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摘要:本文聚焦于光伏储能系统在变电所中的应用与优化。详细阐述了光伏储能系统的工作原理及其在变电所中的重要作用。通过对实际应用案例的分析,探讨了系统存在的问题与挑战,并提出了针对性的优化策略。研究结果表明,合理应用和优化光伏储能系统能够显著提高变电所的能源利用效率和供电稳定性,为变电所的可持续发展提供有力支持。
关键词:光伏储能系统;变电所;应用;优化;能源利用效率;供电稳定性
0.引言
随着全球气候变化的严峻挑战和能源结构的深刻调整,可再生能源的开发利用已成为全球共识。光伏发电作为*具发展潜力的可再生能源之一,其规模化应用对于减少化石能源依赖、降低碳排放具有重要意义。由于光伏发电的间歇性和波动性限制了其直接并网的能力,对电网的安全稳定运行构成了威胁。在此背景下,光伏储能系统的出现为解决这一问题提供了有效途径。通过将储能装置与光伏发电系统相结合,可以实现电能的储存与释放,平抑光伏出力的波动,提高电力系统的灵活调节能力。变电所作为电力系统中的重要环节,其运行状态直接影响电网的整体性能。
1.光伏储能系统在变电所中的应用
1.1变电所中光伏储能系统的接入方式
在变电所中引入光伏储能系统,能够有效提升电力系统的稳定性和灵活性。光伏储能系统的接入方式主要分为以下几种:
(1)直流侧接入
这种方式通常是将光伏阵列与储能电池直接连接到逆变器的直流输入端。光伏阵列发出的直流电通过逆变器转换为交流电后,供给变电所使用,同时多余的电能存储在储能电池中。当光伏电力不足或系统故障时,储能电池通过逆变器释放电能,保证供电的连续性。
(2)交流侧接入
交流侧接入方式又分为变压器低压侧接入和变压器高压侧接入。低压侧接入是将储能系统接入变压器的低压侧,与原有电网共享一个变压器;而高压侧接入则是储能系统形成独立的储能电站模块,直接接入高压电网。这种方式便于实现能量的快速调度和响应,适用于对电能质量要求较高或需进行大规模储能的变电所。
(3)混合接入方式
在某些复杂系统中,可能会采用直流侧和交流侧混合接入的方式。这样既能充分利用直流侧的效率,又能通过交流侧实现更灵活的能量调度和并网管理。
1.2应用实例分析
以某地区一座110kV变电所为例,该变电所引入了一套光伏储能系统。系统采用直流侧接入方式,配置了1MW的光伏阵列和1.2MWh的储能电池。具体配置如下:
光伏阵列:由多个光伏组件组成,安装于变电所屋顶及周边空地,充分利用太阳能资源。
储能电池:采用先进的锂离子电池组,具备高能量密度、长循环寿命和快速充放电能力。
逆变器:选用并网逆变器,具备*大功率点跟踪(MPPT)功能,确保光伏组件始终处于*佳工作状态。
在实际运行中,该光伏储能系统显著提高了变电所的供电可靠性和经济性。白天,光伏阵列发出的电能优先供给变电所使用,多余电能存入储能电池;夜晚或阴雨天,储能电池释放电能,弥补光伏电力的不足。系统还可根据电网负荷变化自动调整储能电池的充放电策略,实现电能的优化配置。
1.3应用带来的优势与效益
(1)提高供电可靠性
光伏储能系统能够在电网故障或停电时迅速切换为孤岛运行模式,为变电所及重要负荷提供应急电源,保证供电的连续性和可靠性。
(2)降低运营成本
光伏储能系统利用太阳能发电,降低了对传统能源的依赖,减少了电费支出。同时,储能电池在峰谷电价时段进行充放电操作,实现了经济调度,进一步降低了运营成本。
(3)提升电能质量
光伏储能系统能够平滑光伏并网发电的波动,改善电网的功率因数和谐波水平,提升电能质量。
(4)增强电网灵活性
储能系统的引入使得电网能够更灵活地应对负荷变化,提高电网的调节能力和应对突发事件的能力。
(5)促进可再生能源利用
光伏储能系统的广泛应用促进了太阳能等可再生能源的规模化开发和利用,有助于实现能源结构的优化和可持续发展。
2光伏储能系统在变电所应用中存在的问题
2.1技术方面的限制
在光伏储能系统应用于变电所的过程中,技术方面的限制是不可忽视的问题。这些限制主要包括
(1)储能技术的不成熟
尽管锂离子电池等储能技术已经取得了显著进步,但在能量密度、循环寿命、安全性能等方面仍有待提升。储能技术的不成熟可能导致储能效率不高、系统寿命缩短以及安全隐患等问题。
(2)并网技术复杂
光伏储能系统需要实现与电网的双向互动,这要求系统具备高度智能化的并网控制技术。然而,目前并网技术仍存在一些挑战,如如何预测光伏出力、如何快速响应电网调度指令等,这些都可能影响系统的稳定运行。
(3)系统集成难度高
光伏储能系统需要与变电所的其他设备进行集成,如变压器、开关柜、保护装置等。由于不同设备之间可能存在技术差异和兼容性问题,系统集成难度较高,需要专业的技术团队进行设计和调试。
2.2成本与投资问题
光伏储能系统在变电所的应用还面临着成本与投资方面的挑战:
(1)初期投资成本高
光伏储能系统的建设需要投入大量的资金,包括光伏组件、储能电池、逆变器、控制系统等设备的购置费用,以及施工安装、调试运行等费用。初期投资成本高是制约光伏储能系统广泛应用的重要因素之一。
(2)经济回收期长
尽管光伏储能系统具有显著的节能减排和经济效益,但由于其初期投资成本高,经济回收期相对较长。这要求投资者具备长期的投资眼光和资金实力,同时也需要政府给予相应的政策支持和补贴。
(3)风险与不确定性
光伏储能系统的投资还面临着一定的风险和不确定性,如政策变化、技术进步带来的设备贬值、市场需求变化等。这些因素都可能对投资者的决策产生影响,增加投资风险。
2.3管理与维护挑战
(1)运维人才短缺
光伏储能系统涉及多个技术领域,需要专业的运维人才进行管理和维护。然而,目前市场上具备相关技能和经验的人才相对短缺,难以满足日益增长的市场需求。
(2)运维管理复杂
光伏储能系统的运维管理相对复杂,需要定期对设备进行巡检、维护、故障排查等工作。同时,还需要对系统的运行数据进行实时监测和分析,以便及时发现并解决问题。运维管理的复杂性要求运维团队具备高度的责任心和专业技能。
(3)安全管理难度大
光伏储能系统涉及高压电、易燃易爆物品等危险因素,安全管理难度较大。运维团队需要严格遵守安全操作规程,定期进行安全培训和演练,确保系统的安全运行。还需要建立健全的安全管理制度和应急预案,以应对突发事件的发生。
3光伏储能系统在变电所中的优化策略
3.1技术改进措施
随着全球对清洁能源的需求不断增长,光伏储能系统在变电所中的应用日益广泛。为了提高其性能和效率,一系列技术改进措施显得尤为重要。在光伏组件方面,应选用高稳定性的产品。新型的光伏材料和制造工艺能够提高光电转换效率,增加系统的发电量。优化光伏组件的布局和安装角度,以*大程度地接收阳光辐射,提高能源采集效率。在储能环节,采用先进的电池技术是关键。例如,锂离子电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命,能够更好地满足变电所的储能需求。通过优化电池管理系统(BMS),实时监测电池的状态,实现充放电控制,延长电池的使用寿命,提高储能系统的可靠性。电力转换设备的性能也直接影响着整个光伏储能系统的效率。采用逆变器和充电器,减少能量转换过程中的损耗。利用智能控制算法,实现对系统功率的调节和优化分配,提高能源利用效率。为了进一步提升系统的稳定性和可靠性,还应加强对系统的监控和保护。安装先进的传感器和监测设备,实时采集系统运行数据,及时发现并处理潜在故障,确保系统的安全稳定运行。
3.2成本控制与投资优化方案
在光伏储能系统在变电所的应用中,成本控制和投资优化是至关重要的考量因素。在设备采购方面,通过大规模集中采购可以获得更优惠的价格。同时,与供应商建立长期合作关系,确保设备质量的同时降低采购成本。在项目规划和设计阶段,进行充分的可行性研究和成本效益分析。合理规划系统规模和配置,避免过度投资或投资不足。采用标准化的设计方案和模块化的设备,降低设计和施工成本。充分利用政府的补贴政策和优惠措施,降低项目的初始投资成本。积极申请可再生能源补贴、税收优惠等,提高项目的经济可行性。在运营阶段,通过优化系统运行策略,降低运维成本。例如,合理安排储能系统的充放电时间,充分利用峰谷电价差,提高系统的经济效益。*后,关注市场动态,及时对设备进行更新和升级,以提高系统性能和降低长期运营成本。通过合理的成本控制和投资优化,实现光伏储能系统在变电所中的经济运行。
3.3管理与维护的优化方法
建立完善的管理制度,明确各部门和人员的职责,规范系统的操作流程和维护标准。制定详细的运行维护手册,为操作人员提供准确的指导。加强对运维人员的培训,提高其技术水平和故障处理能力。定期组织培训课程和技术交流活动,使运维人员熟悉*新的技术和管理要求。利用信息化技术,实现对系统的远程监控和管理。通过安装智能监测设备和数据采集系统,实时获取系统运行数据,实现远程诊断和故障预警。这样可以及时发现问题并采取措施,减少故障停机时间。制定科学合理的维护计划,定期对光伏组件、储能电池、电力转换设备等进行检查、清洁和维护。对于关键设备,建立预防性维护机制,提前更换易损件,降低故障发生的概率。建立备品备件管理体系,确保在设备故障时能够及时更换所需的备件。合理储备常用备件,并与供应商建立快速响应机制,保障备件的及时供应。
4优化后的光伏储能系统在变电所中的效果评估
在变电所中引入并优化光伏储能系统后,其带来的多方面效益显著,以下从能源利用效率提升、供电稳定性改善以及经济与环境效益三个方面进行详细评估。
4.1能源利用效率提升评估
优化后的光伏储能系统通过采用光伏组件、智能储能集成技术及协同控制策略,显著提升了能源利用效率。具体而言:
(1)光伏转换效率提高
选用高转换效率的光伏组件,如PERC、HJT等,使得太阳光能转化为电能的效率大幅提升,减少了光能到电能的转换损失。
(2)储能系统效率优化
通过先进的电池管理系统和储能逆变器技术,实现储能电池充放电,减少了在充放电过程中的能量损耗,提高了储能系统的整体效率。
(3)协同控制策略应用
光伏系统与储能系统的协同控制,根据电网负荷、电价及天气预报等因素动态调整充放电计划,确保在*佳时机进行能量存储和释放,进一步提升了整个系统的能源利用效率。
4.2供电稳定性改善情况
优化后的光伏储能系统在变电所中对供电稳定性的改善效果十分显著。在光伏发电受天气等自然因素影响而出现波动时,储能系统能够迅速响应,释放储存的电能,弥补光伏发电的不足,从而保持供电输出的平稳。通过先进的监测和控制系统,实时监测电网的负荷变化和电能质量参数,及时调整光伏储能系统的工作状态,确保输出电压和频率的稳定,有效减少了电压波动和频率偏差。此外,优化后的系统具备更强的故障应对能力。在电网出现故障或突发事件时,储能系统可以作为备用电源,为关键设备和负荷提供持续的电力支持,保障变电所的正常运行,提高了供电的可靠性和连续性。对供电稳定性的各项指标进行监测和评估,如电压波动范围、停电时间等,结果表明优化后的光伏储能系统显著提升了变电所的供电稳定性,为用户提供了更可靠的电力服务。
4.3经济与环境效益分析
优化后的光伏储能系统在变电所中带来了显著的经济和环境效益。从经济角度来看,一方面,提高的能源利用效率和稳定的供电能力降低了变电所的运营成本。减少了因电能质量问题导致的设备损坏和维修费用,同时降低了对传统能源的依赖,节省了能源采购成本。另一方面,通过合理利用峰谷电价差,储能系统在电价低谷时充电,高峰时放电,为变电所带来了额外的经济效益。在环境效益方面,光伏储能系统的应用大大减少了传统化石能源的消耗,从而显著降低了温室气体排放和污染物的排放。对减少气候变化的影响和改善当地的生态环境质量具有重要意义。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,光伏储能系统的初始投资成本也在逐渐降低,进一步提高了其经济可行性。其带来的环境效益也为社会的可持续发展做出了积极贡献。
5 Acrel-2000MG微电网能量管理系统
Acrel-2000MG微电网能量管理系统,是我司根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求,总结国内外的研究和生产的先进经验,专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入,铨天候进行数据采集分析,直接监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况,是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标,促进可再生能源应用,提高电网运行稳定性、补偿负荷波动;有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。
微电网能量管理系统应采用分层分布式结构,整个能量管理系统在物理上分为三个层:设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议,物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。
本方案遵循的标准有:
本技术规范书提供的设备应满足以下规定、法规和行业标准:
GB/T26802.1-2011工业控制计算机系统通用规范部分:通用要求
GB/T26806.2-2011工业控制计算机系统工业控制计算机基本平台第2部分:性能评定方法
GB/T26802.5-2011工业控制计算机系统通用规范第5部分:场地安全要求
GB/T26802.6-2011工业控制计算机系统通用规范第6部分:验收大纲
GB/T2887-2011计算机场地通用规范
GB/T20270-2006信息安全技术网络基础安全技术要求
GB50174-2018电子信息系统机房设计规范
DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分:传输规约基本远动任务配套标准
DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-网络访问101
GB/T33589-2017微电网接入电力系统技术规定
GB/T36274-2018微电网能量管理系统技术规范
GB/T51341-2018微电网工程设计标准
GB/T36270-2018微电网监控系统技术规范
DL/T1864-2018独立型微电网监控系统技术规范
T/CEC182-2018微电网并网调度运行规范
T/CEC150-2018低压微电网并网一体化装置技术规范
T/CEC151-2018并网型交直流混合微电网运行与控制技术规范
T/CEC152-2018并网型微电网需求响应技术要求
T/CEC153-2018并网型微电网负荷管理技术导则
T/CEC182-2018微电网并网调度运行规范
T/CEC5005-2018微电网工程设计规范
NB/T10148-2019微电网部分:微电网规划设计导则
NB/T10149-2019微电网部分:微电网运行导则
系统可应用于城市、高速公路、工业园区、工商业区、居民区、智能建筑、海岛、无电地区可再生能源系统监控和能量管理需求。
5.4型号说明
5.5.1系统架构
本平台采用分层分布式结构进行设计,即站控层、网络层和设备层,详细拓扑结构如下:
图1典型微电网能量管理系统组网方式
5.6系统功能
5.6.1实时监测
微电网能量管理系统人机界面友好,应能够以系统一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态,实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中,各子系统回路电参量主要有:三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值;状态参数主要有:开关状态、断路器故障脱扣告警等。
系统应可以对分布式电源、储能系统进行发电管理,使管理人员实时掌握发电单元的出力信息、收益信息、储能荷电状态]及发电单元与储能单元运行功率设置等。
系统应可以对储能系统进行状态管理,能够根据储能系统的荷电状态进行及时告警,并支持定期的电池维护。
微电网能量管理系统的监控系统界面包括系统主界面,包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷组成情况,包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求,也可将充电,储能及光伏系统信息进行显示。
图2系统主界面
子界面主要包括系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、通讯状况及一些统计列表等。
5.6.1.1光伏界面
图3光伏系统界面
本界面用来展示对光伏系统信息,主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析;同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。
5.6.1.2储能界面
图4储能系统界面
本界面主要用来展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。
图5储能系统PCS参数设置界面
本界面主要用来展示对PCS的参数进行设置,包括开关机、运行模式、功率设定以及电压、电流的限值。
图6储能系统BMS参数设置界面
本界面用来展示对BMS的参数进行设置,主要包括电芯电压、温度保护限值、电池组电压、电流、温度限值等。
图7储能系统PCS电网侧数据界面
本界面用来展示对PCS电网侧数据,主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数等。
图8储能系统PCS交流侧数据界面
本界面用来展示对PCS交流侧数据,主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数、温度值等。同时针对交流侧的异常信息进行告警。
图9储能系统PCS直流侧数据界面
本界面用来展示对PCS直流侧数据,主要包括电压、电流、功率、电量等。同时针对直流侧的异常信息进行告警。
图10储能系统PCS状态界面
本界面用来展示对PCS状态信息,主要包括通讯状态、运行状态、STS运行状态及STS故障告警等。
图11储能电池状态界面
本界面用来展示对BMS状态信息,主要包括储能电池的运行状态、系统信息、数据信息以及告警信息等,同时展示当前储能电池的SOC信息。
图12储能电池簇运行数据界面
本界面用来展示对电池簇信息,主要包括储能各模组的电芯电压与温度,并展示当前电芯的Z大、Z小电压、温度值及所对应的位置。
图13风电系统界面
本界面用来展示对风电系统信息,主要包括逆变控制一体机直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、风速/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析;同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。
5.6.1.4充电桩界面
图14充电桩界面
本界面用来展示对充电桩系统信息,主要包括充电桩用电总功率、交直流充电桩的功率、电量、电量费用,变化曲线、各个充电桩的运行数据等。
图15微电网视频监控界面
本界面主要展示系统所接入的视频画面,且通过不同的配置,实现预览、回放、管理与控制等。
5.6.1.6发电预测
系统应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据,对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测,并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划,便于用户对该系统新能源发电的集中管控。
5.6.1.7策略配置
系统应可以根据发电数据、储能系统容量、负荷需求及分时电价信息,进行系统运行模式的设置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期计划、需量控制、有序充电、动态扩容等。
5.6.2运行报表
应能查询各子系统、回路或设备Z定时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。
5.6.3实时报警
应具有实时报警功能,系统能够对各子系统中的逆变器、双向变流器的启动和关闭等遥信变位,及设备内部的保护动作或事故跳闸时应能发出告警,应能实时显示告警事件或跳闸事件,包括保护事件名称、保护动作时刻;并应能以弹窗、声音、短信和电话等形式通知相关人员。
5.6.4历史事件查询
应能够对遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数、电芯温度(锂离子电池)、压力(液流电池)、光照、风速、气压越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析。
5.6.5电能质量监测
应可以对整个微电网系统的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测,使管理人员实时掌握供电系统电能质量情况,以便及时发现和消除供电不稳定因素。
1)在供电系统主界面上应能实时显示各电能质量监测点的监测装置通信状态、各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度B分B和正序/负序/零序电压值、三相电流不平衡度B分B和正序/负序/零序电流值;
2)谐波分析功能:系统应能实时显示A/B/C三相电压总谐波畸变率、A/B/C三相电流总谐波畸变率、奇次谐波电压总畸变率、奇次谐波电流总畸变率、偶次谐波电压总畸变率、偶次谐波电流总畸变率;应能以柱状图展示2-63次谐波电压含有率、2-63次谐波电压含有率、0.5~63.5次间谐波电压含有率、0.5~63.5次间谐波电流含有率;
3)电压波动与闪变:系统应能显示A/B/C三相电压波动值、A/B/C三相电压短闪变值、A/B/C三相电压长闪变值;应能提供A/B/C三相电压波动曲线、短闪变曲线和长闪变曲线;应能显示电压偏差与频率偏差;
4)功率与电能计量:系统应能显示A/B/C三相有功功率、无功功率和视在功率;应能显示三相总有功功率、总无功功率、总视在功率和总功率因素;应能提供有功负荷曲线,包括日有功负荷曲线(折线型)和年有功负荷曲线(折线型);
5)电压暂态监测:在电能质量暂态事件如电压暂升、电压暂降、短时中断发生时,系统应能产生告警,事件能以弹窗、闪烁、声音、短信、电话等形式通知相关人员;系统应能查看相应暂态事件发生前后的波形。
6)电能质量数据统计:系统应能显示1min统计整2h存储的统计数据,包括均值、Z大值、Z小值、95%概率值、方均根值。
7)事件记录查看功能:事件记录应包含事件名称、状态(动作或返回)、波形号、越限值、故障持续时间、事件发生的时间。
5.6.6遥控功能
应可以对整个微电网系统范围内的设备进行远程遥控操作。系统维护人员可以通过管理系统的主界面完成遥控操作,并遵循遥控预置、遥控返校、遥控执行的操作顺序,可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。
5.6.7曲线查询
应可在曲线查询界面,可以直接查看各电参量曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、SOC、SOH、充放电量变化等曲线。
具备定时抄表汇总统计功能,用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况,即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。[6]对微电网与外部系统间电能量交换进行统计分析;对系统运行的节能、收益等分析;具备对微电网供电可靠性分析,包括年停电时间、年停电次数等分析;具备对并网型微电网的并网点进行电能质量分析。
5.6.8.1网络拓扑图
系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态,能够完整的显示整个系统网络结构;可在线诊断设备通信状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
图25微电网系统拓扑界面
本界面主要展示微电网系统拓扑,包括系统的组成内容、电网连接方式、断路器、表计等信息。5.6.8.2通信管理
可以对整个微电网系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。系统维护人员可以通过管理系统的主程序右键打开通信管理程序,[6]然后选择通信控制启动所有端口或某个端口,快速查看某设备的通信和数据情况。通信应支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。
应具备设置用户权限管理功能。[5]通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控操作,运行参数修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。
应可以在系统发生故障时,自动准确地记录故障前、后过程的各相关电气量的变化情况,通过对这些电气量的分析、比较,对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。其中故障录波共可记录16条,[6]每条录波可触发6段录波,每次录波可记录故障前8个周波、故障后4个周波波形,总录波时间共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。
可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据,包括开关位置、保护动作状态、遥测量等,形成事故分析的数据基础。
用户可自定义事故追忆的启动事件,当每个事件发生时,存储事故前10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户Z定和随意修改。
图29事故追忆
序号 | 设备 | 型号 | 图片 | 说明 |
1 | 能量管理系统 | Acrel-2000MG | 内部设备的数据采集与监控,由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。 数据采集、上传及转发至服务器及协同控制装置 策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等 | |
2 | 显示器 | 25.1英寸液晶显示器 | 系统软件显示载体 | |
3 | UPS电源 | UPS2000-A-2-KTTS | 为监控主机提供后备电源 | |
4 | 打印机 | HP108AA4 | 用以打印操作记录,参数修改记录、参数越限、复限,系统事故,设备故障,保护运行等记录,以召唤打印为主要方式 | |
5 | 音箱 | R19U | 播放报警事件信息 | |
6 | 工业网络交换机 | D-LINKDES-1016A16 | 提供 16 口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题 | |
7 | GPS时钟 | ATS1200GB | 利用 gps 同步卫星信号,接收 1pps 和串口时间信息,将本地的时钟和 gps 卫星上面的时间进行同步 | |
8 | 交流计量电表 | AMC96L-E4/KC | 电力参数测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率,频率、功率因数等)、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。多种外围接口功能:带有RS485/MODBUS-RTU 协议:带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的"遜信“和“遥控”的功能 | |
9 | 直流计量电表 | PZ96L-DE | 可测量直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。可带 RS485 通讯接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能 | |
10 | 电能质量监测 | APView500 | 实时监测电压偏差、频率俯差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、诺波等电能质量,记录各类电能质量事件,定位扰动源。 | |
11 | 防孤岛装置 | AM5SE-IS | 防孤岛保护装置,当外部电网停电后断开和电网连接 | |
12 | 箱变测控装置 | AM6-PWC | 置针对光伏、风能、储能升压变不同要求研发的集保护,测控,通讯一体化装置,具备保护、通信管理机功能、环网交换机功能的测控装置 | |
13 | 通信管理机 | ANet-2E851 | 能够根据不同的采集规的进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据果集汇总: 提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能:实时多任务并行处理数据采集和数据转发,可多链路上送平台据: | |
14 | 串口服务器 | Aport | 功能:转换“辅助系统"的状态数据,反馈到能量管理系统中。 1)空调的开关,调温,及完全断电(二次开关实现) 2)上传配电柜各个空开信号 3)上传 UPS 内部电量信息等 4)接入电表、BSMU 等设备 | |
15 | 遥信模块 | ARTU-K16 | 1)反馈各个设备状态,将相关数据到串口服务器: 读消防 VO信号,并转发给到上层(关机、事件上报等) 2)采集水浸传感器信息,并转发3)给到上层(水浸信号事件上报) 4)读取门禁程传感器信息,并转发 |
7结语
光伏储能系统的引入为变电所的能源供应增添了新的活力,提高了能源利用的灵活性和可靠性。其在优化能源结构、降低运行成本、提升供电质量等方面表现出了巨大的潜力。随着智能电网建设的深入推进和可再生能源比例的不断提高,光伏储能系统将在提升电网灵活性、促进清洁能源消纳、保障电力供应安全等方面发挥更加重要的作用。我们也需要继续加强技术研发和创新,不断优化系统设计和控制策略,以应对日益复杂的电网运行环境和更高的能源利用要求。
参考文献
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