安科瑞魯一揚15821697760
摘要:隨著能源需求持續攀升以及環境問題愈發嚴峻,清潔能源備受矚目。微電網作為新興電力系統,具備可靠性強、靈活性優、能源利用率高且環保節能等特性,在現代城市化進程中得以廣泛運用。它能將傳統中央電網與分布式電源巧妙融合,構建成獨立自治的小型電網體系,有效提升能源利用效率與電網穩定性。本研究旨在探尋有效的微電網系統設計及優化策略,以增強系統能源利用效率與電網穩定性。
關鍵詞:微電網系統;系統設計;系統優化
0 引言
伴隨新能源技術的不斷進步,微電網系統已成為可再生能源與能源存儲技術的關鍵應用領域。微電網系統的設計與優化是一項復雜的工程,需綜合考量多方面因素。其設計應依據能源產生與消耗模式,結合實際狀況挑選適配的能源發電裝置,并依據能源消耗模式與實際需求選定恰當設備。在此過程中,務必注重設備品質與可靠性,以保障系統的穩定運行。微電網系統的優化同樣至關重要,需依據實際情形及預測的能源產生與消耗狀況,對系統開展優化設計,最大程度提升系統效率與可靠性。優化時需考量系統的能量存儲與平衡等要素,確保系統在不同負載條件下正常運作。
1 微電網系統基本概念和組成
1.1 微電網系統的基本概念微電網系統由多種設備與技術組成,主要包含分布式能源設備、儲能設備、控制系統、變流器、電力設備以及智能電表等。分布式能源設備涵蓋太陽能光伏發電、風力發電、水力發電以及生物質發電等,可實現可再生能源的利用與轉換。儲能設備包括電池儲能系統、壓縮空氣儲能系統以及電容儲能系統等,能對能量進行存儲與釋放,提升電網穩定性與可靠性。控制系統包含運行控制系統與保護控制系統,可精準控制與保護電力設備,確保電網穩定運行。變流器主要用于將直流電能轉換為交流電能,實現電力設備的接入與輸出。以風力發電系統中的變流器為例,其內部結構如圖 2 所示,借助 IPM 模塊構建變流器的網側與機側,采用 450V 電解直流電容,通過兩串聯、四并聯方式有效提升系統容量。利用溫度傳感器可監測變流的 IPM 溫度,實時觀測溫度變化。
微電網系統由多種設備和技術組成,主要包括分布式能源設備、儲能設備、控制系統、變流器、電力設備和智能電表等。分布式能源設備包括太陽能光伏發電、風力發電、水力發電和生物質發電等,能夠實現對可再生能源的利用和轉換。儲能設備包括電池儲能系統、壓縮空氣儲能系統和電容儲能系統等,能夠對能量進行儲存和釋放,提高電網的穩定性和可靠性。控制系統包括運行控制系統和保護控制系統,能夠對電力設備進行準確控制和保護,確保電網的穩定運行。變流器主要用于將直流電能轉換為交流電能,實現對電力設備的接入和輸出。以風力發電系統中的變流器為例,其內部結構如圖2所示,可借助IPM模塊對變流器的網側、機側進行構建,通過 450V 對直流電容進行電解,使用兩串聯、四并聯的方式可有效提高系統的容量。借助溫度傳感器可以對變流的 IPM 溫度進行測,實時觀察溫度的變化。
圖2變流器內部結構
電力設備包括發電機組、變壓器、電纜以及開關設備等,能夠實現電力的輸送、轉換與控制。智能電表是高精度電力計量設備,可實現電能的精確計量與數據監測,便于電力服務的管理與優化。
2 微電網系統的設計
2. 1微電網系統的設計路線
微電網系統設計涉及電力系統、電子電氣技術、控制理論、能源經濟等多領域知識,其技術路線涵蓋系統規劃、系統分析、系統設計、系統實施以及系統優化等環節。首先開展系統規劃,明確微電網系統的建設目標與規模,確定系統的電源與負載需求,剖析系統的可行性與經濟性。其次進行系統分析,考量系統的電力負荷特征、電源供給狀況、能源管理方式等因素,為系統設計提供基礎數據。接著實施系統設計,包括選擇適宜的電源技術、設計電網拓撲結構、確定控制策略與通信方案等。在系統實施階段,需進行設備選型與采購、設備安裝與調試、系統聯調等工作。最后進行系統優化,對系統進行可靠性分析、性能評估、經濟性分析以及環保指標評估等,進一步提出優化方案,持續提升系統性能與經濟效益。
2.2 微電網系統的規劃和布局
微電網是基于分布式能源系統的能量管理系統,可整合太陽能、風能、儲能與傳統電力系統等多種能源形式提供電力,具有高度靈活性與可靠性。因此,在進行微電網系統規劃與布局時,需考慮能源源的選擇、負載特性、儲能系統、電力網絡的拓撲以及項目經濟性等方面。首先,挑選適配本地環境與資源的能源,如太陽能、風能、生物質能、地熱能等。
其次,依據當地電力需求與用電負荷特性,合理配置負載類型與功率。選擇合適的儲能技術,如電池、電容、壓縮空氣儲能等,以保障微電網的可靠性與穩定性。此外,微電網系統可采用多種不同的電力網絡拓撲結構,如單電源微電網、多電源微電網、島式微電網等。故而在微電網規劃與布局時需結合實際情況選定恰當的電力網絡拓撲。最后,還需從投資、運營與維護等方面對微電網系統進行經濟性分析與評估,確保在規劃與布局中兼顧經濟、環保與可靠性等多方面因素。
2.3 微電網系統的拓撲結構設計
在微電網系統設計中,拓撲結構是關鍵要素。不同拓撲結構會致使電力網絡性能與可靠性存在差異。一種是單電源微電網,屬于較為簡單的微電網系統,由單一能源源與負載構成。二種是多電源微電網系統,由多個能源源與負載組成,可通過構建多個能源源與多個負載之間的連接來搭建。多電源微電網系統相較于單電源微電網系統更為靈活穩定,在部分電源故障時仍能維持系統運行。三種是島式微電網,是完全獨立的微電網系統,可在任何情形下獨立運行,也可與傳統電力系統相連。島式微電網系統通常由多個能源源、負載與儲能系統組成,這些組件可在島式微電網系統內部與外部實現無縫連接。島式微電網系統的最大優勢在于其完全的獨立性與可靠性,不過其建設、運行與維護成本相對較高。
3 微電網系統的優化
微電網系統作為新興能源系統,已在諸多領域廣泛應用。為提升微電網系統的效率與經濟性,需對其進行優化。
3.1 微電網系統的性能評估
微電網系統的性能評估是優化的首要步驟。可通過對微電網系統進行仿真與實驗來實現。仿真是一種經濟、快速且可重復的方法,能提供微電網系統的建模與性能分析。實驗則用于驗證仿真結果的有效性與可靠性。微電網系統的性能評估主要涵蓋微電網系統的能源利用效率、電能質量以及可靠性、經濟性等指標。微電網系統的能源利用效率是評估系統性能的重要指標,因微電網系統由發電機組、電池組、太陽能光伏電池、風力發電機等多種能源設備提供電力需求。微電網系統的電能質量指供電系統的電壓、頻率與波形符合既定規范的程度。通過合理控制與設計,可降低電能質量波動幅度,提升電能質量。微電網系統運行時需確保系統的穩定性與可靠性,因此系統故障率、可靠性指標以及維護保養周期等指標是評估微電網系統可靠性的關鍵指標。微電網系統的經濟性指系統的建設與運行成本,評估時需考量成本與收益的平衡。這些指標均可通過仿真與實驗來評估。仿真結果可通過構建微電網系統數學模型,利用仿真軟件進行模擬計算獲取。
3.2 微電網系統的容量優化
容量優化是指合理設計與配置微電網系統的發電機組、電池組、光伏電池、風力發電機等設備的容量,以最大程度提升微電網系統的性能。微電網系統的容量優化需考慮負荷需求、系統運行模式、資源適應性以及經濟性等因素。微電網系統設計應依據負荷需求,合理確定與配置設備容量,負荷需求變化時需依實際情況進行相應調整與優化。微電網系統的運行模式依據與外部電網連接關系,主要分為聯網模式、孤島模式。依據系統運行模式的不同,需對設備容量進行相應配置與優化。微電網系統的容量優化還應結合當地資源狀況進行適應性調整,例如在光照條件良好的區域應優先考慮太陽能光伏電池等設備;在風力強勁的地區應優先考慮風力發電機等設備。此外,微電網系統的容量優化需兼顧經濟性,在保障系統性能的前提下,盡可能降低系統成本,提升經濟效益。
3.3 微電網系統的運行優化
微電網系統的運行優化是指通過優化微電網系統的運行方式與策略,提升系統的效率與經濟性。微電網系統的運行優化需考慮負荷調節、能源優化、電能質量控制以及交互控制等因素。微電網系統的負荷需求時刻變化,因此需借助負荷調節等措施適應負荷變化,通過負荷調節控制可使系統在不同負荷條件下保持穩定運行狀態。微電網系統由多種能源設備組成,需通過能源優化實現較高的能源利用效率,通過控制能源設備的啟停與輸出功率,達成良好的能源利用效率。微電網系統的電能質量是評估系統性能的重要指標之一,因此需采用適當的電能質量控制策略,提升系統的電能質量。微電網系統中各種能源設備之間相互關聯,需通過交互控制使系統運行更為穩定可靠。
4 安科瑞 Acrel - 2000MG 微電網能量管理系統
Acrel - 2000MG 微電網能量管理系統,是我司依據新型電力系統下微電網監控系統與微電網能量管理系統的要求,總結國內外研究與生產經驗,專門研制的企業微電網能量管理系統。本系統可接入光伏系統、風力發電、儲能系統以及充電樁,全天進行數據采集分析,直接監控光伏、風能、儲能系統、充電樁的運行狀態與健康狀況,是集監控系統與能量管理于一體的管理系統。該系統以安全穩定為基礎,以經濟優化運行為目標,推動可再生能源應用,提升電網運行穩定性,補償負荷波動;有效實現用戶側的需求管理,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,為企業微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行的全新解決方案。
微電網能量管理系統采用分層分布式結構,整個能量管理系統在物理上分為三個層次:設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及 TCP/IP 通信協議,物理媒介可為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統支持 Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870 - 5 - 101、IEC60870 - 5 - 103、IEC60870 - 5 - 104、MQTT 等通信規約。
5 應用場所
系統可應用于城市、高速公路、工業園區、工商業區、居民區、智能建筑、海島、無電地區等可再生能源系統監控與能量管理需求場景。
6 系統架構
本平臺采用分層分布式結構進行設計,即站控層、網絡層和設備層。
7 系統功能
7.1實時監測
微電網能量管理系統人機界面友好,能夠以系統一次電氣圖形式直觀呈現各電氣回路的運行狀態,實時監測光伏、風電、儲能、充電樁等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監控各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態及相關故障、告警等信號。其中,各子系統回路電參量主要包括:相電壓、線電壓、三相電流、有功 / 無功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功 / 無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態參數主要有:開關狀態、斷路器故障脫扣告警等。
系統可對分布式電源、儲能系統進行發電管理,使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態及發電單元與儲能單元運行功率設置等。
系統可對儲能系統進行狀態管理,依據儲能系統的荷電狀態及時告警,并支持定期的電池維護。
微電網能量管理系統的監控系統界面包含系統主界面,涵蓋微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同需求,也可展示充電、儲能及光伏系統信息。
圖2 系統主界面
子界面主要包括系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、通訊狀況及一些統計列表等。
7.1.1.1 光伏界面
圖 3 光伏系統界面
本界面用于展示光伏系統信息,主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、并網柜電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度 / 風力 / 環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時展示系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據。
7.1.1.2 儲能界面
圖 4 儲能系統界面
本界面主要用來展示本系統的儲能裝機容量、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PCS參數設置界面
本界面主要用來展示對PCS的參數進行設置,包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖 6 儲能系統BMS參數設置界面
本界面用來展示對BMS的參數進行設置,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 7 儲能系統PCS電網側數據界面
本界面用來展示對PCS電網側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。
圖 8 儲能系統PCS交流側數據界面
本界面用來展示對PCS交流側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側的異常信息進行告警。
圖 9 儲能系統PCS直流側數據界面
本界面用來展示對PCS直流側數據,主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側的異常信息進行告警。
圖 10 儲能系統PCS狀態界面
本界面用來展示對PCS狀態信息,主要包括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及STS故障告警等。
圖 11 儲能電池狀態界面
本界面用來展示對BMS狀態信息,主要包括儲能電池的運行狀態、系統信息、數據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 儲能電池簇運行數據界面
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,并展示當前電芯的大、小電壓、溫度值及所對應的位置。
7.1.1.3 風電界面
圖 13風電系統界面
本界面用于展示風電系統信息,主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、風速 / 風力 / 環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時展示系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據。
7.1.1.4 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據等。
7.1.1.5 視頻監控界面
圖 15 微電網視頻監控界面
本界面主要展示系統所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實現預覽、回放、管理與控制等。
7.2發電預測
系統應可以通過歷史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據,對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃,便于用戶對該系統新能源發電的集中管控。
圖 16 光伏預測界面
7.3策略配置
系統應可以根據發電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時電價信息,進行系統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、動態擴容等。
具體策略根據項目實際情況(如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等)進行接口適配和策略調整,同時支持定制化需求。
圖 17 策略配置界面
7.4運行報表
應能查詢各子系統、回路或設備規定時間的運行參數,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、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 18 運行報表
7.5實時報警
應具有實時報警功能,系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位,及設備內部的保護動作或事故跳閘時應能發出告警,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 19 實時告警
7.6歷史事件查詢
應能夠對遙信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數、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,方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯,查詢統計、事故分析。
圖 20 歷史事件查詢
7.7 電能質量監測
應可以對整個微電網系統的電能質量包括穩態狀態和暫態狀態進行持續監測,使管理人員實時掌握供電系統電能質量情況,以便及時發現和消除供電不穩定因素。
1)在供電系統主界面上應能實時顯示各電能質量監測點的監測裝置通信狀態、各監測點的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)電壓暫態監測:在電能質量暫態事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發生時,系統應能產生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關人員;系統應能查看相應暫態事件發生前后的波形。
6)電能質量數據統計:系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據,包括均值、大值、小值、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(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續時間、事件發生的時間。
圖 21 微電網系統電能質量界面
7.8 遙控功能
應可以對整個微電網系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過管理系統的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序,可以及時執行調度系統或站內相應的操作命令。
圖 22 遙控功能
7.9 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、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖 23 曲線查詢
7.10 統計報表
具備定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的發電、用電、充放電情況,即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網與外部系統間電能量交換進行統計分析;對系統運行的節能、收益等分析;具備對微電網供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數等分析;具備對并網型微電網的并網點進行電能質量分析。
圖 24 統計報表
7.11 網絡拓撲圖
系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態,能夠完整的顯示整個系統網絡結構;可在線診斷設備通信狀態,發生網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 25 微電網系統拓撲界面
本界面主要展示微電網系統拓撲,包括系統的組成內容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。
7.12 通信管理
可以對整個微電網系統范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監測。系統維護人員可以通過管理系統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據情況。通信應支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104 、MQTT等通信規約。
圖 26 通信管理
7.13 用戶權限管理
應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如遙控操作,運行參數修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖 27 用戶權限
7.14 故障錄波
應可以在系統發生故障時,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 28 故障錄波
7.15 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據,包括開關位置、保護動作狀態、遙測量等,形成事故分析的數據基礎。
用戶可自定義事故追憶的啟動事件,當每個事件發生時,存儲事故前10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數據。啟動事件和監視的數據點可由用戶規定和隨意修改。
圖 29 事故追憶
8 系統硬件配置
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 | ||||
微電網能量管理系統 | Acrel-2000MG | 系統能夠對企業微電網的源(市電、分布式光伏、微型風機)、網(企業內部配電網)、荷(固定負荷和可調負荷)、儲能系統、新能源汽車充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和控制功能,滿足微電網運行監視整體化、安全分析智能化、調整控制前瞻化、全景分析動態化的需求,實現不同目標下源網荷儲資源之間的靈活互動,支持多種策略控制下系統的穩定運行,保證微電網安全、可靠、穩定運行 | |||||
通信管理機 (遠動232數字化101上傳使用) |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網口、 2路RS485與232復用串口,可選1路移動4G上傳通道;軟件支持工業&電力協議轉換、多通道上傳、工程備份和遠程管理、數據斷線存儲等,標準數據容量為100點 | |||||
協調控制器 | ACCU-100 | 支持串口、以太網等多通道實時運行,滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等設備接入;支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約,可實現云邊協同(結合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維)、OTA 升級、就地/遠程切換、本地人機交互(選配);靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、4G 路由;防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協調等,并支持策略定制;基于不可信模型設計的用戶權限,防止非法用戶侵入;基于數據加密與數據安全驗證技術,采用數據標定與防篡改機制,實現數據固證和可追溯;采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數據,實現運行安全預預測。 | |||||
模塊化智能網關 主模塊 | ANet-2E4SM |
2 路 10/100M 自適應以太網接口 4 路光耦隔離 RS485 + 1 路 RS232(調試口)串行接口 模塊化設計,可搭配485模塊拓展串行接口數量,可搭配4G模塊實現4G上傳 標配8路無源干接點可實時采集開關量信息 |
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模塊化智能網關 擴展模塊 | ANet-M485 | ANet-2E4SM的拓展模塊,拓展4路RS485串行接口 | |||||
模塊化智能網關 擴展模塊 | ANet-M4G | ANet-2E4SM的拓展模塊,拓展4G上傳功能 | |||||
可編程智能電測表 | AMC96L-E4/KC(II) |
集成全部電力參數的測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數等)、復費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協議;帶開關量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關的“遙信”和“遙控”的功能,采用LCD顯示界面,通過面板按鍵來實現參數設置和控制,非常適合于實時電力監控系統。 | |||||||
直流監測儀表 | PZ96L-DE | 可測量直流系統中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。可帶RS485通訊接口、模擬量數據轉換、開關量輸入/輸出等功能,既可用于本地顯示,又能與工控設備、計算機連接,組成測控系統 | |||||
防孤島保護裝置 | AM5SE-IS | 指防止分布式電源并網發電系統非計劃持續孤島運行的繼電保護措施,防止電網出現孤島效應。孤島是一種電氣現象,發生在一部分的電網和主電網斷開,而這部分電網完全由分布式電源系統來供電。在微電網中一定要配備防孤島裝置。裝置具有低電壓保護、過電壓保護、高頻保護、低頻保護、逆功率保護、檢同期、有壓合閘等保護功能。 | |||||
箱變測控裝置 | AM6-PWC | 具備保護、通信管理機功能、環網交換機功能的測控裝置 | |||||
電能質量監測裝置 | APView500 | 集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監測/電壓不平衡度監測等穩態監測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態監測、事件記錄、測量控制等功能為一體。裝置在電能質量指標參數測量方法的標準化和指標參數的測量精度以及時鐘同步、事件標記功能等各個方面均達到了IEC61000-4-30 A級標準,能夠滿足110kV及以下供電系統電能質量監測的要求。 | |||||
故障解列裝置 | AM6-A1 | 適用于 110kV 以下電壓等級的負荷側或小電源側的故障解列 | |||||
三遙單元 | ARTU-K16 | 對現場工業設備的狀態進行監測和控制,分為開關量信號采集和繼電器輸出,用于執行系統的遙控操作。 |
9 結束語
目前,全球能源結構正朝著清潔能源化、智能化、分布式化的方向不斷發展,微電網系統作為一個能夠實現清潔能源利用、智能化控制和分布式供電的系統,其市場前景非常廣闊。而且,考慮到人口增長和城市化的趨勢,以及能源效率和環境保護的需求,微電網系統將成為解決城市能源供需矛盾的重要手段。同時,隨著新能源技術的逐步成熟和智能化技術的不斷應用,微電網系統也將逐漸走向普及化。微電網系統的設計與優化重要性日益凸顯,因此,要不斷加大這方面的研究與技術創新,以提高微電網系統的能效和可靠性。
參考文獻
[1]張皓.微電網系統的設計與優化[J].東方電氣評論,2023,37(2):48-52.
[2]邱益林 . 智能電網可再生能源微電網系統設計分析[J].太陽能學報,2023,44(8):568.
[3]安科瑞企業微電網設計與選型手冊.2022.05版.
審核編輯 黃宇
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微電網系統
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