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安科瑞電氣股份有限公司

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園區(qū)能源革命:光儲充一體化技術大突破!

時間:2024/7/15閱讀:425

在能源轉(zhuǎn)型和碳中和的大潮下,光伏、儲能等新能源行業(yè)迎來了的發(fā)展窗口期。然而,面對海量的分布式電源并網(wǎng)需求,電網(wǎng)的接入能力卻面臨諸多挑戰(zhàn)。

在當今的能源與環(huán)保領域,園區(qū)級光儲充一體化系統(tǒng)無疑是一顆冉冉升起的新星。這種系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能的高效利用,還能通過儲能技術平衡供需關系,為電動汽車等提供便捷的充電服務,真正做到了“一站式"綠色能源解決方案。然而,盡管這一概念聽起來頗具未來感,但在實際應用中卻面臨著一系列挑戰(zhàn),如能源轉(zhuǎn)換效率不足、系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性問題等。這些問題無疑給追求可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)和個人帶來了困擾,也阻礙了這一技術的普及和發(fā)展。 正是在這樣的背景下,我們經(jīng)過數(shù)年的深入研究和技術攻關,終于推出了我們的明星產(chǎn)品——安科瑞光儲充一體化系統(tǒng)。這個系統(tǒng)采用了的光伏技術和大容量儲能設備,結(jié)合智能控制算法,實現(xiàn)了高效率的能源轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定的電力輸出。

摘要:緊跟源網(wǎng)荷儲一體化建設的發(fā)展需求,結(jié)合園區(qū)級用戶的特點,利用存量資產(chǎn),用 “綠色充電" 的運行理念,構(gòu)建園區(qū)級光儲充一體化系統(tǒng)。論述了光儲充一體化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。 結(jié)合項目應用,分析 “光伏+儲能+充電樁" 的能源一體化方案及其合理運行模式。將分布式光伏發(fā)電、儲能技術及充電樁技術相結(jié)合,助力減碳能源新戰(zhàn)略。

關鍵詞:綜合能源系統(tǒng);光儲充一體化系統(tǒng);低碳經(jīng)濟

0引言

隨著減碳需求日益旺盛以及電動汽車的普及與蓬勃發(fā)展,光儲充一體化系統(tǒng)作為兼具新能源消納、負荷波動平抑和延緩輸電線路擴容功能的新型充電設施,近年來得到各方的廣泛關注和高度重視。

2021年2月25日,《發(fā)展改革委能源局關于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》(發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號)發(fā)布,提出推進源網(wǎng)荷儲一體化,提升保障能力和利用效率。針對園區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化,指出以現(xiàn)代信息通信、大數(shù)據(jù)、人工智能、儲能等新技術為依托,運用“互聯(lián)網(wǎng)+"新模式,調(diào)動負荷側(cè)調(diào)節(jié)響應能力;在城市商業(yè)區(qū)、綜合體、居民區(qū),依托光伏發(fā)電、并網(wǎng)型微電網(wǎng)和充電基礎設施等,開展分布式發(fā)電與電動汽車(用戶儲能)靈活充放電相結(jié)合的園區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化建設;在工業(yè)負荷大、新能源條件好的地區(qū),支持分布式電源開發(fā)建設和就近接入消納。

2023年1月30日,《工業(yè)和信息化部等八部門關于組織開展公共領域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》(工信部聯(lián)通裝函〔2023〕23號)在重點任務中提出,加快智能有序充電、大功率充電、自動充電、快速換電等新型充換電技術應用,加快“光儲充放"一體化試點應用。

園區(qū)級別用戶通常具有占地面積廣、用電量大、通勤方式多 樣等特點。隨著地區(qū)新能源發(fā)電政策推進及電動汽車規(guī)模擴大,園區(qū)級用戶對清潔能源利用及充電樁系統(tǒng)的需求量增大。此外,工業(yè)園區(qū)對供電可靠性以及電能質(zhì)量的需求也日益增長。因此,積極響應“雙碳"政策,探索多樣化的綜合運行方式成為實現(xiàn)“綠色低碳"目標的重要實施路徑。光儲充一體化作為綜合能源的一種形式,通過多能協(xié)調(diào)互補,實現(xiàn)用戶能源品質(zhì)及節(jié)能減排效果的提升。

因此,切合園區(qū)級用戶特點,利用存量資產(chǎn),依托園區(qū)可用空地建設,采用“綠色充電"的運行理念,建設光伏+儲能+充電樁的能源一體化解決方案。不僅能實現(xiàn)光伏發(fā)電自發(fā)自用、 余電存儲,滿足電動汽車充電需求,還同時利用峰谷電價,提高能源轉(zhuǎn)換效率,減少用能成本,進一步實現(xiàn)新能源、儲能、充電互相協(xié)調(diào)支撐的運行方式。

1光儲充一體化系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)不同的項目環(huán)境、電網(wǎng)電力供應情況,對分布式光伏發(fā)電、電動汽車充電樁及儲能系統(tǒng)等多種元素展開有機結(jié)合。考慮了多種電動汽車充電樁的供電方式,以滿足各種情況下的需求。光儲充一體化系統(tǒng)構(gòu)成原則為:1)因地制宜,即結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H,積極利用豐富的可再生能源,為優(yōu)化電動汽車充電設施的用能結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境、發(fā)展低碳經(jīng)濟以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極作用;2)多能互補,即將可再生能源發(fā)電、儲能技術及高效用能技術相結(jié)合,為可再生能源應用、充電樁供電探索新路徑、新模式。

1.1分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是光儲充一體化系統(tǒng)的主要供電單元。光伏發(fā)電電能通過電流變換器和逆變器轉(zhuǎn)換為交流電,進而通過充電樁給電動汽車充電或負荷供電。針對園區(qū)級用戶,通常可采用廠區(qū)光伏、屋頂光伏、車棚光伏等多種形式。分布式光伏依據(jù)光伏容量及原有配電系統(tǒng)情況,通過適配與其匹配的并網(wǎng)光伏逆變器接入配電系統(tǒng)。

1.2充電樁系統(tǒng)

充電樁系統(tǒng)是維持電動汽車運行的能源補給設施。按照不同的充電技術分類,可將當前常見的充電樁分為直流充電樁和交流充電樁。

直流充電樁先將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,再通過充電插口直接給電池充電,輸入電壓為 380V。直流充電樁輸出功率大,一般規(guī)格有30、60、80、120、150、180 kW等。采用高電壓,充電功率大,充電快,多安裝于集中運營充電站。

交流充電樁通過車載電機為電動汽車電池充電。交流充電樁只提供電力輸出,沒有充電功能,輸入電壓為220V。交流充電樁輸出功率不會很大,一般為3.5、7.0、14.0 kW等。采用常規(guī)電壓,充電功率小,充電慢,但結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低,常安裝于城市公共停車場、商場和居民小區(qū)。

1.3儲能系統(tǒng)

儲能系統(tǒng)由儲能電池和雙向換流器組成,具備雙向變功率的電能傳輸特點,在光儲充一體化系統(tǒng)中是靈活的能量控制單元。針對園區(qū)級用戶,儲能系統(tǒng)的存在降低了系統(tǒng)對電網(wǎng)的依賴程度,既能保障可再生能源發(fā)電的進一步消納,同時可利用區(qū)域能源價格波動,獲取價差收益。既實現(xiàn)了削峰填谷,又節(jié)省了配電增容費用。

儲能系統(tǒng)通常選用磷酸鐵鋰電池,具有比能量高、循環(huán)壽命長、成本低、性價比高、可大電流充放電、耐高溫、能量密度高、無記憶效應、安全無污染等特點。

2項目應用

以A園區(qū)級項目為例進行探討。結(jié)合該工業(yè)園區(qū)的實際用戶需求,開展園區(qū)級光儲充一體化方案應用,主要目標在于結(jié)合區(qū)域布局,滿足區(qū)域發(fā)展需求,為優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)、發(fā)展低碳經(jīng)濟以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極作用。

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點

系統(tǒng)包括分布式光伏單元、儲能單元、充電樁單元。1)光伏發(fā)電自發(fā)自用,余電上網(wǎng),解決發(fā)電消納問題;2)加入儲能系統(tǒng),消納光伏電量的同時,降低對電網(wǎng)接入的依賴程度,提升供電可靠性;3)利用市電、儲能系統(tǒng)、光伏發(fā)電同時為充電樁供電,保證充電樁的供電穩(wěn)定性。

園區(qū)級光儲充一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

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圖1 園區(qū)級光儲充一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2系統(tǒng)配置

充分利用存量場地及產(chǎn)業(yè)園建筑物屋頂?shù)葏^(qū)域,建設分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),裝機規(guī)模4.8384MW,接入電壓等級為10kV,與系統(tǒng)并網(wǎng)。

充電場站為專屬新能源車輛停車使用,接入電壓等級為10kV。結(jié)合園區(qū)新能源公交車及周邊私家車等用能需求,計劃建設公交車充電車位24個,采用120kW雙槍11臺,120kW 單槍2臺,為園區(qū)新能源公交車提供充電服務;建設乘用車直流充電車位18個,交流充電車位18個,采用14kW交流雙槍充電樁9臺,480kW1拖10充電樁2套。

同時,在充電站配置1套0.5MW/1 MW·h 電化學儲能系統(tǒng),作為電能的緩存設備,控制充放電過程。

2.3系統(tǒng)運行方式

在確定運行方式的過程中,需要參考能源價格。所使用能源的價格參數(shù)如表1所示。

表1 能源價格參數(shù)

2

當前依據(jù)初步建設光伏容量測算,分布式光伏運行25a的總發(fā)電量約1.379 081×108 kW·h,年平均發(fā)電量為5.516 3×106 kW·h,能滿足當前充電樁所需電量,采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)"的模式,為系統(tǒng)提供清潔能源用電。

充電站運營方式通常采用“市電+服務費"的運行方式,光伏上網(wǎng)電價0.3969元/(kW·h),低于谷時段電價。由表1計算可知,峰時段電價與光伏發(fā)電電價差為0.572 16875元/(kW·h),尖峰時段電價與光伏發(fā)電電價差為0.740 16875元/(kW·h)。

光儲充一體化系統(tǒng)充分利用了光伏發(fā)電低成本、低碳的優(yōu)勢,其運行模式如表2所示。采用分布式光伏單元為充電樁單元充電,同時利用儲能能夠平移能量的特點,盡可能吸收光伏發(fā)電,當分布式光伏發(fā)電單元供電不足時,基于分時電價時段及運行策略的選擇,采用市電/儲能單元作為充電樁單元用電來源,進一步拉大價格差值,提升經(jīng)濟性。

表2 運行模式

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3 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

3.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求,總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗,專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入,*進行數(shù)據(jù)采集分析,直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況,是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標,促進可再生能源應用,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動;有效實現(xiàn)用戶側(cè)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(tǒng)應采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層:設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

3.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應用于城市、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。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設計,即站控層、網(wǎng)絡層和設備層,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

4充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

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)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、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、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中,各子系統(tǒng)回路電參量主要有:相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態(tài)參數(shù)主要有:開關狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應可以對分布式電源、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置等。

系統(tǒng)應可以對儲能系統(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(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。

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圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

4.1.1光伏界面

圖2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。

4.1.2儲能界面

圖3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4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設置,包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置,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(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7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8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9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10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11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、溫度值及所對應的位置。

4.1.3風電界面

圖12風電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風電系統(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、風速/風力/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。

4.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(tǒng)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、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

4.1.5視頻監(jiān)控界面

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圖14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)預覽、回放、管理與控制等。

4.1.6發(fā)電預測

系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預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15光伏預測界面

4.1.7策略配置

系統(tǒng)應可以根據(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、動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況(如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等)進行接口適配和策略調(diào)整,同時支持定制化需求。

基礎參數(shù)計劃曲線-一充一放

圖16策略配置界面

4.1.8運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數(shù),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(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。

圖17運行報表

4.1.9實時報警

應具有實時報警功能,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閉等遙信變位,及設備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警,應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;并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關人員。

圖18實時告警

4.1.10歷史事件查詢

應能夠?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。

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圖19歷史事件查詢

4.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

應可以對整個微電網(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;應能顯示電壓偏差與頻率偏差;

4)功率與電能計量:系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應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人員;系統(tǒng)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(shù)據(jù)統(tǒng)計:系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù),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、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20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

4.1.12遙控功能

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設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)相應的操作命令。

圖21遙控功能

4.1.13曲線查詢

應可在曲線查詢界面,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22曲線查詢

4.1.14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)點的發(fā)電、用電、充放電情況,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。

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圖23統(tǒng)計報表

4.1.15網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);可在線診斷設備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動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(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。

4.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設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,快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

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圖25通信管理

4.1.17用戶權(quán)限管理

應具備設置用戶權(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)。可以定義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。

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圖26用戶權(quán)限

4.1.18故障錄波

應可以在系統(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個開關量波形。

圖27故障錄波

4.1.19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。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件,當每個事件發(fā)生時,存儲事故前的10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

5結(jié)束語

采用光儲充一體化系統(tǒng),將分布式光伏發(fā)電、儲能技術及高效用能技術相結(jié)合,在碳排放的能源新戰(zhàn)略下,能帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。1)運行模式優(yōu)化經(jīng)濟性。與傳統(tǒng)的能源供應方式相比,光儲充一體化系統(tǒng)將光、儲、充三者有機結(jié)合,在利用電價差增大充電樁收益的同時,緊跟政策導向,對推廣綠色能源、發(fā)展低碳經(jīng)濟可起到顯著的作用。2)供能體系安全可靠。分布式光伏系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)共同為充電樁單元提供穩(wěn)定的電能。整個系統(tǒng)組成智能微電網(wǎng)系統(tǒng),多種能源形式解決系統(tǒng)供電問題,提高了能源利用效率,供能安全可靠性高。3)供能形式區(qū)域示范。以光儲充一體化項目建設為契機,因地制宜探索可再生能源和儲能技術的微電網(wǎng)技術應用,形成具有區(qū)域特點且易于復制的典型模式。

【參考文獻】

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【2】李建林,譚宇良,王楠,等.新基建下儲能技術典型應用場景分析[J].熱力發(fā)電,2020,49(9):1-10.

【3】清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究院,能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及技術創(chuàng)新聯(lián)盟.2020能源互聯(lián) 網(wǎng)發(fā)展藍皮書[R].北京:清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究院,2020.

【4】宋麗斐,楊涌文,陳一,等.電動汽車與綠電融合示范實踐:園區(qū)光儲充微電網(wǎng)技術應用示范實踐[J].上海節(jié)能,2023(3):269-273.

【5】 葛同磊,孫佳,羅嘵軍.光儲充一體化綜合智慧能源項目開發(fā)[J].能源與環(huán)境,2023(2):53-55.

【6】李欣璇,張鐘平,王世朋,劉麗麗.園區(qū)級光儲充一體化系統(tǒng)關鍵技術研究

【7】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

【8】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

作者簡介

劉細鳳,安科瑞電氣股份有限公司


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