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在全球能源结构加速调整的大背景下,我国积极推动能源体系向绿色低碳、智能高效方向转型。
2、复杂局势下的能源困境电网企业的挑战:分布式光伏大规模兴起,给电网消纳带来巨大压力,许多地区因难以解决并网难题,导致大量清洁能源无法接入电网。在用电高峰期,台区重载、过载现象频发,而可调节资源的匮乏,使得电网稳定运行面临严峻考验。此外,随着电动汽车的普及,其不规律的充电负荷让电力调度供需平衡预测变得极为困难。
综合能源/虚拟电厂运营商的需求:聚合商急需先进技术手段提升服务水平,开展需量管理、能效提升以及新能源和储能监控等业务。用户现场拥有丰富的可调资源,期望参与辅助服务等多元市场,但目前缺乏有效的整合与利用方式。同时,随着政策调整,电网不再全额保障性消纳光伏,这给运营商带来了新的运营难题。
电力用户的痛点:在两部制电价体系下,电力用户因负荷波动导致需量超标,电费支出大幅增加。分布式光伏应用后,由于电网消纳能力有限,绿电资源被浪费,用户利润受损。而且,分布式新能源和新型负荷的快速增长,引发了无功增大、电压超限、台区重载和功率平衡等一系列问题,影响了用户的正常用电。
3、微网运营管控的核心支撑——能源管理控制器ACCU-100能源管理控制器是一种应用于微电网、分布式发电、储能等领域的智能能源管理控制器。装置满足系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩等设备的接入,通过对微电网系统进行实时数据采集分析,监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况,并在此基础上以安全经济优化运行为目标,获取控制策略进而对微电网实施调节控制,实现微电网分布式能源、储能系统、负荷的实时动态调节功能,促进新能源就地化消纳,提高电网运行稳定性、补偿负荷波动;有效实现微电网的需求管理,提高微电网运行效率、降低供电成本,保障微电网安全、可靠、经济运行。
4、产品特点ACCU-100能源管理控制器具备以下功能特点:
数据采集:支持串口、以太网等多通道实时运行,满足各类风电与光伏逆变器、储能等设备接入;
通讯管理:支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信规约,可实现云边协同(结合安科瑞智慧能源管理云平台进行远程运维)、OTA升级、就地/远程切换、本地人机交互(选配);
边缘计算:灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、逻辑控制、断点续传、数据加密、4G路由;
策略管理:防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、有功/无功控制、光储协调等,并支持策略定制;
系统安全:基于不可信模型设计的用户权限,防止非法用户侵入;基于数据加密与数据安全验证技术,采用数据标定与防篡改机制,实现数据固证和可追溯;
运行安全:采集分析包括电池、温控及消防在内的全站信号与测量数据,实现运行安全预警预测。
5、多元策略,化解能源困局运行模式 | 控制逻辑 |
手动策略 | 支持手动进行微电网并离网切换,分布式发电、储能、可调设备指令下发等,进行遥控等动作。 |
计划曲线 | 用户依据当地分时电价自行配置电价模板,设定不同时段内储能的充放功率,组成削峰填谷策略模版;提供按日、按周配置策略模版的功能。适应多地区、多电价环境下策略运行模式。 |
需量控制 | 通过在总进线的变压器低压侧接入总表实时采集需量值,当需量值达到限制值(可设)时触发需量控制,系统根据配置的参数进行对储能做减小充电、放电、降低充电桩充电功率或者降低可调负荷用电功率等动作。 |
动态扩容 | 通过在总进线的变压器低压侧接入总表实时采集变压器负载率,当变压器负载率达到限制值(可设)时触发保护,系统根据配置的参数进行对储能做减小充电、放电、降低充电桩充电功率或者降低可调负荷用电功率等动作。 |
防逆流控制 | 通过在总进线的变压器低压侧接入总表实时采集逆功率数据,当出现反向功率且达到限制值(可设),系统根据配置的参数进行对储能做静置、减小放电、充电或者光伏降功率等动作。系统的防逆流策略实现是软件保护,若需要实现响应更快、更靠谱的保护,则需要加上相应的逆功率保护装置,检测到逆流立即跳闸保护。 |
备电功能 | 在系统运行过程中,EMS协调控制执行对储能系统SOC保护,使储能系统在设定的SOC范围内运行,并将一定的电量区间预留用于备电容量,备电容量可进行自定义设置,能在电网断电时给负载紧急供电。 |
其他 | 可以根据客户需求进行不同策略定制 |
6.1系统架构
图1系统架构图
ACCU-100能源管理控制器:控制储能设备、分布式能源、可调负荷设备的出力与电力需求,并能根据经济效益模型在满足调度的前提下,进行光储置换,减少弃光。并与云端平台进行交互,响应云端策略配置。
智慧能源管理云平台EMS3.0:满足跨站点,跨区域海量数据的接入,通过数据分析实现各站点资源类、电量类、损耗类、指标类、维护类、贡献类等指标计算与管控,并通过多样化预测,分析发电与用电趋势结合电价数据、生产计划、负荷需求,提供控制方案。同时提供远程监控与运维功能。
6.2技术标准
产品主要依据标准如下:
GB/T13729-2002远动终端设备
GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变冲群抗扰度试验
GB/T15153.1远动设备及系统第2部分:工作条件第1篇:电源和电磁兼容兼容性
GB/T15153.2远动设备及系统第2部分:工作条件第2篇:环境条件(气候、机械和其他非电影响因素)
GB/T4208-2008外壳防护等级(IP代码)
Q/GDW639-2011配电自动化终端设备检测规程
NB/T32015分布式电源接入配电网技术规定
DL/T5843~110kV电网继电保护装置运行整定规程
DL/T721-2013配电网自动化远方终端
DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件
DB/T864-2012微电网接入10kV及以下配电网技术规范
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/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/CEC153-2018并网型微电网负荷管理技术导则
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
6.3性能指标
表6-1ACCU-100能源管理控制器性能指标
6.4装置接线
ACCU-100能源管理控制器,采用标准导轨安装方式。装置插上网线后LINK绿色灯会亮起,有数据时闪烁,SPEED黄色灯在100Mb/s时常亮,在10Mb/s时关闭;装置有数据传输接收数据RX红色灯闪烁,发送数据TX绿色灯闪烁。
后板及底板均可安装导轨卡座。
6.5外观尺寸
图2装置外观尺寸
6.6通用要求
6.6.1.一般要求
采取屏蔽及相应抗干扰等措施,以防电磁干扰、雷电干扰造成设备损毁,确保装置在规定的环境条件下能安全有效地运行。
6.6.2.包装与运输
1)设备的包装应符合相关规定,并采取防雨、防潮、防锈、防震等措施,以免在运输过程中由于振动和碰撞引起损坏。
2)包装箱内考虑好设备的支撑与固定,所有松散部件另包装好放入箱内。
3)每个包装件都应有与该包装件相符合的装箱单,放置于包装明显位置,并使用防潮的密封袋包装。包装袋内装入的零部件应有明显的标记或标签,至少标明部件号、编号、名称、数量等,并且相关信息要与装箱单一致。
4)设备及附件应采取防潮、防锈蚀等措施,保证12个月内不发生锈蚀和损坏。如果超过12个月,应进行检查,并重新作防锈处理。
5)包装件应符合运输作业的规定,避免在运输和装卸时包装件内的部件产生滑动、撞击和磨擦,造成部件的损坏。
6.7技术服务
1)及时向买方提供按合同规定的全部技术资料。
2)及时指导买方按供方的技术资料和图纸要求进行安装、分部与整套试运行及试生产。
3)按合同规定为买方安排有关设备安装、调试、使用、维护技术的业务培训。
4)严格执行买卖双方就有关重大问题召开会议的纪要或签订的协议。
5)做好售前、售中、售后服务。
6)随时满足买方对备品备件的要求。
6.8方案架构
6.8主要功能
1)系统总览:实现微电网光伏、风电、储能、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警收益统计等功能。
2)设备监控:实现光伏组件、逆变器、PCS、BMS、充电桩等设备的发电、用电、充放电的状态监控,并支持事件查询、统计报表等功能。
3)功率预测:实现光伏短时和超短时功率预测,并经进行误差分析,同时对微电网内所有负荷,基于历史负荷数据,通过大数据分析算法,预测负荷功率曲线。
4)优化控制:协同光伏、风电、储能、负载等多种能源主体动态规划智能策略,实现储能、光伏协调控制,比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等。
5)经济调度:根据光伏与负荷功率预测结果,结合分时电价电网交互功率、储能状态及约束条件,以用电成本低为目标,建立经济调度模型,采用深度学习算法解析微电网运行功率计划,系统通过将功率计划进行分解,实现对光伏、储能。
6)能源分析:具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析,并为智能化运维提供依据。
安科瑞唐晓娟13774431042
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