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光伏儲能能量管理系統
更新時(shí)間:2024-01-11   點(diǎn)擊次數:286次
?能量管理系統用于保障微電網(wǎng)的穩定和經(jīng)濟優(yōu)化運行。其是一種計算機系統,包括提供基本支持服務(wù)的軟件平臺,以及提供使微電網(wǎng)內發(fā)電、配電、用電設備有效運行所需功能的一套應用軟件,是微電網(wǎng)監控系統核心,擔負著(zhù)系統電源管理、負荷管理以及統計分析、評估等功能。微電網(wǎng)能量管理系統基本功能包括數據信息采集和處理、數據庫管理、人機界面、設備控制等。系統控制功能包括微網(wǎng)運行基礎控制、計劃無(wú)縫切換控制、外部故障下的無(wú)縫切換控制、離網(wǎng)功率平衡優(yōu)化控制、功率波動(dòng)平滑控制等。系統應用功能包括分布式電源的運行分析與展示、微網(wǎng)運行效益分析、有功功率整體優(yōu)化控制、無(wú)功電壓整體優(yōu)化控制、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化控制等。
 
02  應用場(chǎng)所
1)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等新能源
2)發(fā)電廠(chǎng)、新能源電站
3)園區、發(fā)電站等
4)自發(fā)自用分布式發(fā)電
 
03  結構
(1)系統結構
??能量管理系統的典型實(shí)施方案如下圖所示,由就地設備層、協(xié)調控制層和能量管理層組成。就地設備層為光伏發(fā)電儲能電池、可中斷負荷、可控負荷等設備;協(xié)調控制層由通信控制器、串口服務(wù)器、光纖交換機、協(xié)調控制器等設備構成;能量管理層由前置服務(wù)器、工作站、GPS、防火墻、打印機、顯示大屏等構成。協(xié)調控制負責微網(wǎng)運行基礎控制、計劃無(wú)縫切換控制、外部故障下的無(wú)縫切換控制、離網(wǎng)功率平衡優(yōu)化控制、功率波動(dòng)平滑控制等功能;能量管理負責全局能量管理目標制定、全局優(yōu)化策略運行和具體執行目標下發(fā)。
能量管理系統結構
(2)系統軟件結構
??能量管理系統軟件體系結構由操作系統、支撐平臺、應用功能共三個(gè)層次組成,應用功能又分為基本應用功能和高級管理功能兩個(gè)部分,如下圖所示。操作系統支持跨平臺,支撐平臺包含數據采集管理、數據庫管理、網(wǎng)絡(luò )通信管理、圖形管理、報表管理、權限管理、報警管理、計算統計等模塊?;緫霉δ馨⊿CADA處理、監控功能、統計分析功能、安全WEB數據發(fā)布等。高級管理功能包括全局能量管理目標制定等。
能量管理系統軟件層次結構圖
??協(xié)調控制器采用B/S結構,包括硬件控制器、功能控制軟件和瀏覽器用戶(hù)工作界面。協(xié)調控制器的軟件體系結構如下圖所示。協(xié)調控制器的服務(wù)器端包括支撐軟件和功能軟件兩部分。功能軟件包括微電網(wǎng)協(xié)調控制和設備協(xié)調控制。微電網(wǎng)協(xié)調控制功能包括微網(wǎng)運行基礎控制、無(wú)縫切換控制、功率平衡優(yōu)化控制、功率波動(dòng)平滑控制、有功功率整體優(yōu)化控制、無(wú)功電壓整體優(yōu)化控制、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化控制等。設備協(xié)調控制功能包括光伏發(fā)電出力控制、可控負荷調節、可中斷負荷調節、有功無(wú)功優(yōu)化控制。協(xié)調控制器的瀏覽器端是用戶(hù)工作界面,可觀(guān)察協(xié)調控制功能軟件工作狀態(tài)、配置參數、控制工作模式等。
協(xié)調控制軟件層次結構圖
 
04  功能
(1)設備監控
??實(shí)時(shí)監測微電網(wǎng)系統內各設備運行狀態(tài),并能對設備進(jìn)行控制與運行情況分析。系統采集和處理各類(lèi)實(shí)時(shí)數據,并將實(shí)時(shí)數據處理后送至實(shí)時(shí)數據庫與歷史數據庫。例如:對儲能電池的實(shí)時(shí)運行信息、報警信息進(jìn)行全面的監視,并進(jìn)行多方面的統計和分析,實(shí)現對儲能的全面掌控;
(2)運行控制
??1)基本控制功能:實(shí)現微電網(wǎng)離網(wǎng)啟動(dòng)與停止
??2)計劃無(wú)縫切換功能:按照計劃要求實(shí)現微電網(wǎng)從并網(wǎng)狀態(tài)無(wú)縫轉化成離網(wǎng)狀態(tài)以及從離網(wǎng)狀態(tài)無(wú)縫轉化成并網(wǎng)狀態(tài)。無(wú)縫切換過(guò)程中微電網(wǎng)內的負荷不會(huì )失電。
??3)非計劃無(wú)縫切換功能:在微電網(wǎng)內的儲能功率足夠支撐負荷功率的前提下,可以實(shí)現外部失電情況下微電網(wǎng)自動(dòng)從并網(wǎng)狀態(tài)無(wú)縫轉換成離網(wǎng)狀態(tài),但是該轉換過(guò)程中會(huì )有短暫的電壓下跌(幾十毫秒)。
??4)非計劃有縫切換功能:在微電網(wǎng)內的儲能功率不足夠支撐負荷功率的時(shí),若發(fā)生外部失電情況,則微電網(wǎng)自動(dòng)從并網(wǎng)狀態(tài)有縫轉換成離網(wǎng)狀態(tài),有縫轉換過(guò)程中微網(wǎng)內的負荷會(huì )失電。有縫轉換在外部電網(wǎng)失電時(shí)先將微網(wǎng)轉入停機狀態(tài),同時(shí)切除非重要負荷,保障重要負荷,使得儲能功率足以支撐微網(wǎng)內的負荷,然后執行微網(wǎng)離網(wǎng)啟動(dòng)過(guò)程。
??5)離網(wǎng)功率平衡控制功能:微網(wǎng)離網(wǎng)運行時(shí),首要目標是保證重要負荷的供電,在此基礎上,可有選擇地保證非重要負荷的供電。離網(wǎng)功率平衡控制策略的核心是根據微電網(wǎng)內儲能單元的剩余儲能容量決定微電網(wǎng)內發(fā)電單元和負荷單元的調節方法。
??6)設備計劃控制:對特定需要計劃運行的設備,可以編制計劃值或計劃運行曲線(xiàn),使得該設備按照計劃值或計劃曲線(xiàn)運行。
 
05  設備選型


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