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胡冠楠 Acrelhgn
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:以滿足將來電網(wǎng)消納規(guī)?;稍偕茉吹男枨蟪霭l(fā),研究適合工商業(yè)園區(qū)推廣應(yīng)用的光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。首先論述園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的必要性,然后搭建了園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu),以及各系統(tǒng)通信方式的說明。研究園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的順序控制策略,包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式以及并離網(wǎng)切換技術(shù)。*后在園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性,從直接體現(xiàn)和間接體現(xiàn)進(jìn)行建模分析和論述。
關(guān)鍵詞:園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng),順序控制、并離網(wǎng)切換、經(jīng)濟(jì)性
0引言
大力發(fā)展可再生能源已成為全球性的能源戰(zhàn)略,微電網(wǎng)技術(shù)是提高可再生能源發(fā)電靈活性和可控性的有效途徑,但微電網(wǎng)的技術(shù)復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性一直制約其規(guī)模化推廣使用。并且隨著可再生能源的規(guī)?;l(fā)展,我國大電網(wǎng)存在著越來越嚴(yán)重的安全性和可靠性問題,目前微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用主要還是國家相關(guān)示范工程,技術(shù)商業(yè)應(yīng)用尚未清晰,行業(yè)還處于系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究階段。文獻(xiàn)[4]提出自適應(yīng)下垂控制策略,有利于儲(chǔ)能與負(fù)荷功率自動(dòng)分配,但源荷功率易受母線電壓影響而頻繁切換。文獻(xiàn)[5]采用電壓滯環(huán)控制,但會(huì)造成控制延時(shí)導(dǎo)致并離網(wǎng)誤切換事故發(fā)生。文獻(xiàn)[6]采用分層協(xié)調(diào)控制策略,各單元變流器可依次對模型電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),但受到母線電壓波動(dòng)影響。文獻(xiàn)[7]對農(nóng)村地區(qū)多能源互補(bǔ)發(fā)電微電網(wǎng)進(jìn)行研究,分析了微電網(wǎng)孤島和并網(wǎng)兩種運(yùn)行方式的調(diào)度策略,但并未考慮微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。文獻(xiàn)[8]利用儲(chǔ)能削峰填谷,使光儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行成本*低,但未能利用分布式光伏及負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)*大化降低運(yùn)行成本。本文從園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的必要性開始論述,搭建了園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu),以及各系統(tǒng)通信方式的說明。研究了園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的順序控制策略,包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式以及并離網(wǎng)切換技術(shù)。從直接體現(xiàn)和間接體現(xiàn)進(jìn)行建模分析和論述了園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。
1園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的必要性
隨著近幾年光伏及充電樁迅速發(fā)展,城市電氣化的不斷深入,規(guī)?;墓夥娬炯俺潆娬緦Τ鞘须娋W(wǎng)的沖擊尤為突出[9]。利用光儲(chǔ)充微電網(wǎng)進(jìn)行功率調(diào)整對區(qū)域性配電網(wǎng)顯得越來越重要,本文針對工業(yè)園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)進(jìn)行分析,具體如下。
1)光伏電站角度。當(dāng)前很多公司建設(shè)光伏電站,卻并未考慮到光伏電站對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響,并且自給率很低。大規(guī)模應(yīng)用對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大沖擊,使得國網(wǎng)公司對光伏并入電網(wǎng)進(jìn)行一定的限制。
2)充電站角度。充電站易出現(xiàn)集中性額定功率充電,產(chǎn)生用電高峰,對電網(wǎng)造成一定的波動(dòng),可通過增配儲(chǔ)能來進(jìn)行有效地。
3)配電網(wǎng)角度。由于城市初期配電線路的容量規(guī)劃并未考慮大規(guī)模充電樁的建設(shè),充電樁對電網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)荷壓力,使得變壓器及配網(wǎng)線路不得不進(jìn)行改造。故可增加儲(chǔ)能及光伏使得充電站在用電高峰從電網(wǎng)側(cè)需求功率大大減少,實(shí)現(xiàn)線路上的負(fù)荷平移,符合電網(wǎng)初期建設(shè)投入及穩(wěn)定性。而且對于計(jì)劃或非計(jì)劃(包括突發(fā)災(zāi)害)而導(dǎo)致的停電,儲(chǔ)能也可提供一定的后備保障,提高電網(wǎng)的健壯性。
4)經(jīng)濟(jì)角度。園區(qū)用電和充電站的峰谷用電量及峰谷電價(jià)差距大??赏ㄟ^園區(qū)加入儲(chǔ)能,建設(shè)園區(qū)光儲(chǔ)微電網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)峰谷填移。投資者只需幾年便可收回成本,取得收益。而且隨著國家對儲(chǔ)能補(bǔ)貼的制定及光伏平價(jià)上網(wǎng),建設(shè)園區(qū)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性更為明顯。
5)綜合需求角度。隨著近幾年光伏、新能源汽車和儲(chǔ)能的迅猛發(fā)展,各工業(yè)園都會(huì)選擇在本園區(qū)投資建設(shè)光伏、充電樁亦或儲(chǔ)能。但建設(shè)光伏、充電樁和儲(chǔ)能的廠家大都是孤立的,沒有進(jìn)行各系統(tǒng)功率的協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)解決的就是綜合各系統(tǒng)功能,可自由組合,充分發(fā)揮光伏電站、充電站和儲(chǔ)能的功能,能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)
2.1園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)
由于工業(yè)園區(qū)和充電站的占地面積比較大,無須考慮占地問題,是建設(shè)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)的良好條件。
本系統(tǒng)接入示意圖如圖1所示。采用三相交流母線的方式,將各光伏子系統(tǒng)、儲(chǔ)能子系統(tǒng)及充電樁通過交流母線聯(lián)絡(luò)在一起,并于電網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)接入。微電網(wǎng)監(jiān)控裝置可對微電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測與控制,主要包括監(jiān)測配電網(wǎng)功率和電能質(zhì)量,對光伏電站數(shù)據(jù)采集和必要時(shí)的功率限制,通過對儲(chǔ)能電站充放電控制進(jìn)行峰谷填移,實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益,對充電站的數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行功率分配。而云平臺(tái)管理則可通過微電網(wǎng)監(jiān)控裝置獲取的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、預(yù)測分析和優(yōu)化調(diào)度,并且可對微電網(wǎng)監(jiān)控裝置的下發(fā)命令,實(shí)時(shí)控制各子系統(tǒng)。園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)接入示意圖如圖1所示。
圖1園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)接入示意圖
2.2通信方式
考慮建設(shè)成本及方便可靠性,云平臺(tái)管理系統(tǒng)和微電網(wǎng)監(jiān)控裝置宜采用無線通信方式,可采用目前配用電通用的DL/T634.5104通信協(xié)議。而微電網(wǎng)監(jiān)控裝置對各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制,則需要針對不同子系統(tǒng)來選擇不同的通信方式。譬如對光伏電站,可通過RS485通信方式,采用光伏逆變器標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通信協(xié)議。對于儲(chǔ)能電站,可通過CAN通信方式,采用BMS和PCS通用的CAN2.0B協(xié)議。針對充電站,宜采用以太網(wǎng)通信或無線通信方式。
3園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)控制技術(shù)
本系統(tǒng)分為兩種模式:并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式。在并網(wǎng)模式下,云平臺(tái)通過獲取次日天氣數(shù)據(jù)和光伏功率歷史數(shù)據(jù),預(yù)測出次日光伏功率曲線。并且云平臺(tái)通過充電站的功率歷史數(shù)據(jù),預(yù)測出次日充電站的功率曲線。根據(jù)預(yù)測的次日光伏和充電站功率曲線,以及峰谷時(shí)間段,云平臺(tái)經(jīng)過優(yōu)化分析,計(jì)算出次日*優(yōu)的儲(chǔ)能電站出力功率曲線。云平臺(tái)下發(fā)調(diào)度曲線給微電網(wǎng)監(jiān)控裝置,由微電網(wǎng)監(jiān)控裝置對各子系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制。當(dāng)夏天光伏發(fā)電功率過大,微電網(wǎng)監(jiān)控裝置通過云平臺(tái)下發(fā)的調(diào)度指令對光伏電站進(jìn)行限功率運(yùn)行。而當(dāng)充電站在用電高峰用電過大,可對光伏電站*大功率運(yùn)行,對儲(chǔ)能電站進(jìn)行放電,也可調(diào)節(jié)充電站的用電功率。這些方式都可用來平衡聯(lián)絡(luò)線功率。該光儲(chǔ)充微電網(wǎng)從而保證了電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。
當(dāng)電網(wǎng)由于自然災(zāi)害或者發(fā)電側(cè)不能滿足用電側(cè)時(shí),只好切斷園區(qū)負(fù)荷用電,這時(shí)此園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)進(jìn)行離網(wǎng)模式下運(yùn)行,為園區(qū)正常供電。
存在并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式便會(huì)涉及到并離網(wǎng)模式的切換,本系統(tǒng)采用順序控制。當(dāng)電網(wǎng)失電或孤島保護(hù),本系統(tǒng)便從并網(wǎng)模式切換到離網(wǎng)模式,主要包括并網(wǎng)停機(jī),黑啟動(dòng)兩個(gè)步驟,流程框圖如圖2所示。首先初始化,然后儲(chǔ)能電站、光伏電站和充電站停機(jī),并將并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)分閘,*后運(yùn)行儲(chǔ)能電站、充電站和光伏電站。通過調(diào)節(jié)充電站、儲(chǔ)能電站和光伏電站功率進(jìn)行平衡聯(lián)絡(luò)線功率。
當(dāng)電網(wǎng)來電后,系統(tǒng)會(huì)由離網(wǎng)模式自動(dòng)切換到并網(wǎng)模式,主要包括離網(wǎng)停機(jī)、并網(wǎng)啟動(dòng)兩個(gè)步驟,流程框圖如圖3所示。首先初始化,然后儲(chǔ)能電站、光伏電站和充電站停機(jī),并將并網(wǎng)點(diǎn)合閘,*后運(yùn)行充電站、光伏電站和儲(chǔ)能電站。通過微電網(wǎng)監(jiān)控裝置獲取云平臺(tái)調(diào)度指令,對充電站、光伏電站和儲(chǔ)能電站進(jìn)行功率調(diào)節(jié),獲得各子系統(tǒng)*優(yōu)的功率配置。
通過云平臺(tái)管理系統(tǒng)和微電網(wǎng)監(jiān)控裝置的信息交互,可群管群控充電站、光伏電站和儲(chǔ)能電站。
并且儲(chǔ)能電站和光伏電站直接與充電站聯(lián)絡(luò),能夠解決充電站集中大功率充電所帶來的饋線容量問題。同時(shí)有利于光伏電站的自發(fā)自用,就地消納。儲(chǔ)能電站不僅能進(jìn)行削峰填谷,而且為用戶提供用電的后備保障。
4園區(qū)微電網(wǎng)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性分析
建設(shè)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)相比較各獨(dú)立系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性主要可分為直接體現(xiàn)和間接體現(xiàn)。
圖2并網(wǎng)模式切換到離網(wǎng)模式流程框圖
圖3離網(wǎng)模式切換到并網(wǎng)模式流程框圖
(1)直接體現(xiàn)
相對于獨(dú)立的光伏系統(tǒng),還有光儲(chǔ)充微電網(wǎng)可以就地消納,自發(fā)自用,通過買賣電成本差價(jià)的原理帶來光伏收益*大化,其中光伏在此微電網(wǎng)1kW·h電帶來的收益如EPVN公式(1)所示(由于光伏系統(tǒng)建設(shè)成本都是必要的,在此公式不考慮初期投資建設(shè)成本)。
式中,ESUB為1kW·h電量在光伏電站中補(bǔ)貼收益,不同區(qū)域補(bǔ)貼收益不同;ESELL為1kW·h電量在光伏電站中售電收益。
售電收益包括賣給電網(wǎng)的收益,自發(fā)自用的收益兩部分,計(jì)算如公式(2)所示。
式中,ESUB為園區(qū)光伏每發(fā)1kW·h電自發(fā)自用部分的收益,計(jì)算如式(3)所示。
式中,EONLIN為園區(qū)光伏每發(fā)1度電余電上網(wǎng)部分的收益,計(jì)算如式(4)所示。
式中,EUSE為1kW·h電量在該時(shí)段的綜合峰谷平電價(jià);KUSE為自發(fā)自用的電量在光伏每發(fā)1kW·h電的占比;SONLIN為光伏賣給電網(wǎng)的電價(jià)。
儲(chǔ)能電站主要通過峰谷差價(jià)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化收益,其中儲(chǔ)能在此微電網(wǎng)1kW·h電帶來的收益計(jì)算公式為
式中,KLOSS為1kW·h電在園區(qū)微電網(wǎng)儲(chǔ)能電站中的損耗。STOU為峰谷差價(jià);CEQ為1kW·h電在園區(qū)微電網(wǎng)儲(chǔ)能電站中的成本,計(jì)算如式(6)所示。
式中,CBAT為電池1kW·h電成本,元;NCYCLE為電池的總循環(huán)充電次數(shù)。
(2)間接體現(xiàn)
在此園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)中儲(chǔ)能電站主要間接經(jīng)濟(jì)體現(xiàn)在一方面是在提供后備保障性用電,同時(shí)通過和光伏電站的配合,有效利用停電時(shí)光伏不能離網(wǎng)發(fā)電的問題。一方面在光伏電站發(fā)電高峰時(shí)期,過多電量流入電網(wǎng),可通過儲(chǔ)能電站充電將多余電量盡量存儲(chǔ)下來。在夜間光伏不可發(fā)電的用電高峰時(shí),再通過儲(chǔ)能電站放電實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能更經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。另一方面在園區(qū)短時(shí)用電高峰,可通過儲(chǔ)能電站大功率放電,減少園區(qū)需量超標(biāo)而增加用電需量成本。在此園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)中充電站主要間接經(jīng)濟(jì)體現(xiàn)在于可通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)負(fù)荷,和其他電站配合,提高光伏電站發(fā)電利用率,充分利用儲(chǔ)能電站峰谷時(shí)段差價(jià),實(shí)現(xiàn)*優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在配電網(wǎng)層面,可有效降低配電網(wǎng)饋線建設(shè)和升級改造成本,通過云平臺(tái)智能管理調(diào)度也可實(shí)現(xiàn)變壓器和饋線的零升級,并且有效降低網(wǎng)損。
5安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和控制,滿足微電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視化、安全分析智能化、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動(dòng)態(tài)化的需求,完成不同目標(biāo)下光儲(chǔ)充資源之間的靈活互動(dòng)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益*大化。
5.1主要功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測;
能耗分析;
智能預(yù)測;
協(xié)調(diào)控制;
經(jīng)濟(jì)調(diào)度;
需求響應(yīng)。
5.2系統(tǒng)特點(diǎn)
平滑功率輸出,提升綠電使用率;
削峰填谷、谷電利用,提高經(jīng)濟(jì)性;
降低充電設(shè)備對局部電網(wǎng)的沖擊;
降低站內(nèi)配電變壓器容量;
實(shí)現(xiàn)源荷*高匹配。
5.3相關(guān)控制策略
序號 | 系統(tǒng)組成 | 運(yùn)行模式 | 控制邏輯 |
1 | 市電+負(fù)荷+儲(chǔ)能 | 峰谷套利 | 根據(jù)分時(shí)電價(jià),設(shè)置晚上低價(jià)時(shí)段充電、白天高價(jià)時(shí)段放電,根據(jù)峰谷價(jià)差進(jìn)行套利 |
2 | 需量控制 | 根據(jù)變壓器的容量設(shè)定值,判斷儲(chǔ)能的充放電,使得變壓器容量保持在設(shè)定容量值以下,降低需量電費(fèi) | |
3 | 動(dòng)態(tài)擴(kuò)容 | 對于出現(xiàn)大功率的設(shè)備,且持續(xù)時(shí)間比較短時(shí),可以通過控制儲(chǔ)能放電進(jìn)行補(bǔ)充該部分的功率需求, | |
4 | 需求響應(yīng) | 根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的需求,在電網(wǎng)出現(xiàn)用電高峰時(shí)進(jìn)行放電、在電網(wǎng)出現(xiàn)用電低谷時(shí)進(jìn)行充電; | |
5 | 平抑波動(dòng) | 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(gè)設(shè)定值,進(jìn)行放電,主要用于降低電網(wǎng)沖擊 | |
6 | 備用 | 當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),啟動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng),對重要負(fù)荷進(jìn)行供電,保證生產(chǎn)用電 | |
7 | 市電+負(fù)荷+光伏 | 自發(fā)自用、余電上網(wǎng) | 光伏發(fā)電優(yōu)先供自己負(fù)荷使用,多余的電進(jìn)行上網(wǎng),不足的由市電補(bǔ)充 |
8 | 自發(fā)自用 | 主要針對光伏多發(fā)時(shí),存在一個(gè)防逆流控制,調(diào)節(jié)光伏逆變器的功率輸出,讓變壓器的輸出功率接近為0 | |
9 | 市電+負(fù)荷+光伏+儲(chǔ)能 | 自發(fā)自用 | 通過設(shè)置PCC點(diǎn)的功率值,系統(tǒng)控制PCC點(diǎn)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(shí),不能w全被負(fù)載消耗時(shí),增加負(fù)載或儲(chǔ)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(shí),不夠負(fù)載消耗時(shí),減少負(fù)載(或者調(diào)節(jié)充電功率)或者儲(chǔ)能系統(tǒng)對負(fù)載放電。 |
10 | 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(shí),儲(chǔ)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(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)充電,以此來填補(bǔ)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(shí),儲(chǔ)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(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)放電,以此來填補(bǔ)發(fā)電低谷,使發(fā)電、用電趨于平衡。 | |
11 | 需量控制 | 在光伏系統(tǒng)*大化出力的情況下,如果負(fù)荷功率仍然超過設(shè)置的需量功率,則控制儲(chǔ)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。 | |
12 | 動(dòng)態(tài)擴(kuò)容 | 對于出現(xiàn)高負(fù)荷時(shí),優(yōu)先利用光儲(chǔ)系統(tǒng)對負(fù)荷進(jìn)行供電,保證變壓器不超載 | |
13 | 需求響應(yīng) | 根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的需求,在電網(wǎng)出現(xiàn)用電高峰時(shí)進(jìn)行放電或者充電樁降功率或停止充電、在電網(wǎng)出現(xiàn)用電低谷時(shí)進(jìn)行充電或者充電充電; | |
14 | 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*大功率輸出或儲(chǔ)能進(jìn)行放電,如果光儲(chǔ)仍不滿足充電需求,則進(jìn)行降功率運(yùn)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(shí)間與充電功率為控制變量,以充電費(fèi)用或者峰谷差*小為目標(biāo)) | |
15 | 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度 | 對發(fā)電用進(jìn)行預(yù)測,結(jié)合分時(shí)電價(jià),以用電成本*少為目標(biāo)進(jìn)行策略制定 | |
16 | 平抑波動(dòng) | 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(gè)設(shè)定值,進(jìn)行放電,主要用于降低電網(wǎng)沖擊 | |
17 | 力調(diào)控制 | 跟蹤關(guān)口功率因數(shù),控制儲(chǔ)能PCS連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率輸出 | |
18 | 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(yùn)行 | |
19 | 熱管理策略 | 基于電池的*高溫度,控制多臺(tái)空調(diào)的啟停 |
削峰填谷:配合儲(chǔ)能設(shè)備、低充高放
需量控制:能量儲(chǔ)存、充放電功率跟蹤
備用電源
柔性擴(kuò)容:短期用電功率大于變壓器容量時(shí),儲(chǔ)能放電,滿足負(fù)載用能要求
5.4核心功能
1)多種協(xié)議
支持多種規(guī)約協(xié)議,包括:ModbusTCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方協(xié)議定制等。
2)多種通訊方式
支持多種通信方式:串口、網(wǎng)口、WIFI、4G。
3)通信管理
提供通信通道配置、通信參數(shù)設(shè)定、通信運(yùn)行監(jiān)視和管理等。提供規(guī)約調(diào)試的工具,可監(jiān)視收發(fā)原碼、報(bào)文解析、通道狀態(tài)等。
4)智能策略
系統(tǒng)支持自定義控制策略,如削峰填谷、需量控制、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容、后備電源、平抑波動(dòng)、有序充電、逆功率保護(hù)等策略,保障用戶的經(jīng)濟(jì)性與安全性。
5)全量監(jiān)控
覆蓋傳統(tǒng)EMS盲區(qū),可接入多種協(xié)議和不同廠家設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)制,實(shí)現(xiàn)環(huán)境、安防、消防、視頻監(jiān)控、電能質(zhì)量、計(jì)量、繼電保護(hù)等多系統(tǒng)和設(shè)備的全量接入。
5.5系統(tǒng)功能
系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及總體負(fù)荷情況,體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。
儲(chǔ)能監(jiān)控
系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù):電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù);
運(yùn)行模式:峰谷模式、計(jì)劃曲線、需量控制等;
統(tǒng)計(jì)電量、收益等數(shù)據(jù);
儲(chǔ)能系統(tǒng)功率曲線、充放電量對比圖,實(shí)時(shí)掌握儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平。
光伏監(jiān)控
光伏系統(tǒng)總出力情況
逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析
并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)
電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì),識別低效發(fā)電電站;
發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)(補(bǔ)貼收益、并網(wǎng)收益)
輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測
并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析
光伏預(yù)測
以海量發(fā)電和環(huán)境數(shù)據(jù)為根源,以高精度數(shù)值氣象預(yù)報(bào)為基礎(chǔ),采用多維度同構(gòu)異質(zhì)BP、LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光功率預(yù)測方法。
時(shí)間分辨率:15min
超短期未來4h預(yù)測精度>90%
短期未來72h預(yù)測精度>80%
短期光伏功率預(yù)測
超短期光伏功率預(yù)測
數(shù)值天氣預(yù)報(bào)管理
誤差統(tǒng)計(jì)計(jì)算
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理
歷史數(shù)據(jù)管理
光伏功率預(yù)測數(shù)據(jù)人機(jī)界面
風(fēng)電監(jiān)控
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總出力情況
逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析
并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)
電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì),識別低效發(fā)電電站;
發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)(補(bǔ)貼收益、并網(wǎng)收益)
風(fēng)力/風(fēng)速/氣壓/環(huán)境溫濕度監(jiān)測
并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析
充電樁系統(tǒng)
實(shí)時(shí)監(jiān)測充電系統(tǒng)的充電電壓、電流、功率及各充電樁運(yùn)行狀態(tài);
統(tǒng)計(jì)各充電樁充電量、電費(fèi)等;
針對異常信息進(jìn)行故障告警;
根據(jù)用電負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)充電功率。
電能質(zhì)量
對整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測分析及錄波展示,并對電壓、電流瞬變進(jìn)行監(jiān)測。
5.6設(shè)備選型
序號 | 名稱 | 圖片 | 型號 | 功能說明 | 使用場景 |
1 | 微機(jī)保護(hù)裝置 | AM6、AM5SE | 110kv及以下電壓等級線路、主變、電動(dòng)機(jī)、電容器、母聯(lián)等回路保護(hù)、測控裝置 | 110kV、35kV、10kV | |
2 | 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置 | APView500 | 集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監(jiān)測/電壓不平衡度監(jiān)測、電壓暫降/暫升/短時(shí)中斷等暫態(tài)監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體,滿足電能質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn),能夠滿足110kv及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求 | 110kV、35kV、10kV、0.4kV | |
3 | 防孤島保護(hù)裝置 | AM5SE-IS | 防止分布式電源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非計(jì)劃持續(xù)孤島運(yùn)行的繼電保護(hù)措施,防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)。裝置具有低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、高頻保護(hù)、低頻保護(hù)、逆功率保護(hù)、檢同期、有壓合閘等保護(hù)功能 | 110kV、35kV、10kV、0.4kV | |
4 | 多功能儀表 | APM520 | 全電力參數(shù)測量、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、四象限電能計(jì)量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。 接口功能:帶有RS485/MODBUS協(xié)議 | 并網(wǎng)柜、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜以及重要回路 | |
5 | 多功能儀表 | AEM96 | 具有全電量測量,諧波畸變率、分時(shí)電能統(tǒng)計(jì),開關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出。 | 主要用于電能計(jì)量和監(jiān)測 | |
6 | 電動(dòng)汽車充電樁 | AEV200-DC60S AEV200-DC80D AEV200-DC120S AEV200-DC160S | 輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁,滿足充電的需要。 | 充電樁運(yùn)營和充電控制 | |
7 | 輸入輸出模塊 | ARTU100-KJ8 | 可采集8路開關(guān)量信號,提供8路繼電器輸出 | 信號采集和控制輸出 | |
8 | 智能網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具有Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議 | 電能、環(huán)境等數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷 |
6結(jié)束語
本文針對園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行研究,分析了其必要性,研究了園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu),通信技術(shù),提出了一種并離網(wǎng)模式及切換的方案,基于此方案提出了順序控制策略。*后分析園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性,為將來園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)商業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
【1】丁明,張穎媛,茆美琴.微網(wǎng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33(11):6-11.
【2】胡澤春,宋永華,徐智威,等.電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的影響與利用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,32(4):1-10.
【3】丁明,王偉勝,王秀麗,等.大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)影響綜述[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2014,34(1):1-14.
【4】崔紅輝,曹軍,李林,畢銳.園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
【5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2024年07版
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