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產(chǎn)品展示PRODUCTS
微電網(wǎng)是包含分布式能源和負(fù)荷的中、低壓交/直流電力系統(tǒng)。根據(jù)微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的連接關(guān)系,微電網(wǎng)可分為獨(dú)立型和并網(wǎng)型兩類。其中,獨(dú) 立型微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間沒有電氣連接,且僅運(yùn)行于孤島模式;并網(wǎng)型微電網(wǎng)作為一個(gè)可控單元與大電網(wǎng)連接并可工作于并網(wǎng)模式與孤島模式。
ST895微電網(wǎng)EMS具備對(duì)光伏、儲(chǔ)能、配電系統(tǒng)、柴油發(fā)電進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)、分析、控制的系統(tǒng)模塊,主要功能包括:數(shù)據(jù)采集與處理、報(bào)警處理、 控制和操作記錄(包括人工操 作、控制器自動(dòng)控制、電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)自動(dòng)控制、電網(wǎng)穩(wěn)定控制、互動(dòng)服務(wù)、優(yōu)化調(diào)度、 安全校核、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同 優(yōu)化、負(fù)荷管理等)、管理功能、控制和操作(具備各種模式光儲(chǔ)、 光柴儲(chǔ)、柴儲(chǔ)、風(fēng)光柴儲(chǔ)等多種模式無(wú)縫切換控制功能,切換時(shí)間不超過 20ms 等)、在線統(tǒng)計(jì)計(jì)算、畫面顯示功能、人機(jī)接口功能、通信接口、系統(tǒng)的自診斷和自恢復(fù)、維護(hù)功能、權(quán)限管理等。
(1)系統(tǒng)采用的概念、技術(shù)、方法、設(shè)備,既可靠成熟,又能反映當(dāng)今國(guó)際水平,并具有發(fā)展?jié)摿?。系統(tǒng)整體技術(shù)性能應(yīng)達(dá)到目前國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)EMS系統(tǒng)建設(shè)的水平,并在一定時(shí)期內(nèi)保持其性。
(2)系統(tǒng)軟件和硬件的選取應(yīng)遵循開放系統(tǒng)規(guī)范,支持多種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,包括采用具有開放的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序、開發(fā)工具、接口協(xié)議等。
(3)系統(tǒng)在系統(tǒng)容量、通信能力、處理能力等方面應(yīng)具有擴(kuò)充性,可以方便地進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)、換代及功能擴(kuò)充。系統(tǒng)采用的技術(shù)、方法和設(shè)備,為第三方應(yīng)用提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口。在以后的升級(jí)中,能有效保護(hù)已有的投資,而且具有較高的綜合性能價(jià)格比。
(4)系統(tǒng)能每天正常工作24小時(shí),每年運(yùn)轉(zhuǎn)365天,所有設(shè)備具有高度的可靠性和優(yōu)良的性能。
(5)系統(tǒng)具有高度的安全性和保密性,通過對(duì)系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)權(quán)限的控制,以及網(wǎng)絡(luò)安全隔離等手段,來防止各種形式的對(duì)系統(tǒng)的非法侵入。
(6)系統(tǒng)管理員能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理,并且在進(jìn)行維護(hù)維修的時(shí)候,不影響系統(tǒng)的整體業(yè)務(wù)運(yùn)行。同時(shí)記錄系統(tǒng)的各種文檔必須完整、準(zhǔn)確,前后一致,將物理連接的準(zhǔn)確性真實(shí)的記錄在相應(yīng)的各種文檔中。各種文檔除本身記錄準(zhǔn)確外,還必須保證相互之間邏輯上一致。方便移交后用戶維護(hù)的工作。
微電網(wǎng)EMS系統(tǒng)主要組成為 EMS 工作站主備、北斗對(duì)時(shí)裝置、協(xié)調(diào)控制器、通訊組網(wǎng)設(shè)備等,系統(tǒng)采用站控層、間隔層、就地層三層結(jié)構(gòu),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示:
EMS 工作站(或服務(wù)器)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,主要功能為運(yùn)行能量管理軟件,接收調(diào)度指令,下發(fā)控制指令至就地層。 EMS 服務(wù)器采用雙機(jī)熱備冗余形式,操作系統(tǒng)采用國(guó)產(chǎn) Unix 或 Linux 安全操作系 統(tǒng),確保涉網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。設(shè)備形式采用機(jī)架式安裝,配套服務(wù)器柜安裝于設(shè)備集裝箱。
主要特點(diǎn)
(1)EMS系統(tǒng)具備并網(wǎng)和孤島兩種模式控制算法,并且可以控制兩種運(yùn)行模式間實(shí)現(xiàn)平滑切換;
(2)系統(tǒng)可對(duì)負(fù)荷用電進(jìn)行長(zhǎng)期和短期的預(yù)測(cè),通過預(yù)測(cè)分析實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的高級(jí)能量管理,使微電網(wǎng)能夠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;
(3)系統(tǒng)支持對(duì)時(shí)功能,支持IEEE1588微妙級(jí)精確時(shí)鐘同步;
(4)支持C/S結(jié)構(gòu),支持多任務(wù)、多用戶前后臺(tái)實(shí)時(shí)處理;
(5)系統(tǒng)具備跨平臺(tái)運(yùn)行特性,可運(yùn)行在windows、linux、國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)平臺(tái);
系統(tǒng)性能要求
系統(tǒng)可靠性
(1)系統(tǒng)的年可靠率>99.9%;
(2)單元(模塊)器件平均N故障時(shí)間>50000 小時(shí);
(3)重要(關(guān)鍵)器件平均N故障時(shí)間>100000 小時(shí)。
運(yùn)行壽命
(1)所有設(shè)備的壽命在正常使用(具有一定備品)條件下不少于 15 年;
(2)所有設(shè)備在給定的性能指標(biāo)下運(yùn)行,連續(xù) 4000 小時(shí)內(nèi)不需要人工調(diào)整和維護(hù)。
系統(tǒng)實(shí)時(shí)性指標(biāo)
(1)遙測(cè)量越死區(qū)傳送時(shí)間小于 3 秒
(2)遙信變位傳送時(shí)間小于 2 秒
(3)遙控、遙調(diào)命令傳送時(shí)間小于 1 秒
(4)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)掃描時(shí)間 1~10 秒(可調(diào))
(5)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送時(shí)間小于 3 秒
(6)畫面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間小于 2 秒
(7)畫面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新周期 1~10 秒(可調(diào))
(8)模擬屏數(shù)據(jù)刷新周期 2~5 秒
(9)存檔最小時(shí)間間隔為 10min,最長(zhǎng)保存周期為 6 個(gè)月
準(zhǔn)確度
(1)遙測(cè)正確率大于99.5%
(2)遙信正確率100%
(3)遙控準(zhǔn)確率100%
(4)遙調(diào)準(zhǔn)確率100%
(5)站內(nèi)分辨率小于等于2ms
(6)系統(tǒng)事故追憶(PDR)時(shí)間
(7)系統(tǒng)事故前追憶時(shí)間 15 分鐘
(8)系統(tǒng)事故后追憶時(shí)間 15 分鐘
系統(tǒng)負(fù)載率指標(biāo)
電網(wǎng)正常情況下:
(1)在任意 5 分鐘內(nèi),服務(wù)器 CPU 的平均負(fù)荷率≤20%
(2)在任意 5 分鐘內(nèi),MMI 工作站 CPU 的平均負(fù)荷率≤30%
(3)在任意 5 分鐘內(nèi),主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤10%
電網(wǎng)事故狀態(tài)下:
(1)在任意 1 分鐘內(nèi),服務(wù)器 CPU 的平均負(fù)荷率≤30%
(2)在任意 1 分鐘內(nèi),MMI 工作站 CPU 的平均負(fù)荷率≤40%
(3)在任意 1 分鐘內(nèi),主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤20%
微電網(wǎng)EMS主要包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、人機(jī)交互、實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、能量管理等功能;
數(shù)據(jù)采集
(1)各風(fēng)電、光伏逆變器信息(發(fā)電狀態(tài)、功率,交/直流斷路器狀態(tài),直流側(cè)電壓、電流,交流三相電壓、頻率、電流,溫度,各類報(bào)警信息等);
(2)儲(chǔ)能變流器信息(充放電狀態(tài)、功率、交/直流斷路器狀態(tài),直流側(cè)電壓、電流,交流三相電壓、頻率、電流,溫度,各類報(bào)警信息等);
(3)電池管理系統(tǒng)信息(充放電狀態(tài)、功率、接觸器狀態(tài),SOC、SOH,直流側(cè)電壓、電流,單體電池電壓、溫度,各類報(bào)警/保護(hù)信息等);
(4)并網(wǎng)配電柜各多功能電表信息(相電壓、線電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無(wú)功電度等);
(5)用戶配電柜各多功能電表信息(相電壓、線電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無(wú)功電度等);
(6)儲(chǔ)能戶外柜信息(空調(diào)信息、消防系統(tǒng)信息);
(7)柴油機(jī)系統(tǒng)(運(yùn)行模式、功率、交流斷路器狀態(tài),交流相電壓、線電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無(wú)功電度等);
(8)氫燃料電池系統(tǒng)(運(yùn)行模式、功率、交流斷路器狀態(tài),交流相電壓、線電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無(wú)功電度等);
數(shù)據(jù)處理
能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊提供模擬量處理、狀態(tài)量處理、非實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算及統(tǒng)計(jì)等功能。
(1)模擬量處理:模擬量描述各系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)量化值;對(duì)模擬量的處理能實(shí)現(xiàn)所有人工設(shè)置的模擬量應(yīng)能自動(dòng)列表顯示,并能根據(jù)該模擬量所屬?gòu)S站調(diào)出相應(yīng)接線圖。
(2)狀態(tài)量處理:狀態(tài)量包括開關(guān)量和多狀態(tài)的數(shù)字量,具體為設(shè)備好壞狀態(tài)、開關(guān)位置、隔離刀閘、接地刀閘位置、保護(hù)硬接點(diǎn)狀態(tài)等其他各種信號(hào)量。狀態(tài)量可以人工設(shè)定,人工設(shè)置的狀態(tài)與采集狀態(tài)一致時(shí),可以給出提示信息。
(3)非實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理:非直接采集的數(shù)據(jù)稱為非實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),可能由人工輸入,也可能是通過計(jì)算得到。
(4)計(jì)算:具備自定義的公式計(jì)算及常用的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算功能。用戶可自定義標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算功能。
(5)統(tǒng)計(jì):對(duì)重要數(shù)據(jù),如柴油機(jī)發(fā)電量、光伏發(fā)電量、儲(chǔ)能充放電量、充放電時(shí)間、故障電池?cái)?shù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)包括最大值、最小值、平均值及相應(yīng)的時(shí)間統(tǒng)計(jì)。
報(bào)警處理
EMS系統(tǒng)具有事故報(bào)警和預(yù)告報(bào)警功能。事故報(bào)警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào);預(yù)告報(bào)警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件狀態(tài)異常等。
人機(jī)交互
系統(tǒng)主頁(yè)
PCS系統(tǒng)監(jiān)視概況
BMS監(jiān)視概況
配電柜監(jiān)視概況
逆變器監(jiān)視概況
實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)
EMS系統(tǒng)具備以下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)功能:
(1)分布式電源發(fā)電統(tǒng)計(jì):對(duì)分布式光伏電源的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、報(bào)警信息進(jìn)行全面的監(jiān)視,并對(duì)光伏發(fā)電進(jìn)行多方面的統(tǒng)計(jì)和分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源的全方面掌控。
(2)儲(chǔ)能監(jiān)控:對(duì)儲(chǔ)能電池的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、報(bào)警信息進(jìn)行全面的監(jiān)視,并對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行多方面的統(tǒng)計(jì)和分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能的全方面掌控。
(3)負(fù)荷監(jiān)控:有條件的負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視、控制和統(tǒng)計(jì),并為低周減載、電網(wǎng)功率平衡控制分析等提供依據(jù)。
(4)配電網(wǎng)綜合監(jiān)視與統(tǒng)計(jì):統(tǒng)一監(jiān)視配電系統(tǒng)運(yùn)行的綜合信息,包括網(wǎng)上頻率、母線電壓、配電功率、并實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)總發(fā)電出力、儲(chǔ)能剩余容量、總有功負(fù)荷、總無(wú)功負(fù)荷、敏感 負(fù)荷總有功、可控負(fù)荷總有功、可切除負(fù)荷總有功,并能監(jiān)視各斷路器開關(guān)狀態(tài)、各支路有無(wú)功功率、各設(shè)備的報(bào)警等實(shí)時(shí)信息,制定響應(yīng)策略,實(shí)現(xiàn)整個(gè)配電網(wǎng)的穩(wěn)定控制。對(duì)外電網(wǎng)預(yù)留通訊接口,滿足功率,不提供額外設(shè)備。
能量管理
EMS系統(tǒng)可根據(jù)操作員輸入的命令實(shí)現(xiàn)斷路器、切換開關(guān)等的正常操作和其它必要的操作,可根據(jù)電源及負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行平衡計(jì)算及策略響應(yīng)。操作控制的執(zhí)行結(jié)果 能夠反饋到相關(guān)設(shè)備圖上,其執(zhí)行情況能產(chǎn)生正常(或異常)執(zhí)行報(bào)告并可顯示。
開關(guān)控制功能
EMS 可遠(yuǎn)程關(guān)斷配電柜所有回路斷路器(系統(tǒng)配置為手動(dòng)回路斷路器除外),系統(tǒng)主界面,可準(zhǔn)確顯示各回路斷路器狀態(tài)位置, 操作員輸入相應(yīng)指令后可實(shí)現(xiàn)斷路器分/合操作。 自動(dòng)模式下,EMS 可根據(jù)需求自動(dòng)分/合相應(yīng)斷路器。如切出部分負(fù)荷、多電源 切換時(shí)分/合部分電源開關(guān)。
光伏逆變器控制
EMS 可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài),具備連續(xù)有功調(diào)節(jié)、無(wú)功調(diào)節(jié)光伏逆變器功能。根 據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)光伏逆變器有功功率輸出。
儲(chǔ)能系統(tǒng)控制
EMS 可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) BMS、PCS 運(yùn)行狀態(tài),可根據(jù) BMS 指令及狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整 PCS 的充電模式、充電功率、充電電流、放電功率等運(yùn)行參數(shù)。EMS 具備電池保護(hù)功能,根據(jù) BMS 上傳指令及實(shí)時(shí)狀態(tài)控制 PCS 執(zhí)行停機(jī)、待機(jī)、僅放電、僅充電等功能,并可根據(jù) BMS 狀態(tài)對(duì) PCS 下發(fā)連 續(xù)有功調(diào)節(jié)、無(wú)功調(diào)節(jié)指令。
柴發(fā)系統(tǒng)控制
EMS 可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)柴發(fā)的運(yùn)行狀態(tài),可以通過通訊方式監(jiān)測(cè)柴發(fā)狀態(tài),柴發(fā)供電回路安裝有斷路器和智能儀表,系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)供電回路的電流電壓、功率及發(fā)電量,系統(tǒng)具備對(duì)柴發(fā)的控制回路控制功能。
離網(wǎng)并網(wǎng)邏輯控制
離網(wǎng)邏輯控制
離網(wǎng)控制邏輯主要處理在沒有市電參與情況下的孤島運(yùn)行模式。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的自發(fā)、自儲(chǔ)、自銷調(diào)控;具體的運(yùn)行邏輯如下圖所示:
針對(duì)邏輯流程,主要采用高效的C邏輯算法實(shí)現(xiàn):
并網(wǎng)邏輯控制
并網(wǎng)控制邏輯主要處理在在市電參與情況下的并網(wǎng)運(yùn)行模式。具體的運(yùn)行邏輯如下圖所示:
針對(duì)邏輯流程,主要采用高效的C邏輯算法實(shí)現(xiàn):
總結(jié)
ST890微電網(wǎng)EMS系統(tǒng)在整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)中處于核心地位,是對(duì)微電網(wǎng)執(zhí)行測(cè)量、監(jiān)視、控制、保護(hù)以及高級(jí)粗略實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)能量調(diào)度與管理、跟蹤、檢測(cè)等方面有舉足輕重的作用。
項(xiàng)目位于高海拔地區(qū),海拔高度約5400米,系統(tǒng)主要組成為EMS工作站、BMS、PCS、光伏發(fā)電,柴油發(fā)電機(jī)及負(fù)載等。
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)多功能儀表、直流屏、光伏逆變器、BMS、PCS等設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并網(wǎng)運(yùn)行控制策略,離網(wǎng)控制策略調(diào)試。EMS可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)BMS、PCS運(yùn)行狀態(tài),可根據(jù)BMS指令及狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整PCS的充電模式、充電功率、充電電流、放電功率等運(yùn)行參數(shù)。EMS具備電池保護(hù)功能,根據(jù)BMS上傳指令及實(shí)時(shí)狀態(tài)控制PCS執(zhí)行停機(jī)、待機(jī)、僅放電、僅充電等功能,并可根據(jù)BMS狀態(tài)對(duì)PCS下發(fā)連續(xù)有功調(diào)節(jié)、無(wú)功調(diào)節(jié)指令。