對儲能電池進行充電，在光照不足或用電需求增加時，儲能電池則協(xié)同工作，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定可靠。
