0引言
在光伏發(fā)電中，并網(wǎng)運(yùn)行方式具有顯著的安全保障功能。為確保光伏設(shè)備在并網(wǎng)發(fā)電中的穩(wěn)定運(yùn)行，*須對(duì)運(yùn)行設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化和完善。根據(jù)實(shí)際需求和電網(wǎng)條件，選擇適合的光伏設(shè)備型號(hào)和配置。建立完善的監(jiān)控與控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電量、電網(wǎng)參數(shù)等，及時(shí)預(yù)警和處置異常情況。此外，針對(duì)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要綜合考慮多個(gè)方面。從發(fā)電線路的選擇到斷路器的布置，通過(guò)綜合設(shè)計(jì)策略，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的*效、安全以及可持續(xù)發(fā)展。
1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
分布式的光伏發(fā)電并網(wǎng)架構(gòu)主要應(yīng)當(dāng)包含光伏組件、逆變器、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、雙向電表、匯流箱、直流電以及交流電的傳輸線路等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分考慮實(shí)際情況和系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等因素，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行與效益的*大化。在設(shè)計(jì)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，需要合理地接入并網(wǎng)電源設(shè)備，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)荷功率。結(jié)合實(shí)際情況，可以選擇合適的并網(wǎng)接入方案。
根據(jù)監(jiān)測(cè)到的負(fù)荷功率變化，可以通過(guò)調(diào)整逆變器的運(yùn)行參數(shù)來(lái)靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負(fù)荷功率，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，確保并網(wǎng)電源設(shè)備在異常情況下能夠快速地與電網(wǎng)解列，防止對(duì)電網(wǎng)造成影響。再根據(jù)實(shí)際情況，選擇箱變低壓母線、配電室的并網(wǎng)接入設(shè)備形式。工程技術(shù)人員需要采用體系化的設(shè)計(jì)思路，優(yōu)化光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方陣結(jié)構(gòu)。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。
圖1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的體系架構(gòu)
為優(yōu)化分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)方案，需要*點(diǎn)保障光伏發(fā)電組件的安全運(yùn)行。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命造成影響，因此需要設(shè)計(jì)出完善的建模方案，以應(yīng)對(duì)各種特殊情況。首先，運(yùn)用模型分析方法直觀檢測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，從而更好地理解系統(tǒng)的性能和行為。其次，應(yīng)當(dāng)配備減震系統(tǒng)，確保關(guān)鍵連接組件能夠更好地發(fā)揮作用，避免瞬時(shí)損壞的強(qiáng)烈振動(dòng)對(duì)并網(wǎng)發(fā)電裝置造成影響。再次，建立分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的立體模型，有助于提*并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的使用效能。*后，結(jié)合發(fā)電工程所在區(qū)域的風(fēng)力因素、風(fēng)向因素以及自然光照條件等，合理劃分光伏發(fā)電的方陣系統(tǒng)，從而提*整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
2分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1*用線路的接入形式選擇
分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)采用*用變壓器，應(yīng)科學(xué)地選擇設(shè)備型號(hào)。若分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的電流速斷保護(hù)不夠靈敏，須視情況增設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，以確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。對(duì)于過(guò)電流的并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備，其保護(hù)模式應(yīng)采用特殊的低電壓閉鎖系統(tǒng)，以確保電源分布式結(jié)構(gòu)能全*滿足電網(wǎng)設(shè)備的安全閉鎖、快捷操作以及接地保護(hù)性能。
此外，針對(duì)具備*溫跳閘和低溫報(bào)警功能的系統(tǒng)變壓器，應(yīng)進(jìn)一步提升電網(wǎng)接入的普及度，為并網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)負(fù)荷安全保障功能提供有力支撐。對(duì)于并網(wǎng)發(fā)電的終端設(shè)備系統(tǒng)用戶，應(yīng)確保其具備更*可靠性的并網(wǎng)安全發(fā)電效果。*用線路網(wǎng)絡(luò)的斷路器設(shè)備應(yīng)配備相間短路安全保障功能，從源頭上杜絕并網(wǎng)安全運(yùn)行故障。
2.2發(fā)電線路的接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)
并網(wǎng)發(fā)電線路系統(tǒng)如圖2所示，其工作原理是將多個(gè)發(fā)電機(jī)組通過(guò)并網(wǎng)裝置連接于一個(gè)公共的電力網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于多種結(jié)構(gòu)形式的并網(wǎng)發(fā)電線路，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇接入現(xiàn)有的光伏電網(wǎng)。在進(jìn)行接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，*須深入了解發(fā)電線路的特點(diǎn)與要求，結(jié)合地區(qū)差異和實(shí)際需求進(jìn)行綜合評(píng)估，充分考慮環(huán)境因素、設(shè)備性能、運(yùn)行條件等多個(gè)方面，結(jié)合電力電子技術(shù)、控制理論以及通信技術(shù)等*進(jìn)科技手段，實(shí)現(xiàn)發(fā)電線路的優(yōu)化配置與*效管理。此外，設(shè)計(jì)過(guò)程中需注重節(jié)能減排和綠色發(fā)展。通過(guò)優(yōu)化發(fā)電線路的布局、提*設(shè)備能效、采用清潔能源等方式，降低對(duì)環(huán)境的影響，推動(dòng)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有助于提*發(fā)電線路系統(tǒng)的安全使用效益。
近年來(lái)，設(shè)計(jì)院人員正在深入研究具有靈活閉鎖功能的新型變壓器。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)功能創(chuàng)新與改造后，新型變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)更加平穩(wěn)可靠的光伏并網(wǎng)發(fā)電效益，同時(shí)降低光伏發(fā)電的使用成本。因此，采取靈活的發(fā)電線路并網(wǎng)接入形式，有助于光伏發(fā)電的系統(tǒng)組件發(fā)揮更好的安全使用功能。
圖2并網(wǎng)發(fā)電線路系統(tǒng)
2.3合理布置系統(tǒng)斷路器
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在布置系統(tǒng)方面有更多類型的設(shè)備選擇。在光伏發(fā)電并網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)中，斷路器的作用舉足輕重，為光伏并網(wǎng)發(fā)電提供良好的保障。然而，目前光伏發(fā)電系統(tǒng)的斷路器主要集中在傳統(tǒng)的斷電安全保護(hù)上，這顯然已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代光伏并網(wǎng)發(fā)電的安全需求。因此，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行擴(kuò)展和創(chuàng)新。
在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中，熔斷器、微型斷路器以及隔離開關(guān)等設(shè)備不能缺少。通過(guò)合理選用這些斷路器設(shè)備，可以為光伏并網(wǎng)發(fā)電提供更加可靠和穩(wěn)定的保障。同時(shí)，為提*并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備的開斷保護(hù)能力，需要引入智能化的并網(wǎng)發(fā)電安全控制技術(shù)，這樣才能確保電網(wǎng)設(shè)備的負(fù)荷端和系統(tǒng)電源端能夠?qū)崿F(xiàn)更加穩(wěn)定和可靠的協(xié)同運(yùn)行。此外，可以采用客觀的計(jì)算方法，準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)短路的瞬時(shí)電流強(qiáng)度，從而為光伏并網(wǎng)發(fā)電的安全運(yùn)行提供有力支持。
3分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)方案的運(yùn)行管理措施
3.1防孤島保護(hù)的功能完善
隨著科技的發(fā)展，防孤島的安全保護(hù)系統(tǒng)日益完善，其強(qiáng)大的功能為光伏發(fā)電配置設(shè)計(jì)提供全*的支持。該系統(tǒng)的核心在于預(yù)防并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備的孤島現(xiàn)象，通過(guò)智能化和自動(dòng)化的數(shù)據(jù)傳輸方案，從根本上消除光伏并網(wǎng)中的設(shè)備運(yùn)行孤島。這不僅提*系統(tǒng)的效率，還為電網(wǎng)的整體安全運(yùn)行提供有力保障。此外，采用自動(dòng)化的防孤島保護(hù)裝置能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地排查并網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電的孤島問(wèn)題，迅速斷開孤島設(shè)備，有效避免設(shè)備損壞和電網(wǎng)事故。為保證光伏系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，合理采用低電壓保護(hù)裝置進(jìn)行緊急控制至關(guān)重要。它能全*監(jiān)測(cè)異常系統(tǒng)的運(yùn)行電壓，確保系統(tǒng)安全。同時(shí)，對(duì)于發(fā)電量的智能統(tǒng)計(jì)設(shè)備，需要進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和選用。這不僅為系統(tǒng)電價(jià)補(bǔ)償提供支撐，還有助于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的精細(xì)化管理，進(jìn)一步提*電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
3.2適當(dāng)增加縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)以及系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)
在光伏發(fā)電的當(dāng)前結(jié)構(gòu)中，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)已成為確保發(fā)電安全的重要手段，被廣泛采納和應(yīng)用。這種保護(hù)技術(shù)主要用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，能夠精*及時(shí)地檢測(cè)出并網(wǎng)線路中的異常情況。通過(guò)全過(guò)程的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，可以顯著提*并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備可靠性。過(guò)流保護(hù)是另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。它的核心在于準(zhǔn)確檢測(cè)并網(wǎng)發(fā)電中的瞬時(shí)大電流部位，并采用相應(yīng)的系統(tǒng)安全保障技術(shù)方案。因此，應(yīng)更廣泛地采用電源設(shè)備系統(tǒng)安全改造技術(shù)，充分發(fā)揮并網(wǎng)光伏電源的多層面安全保障功能。在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)電能裝置則負(fù)責(zé)全*測(cè)定并網(wǎng)光伏設(shè)備的電壓和電流參數(shù)，有助于值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)三相不平衡的系統(tǒng)電流異常，并對(duì)諧波干擾進(jìn)行必要的排查。
3.3自動(dòng)檢測(cè)裝置運(yùn)用于并網(wǎng)安全管理
自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備在操作上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于光伏并網(wǎng)發(fā)電的全*檢測(cè)。它能夠測(cè)試系統(tǒng)頻率、電源電壓、功率因數(shù)以及系統(tǒng)諧波的影響。在光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)中，自動(dòng)化的并網(wǎng)運(yùn)行安全檢測(cè)設(shè)備占據(jù)著核心地位。同時(shí)，光伏發(fā)電作為清潔能源產(chǎn)業(yè)，既能為發(fā)電能源模式的創(chuàng)新提供有力支持，又能為傳統(tǒng)發(fā)電能源的節(jié)約控制做出貢獻(xiàn)。因此，當(dāng)前技術(shù)研究人員致力于探索光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)碳中和的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)工程建設(shè)目標(biāo)。為確保光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)方案的合理性，需要合理界定*風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，以避免可能的損壞。此外，這種智能化裝置可以用于檢測(cè)外力破壞因素。在實(shí)踐中，工程技術(shù)人員應(yīng)采取正確的技術(shù)方法來(lái)預(yù)防外部因素的侵蝕，合理劃分安全隱患區(qū)域，從而提*光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的綜合效益。在構(gòu)建光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，區(qū)分方陣的方法主要體現(xiàn)在建立立體化的方陣組件模型。通過(guò)實(shí)施*確的建模方案，可以確保劃分后的陣列模塊能夠發(fā)揮其應(yīng)有的效能。在運(yùn)維保養(yǎng)工作中，應(yīng)集中檢測(cè)*侵蝕強(qiáng)度區(qū)域的發(fā)電組件損壞程度，并采取有效的技術(shù)解決方案進(jìn)行彌補(bǔ)。大型光伏發(fā)電陣列通常由多個(gè)方陣組成，因此應(yīng)區(qū)分相的方陣模塊結(jié)構(gòu)，以達(dá)到*佳的預(yù)期發(fā)電效果。
4Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
4.1平臺(tái)概述
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用，提*電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)；有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，提*電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
4.2平臺(tái)適用場(chǎng)合
系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、*速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無(wú)電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：
圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式
5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案
5.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：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、頻率和正向有功電能累計(jì)值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護(hù)。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站及總體負(fù)荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。
圖1系統(tǒng)主界面
子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。
5.1.1光伏界面
圖2光伏系統(tǒng)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
5.1.2儲(chǔ)能界面
圖3儲(chǔ)能系統(tǒng)界面
本界面主要用來(lái)展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面
本界面主要用來(lái)展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括開關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。
圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面
本界面用來(lái)展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。
圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。
圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。
圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等。
圖10儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)BMS狀態(tài)信息，主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息。
圖11儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)電池簇信息，主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當(dāng)前電芯的電壓、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。
5.1.3風(fēng)電界面
圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面
本界面用來(lái)展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
5.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來(lái)展示對(duì)充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費(fèi)用，變化曲線、各個(gè)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
5.1.5視頻監(jiān)控界面
圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面
本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。
5.1.6發(fā)電預(yù)測(cè)
系統(tǒng)應(yīng)可以通過(guò)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、未來(lái)天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè)，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃，便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖15光伏預(yù)測(cè)界面
5.1.7策略配置
系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計(jì)劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等。
具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況（如儲(chǔ)能柜數(shù)量、負(fù)載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整，同時(shí)支持定制化需求。
圖16策略配置界面
5.1.8運(yùn)行報(bào)表
應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。
圖17運(yùn)行報(bào)表
5.1.9實(shí)時(shí)報(bào)警
應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻；并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。
圖18實(shí)時(shí)告警
5.1.10歷史事件查詢
應(yīng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
圖19歷史事件查詢
5.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。
1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值；
2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)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(yīng)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(dòng)與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(zhǎng)閃變值；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線、短閃變曲線和長(zhǎng)閃變曲線；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差；
4）功率與電能計(jì)量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率；應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素；應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線，包括日有功負(fù)荷曲線（折線型）和年有功負(fù)荷曲線（折線型）；
5）電壓暫態(tài)監(jiān)測(cè)：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。
7）事件記錄查看功能：事件記錄應(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號(hào)、越限值、故障持續(xù)時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。
圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
4.1.12遙控功能
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。
圖21遙控功能
5.1.13曲線查詢
應(yīng)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(wú)功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖22曲線查詢
5.1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表
具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能、收益等分析；具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數(shù)等分析；具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。
圖23統(tǒng)計(jì)報(bào)表
5.1.15網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>
本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)?，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計(jì)等信息。
5.1.16通信管理
可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
圖25通信管理
5.1.17用戶權(quán)限管理
應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運(yùn)行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權(quán)限
5.1.18故障錄波
應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析、比較，對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提*電力系統(tǒng)安全運(yùn)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(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開關(guān)量波形。
圖27故障錄波
5.1.19事故追憶
可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)，包括開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測(cè)量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
用戶可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)事故前面10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶隨意修改。
5.2硬件及其配套產(chǎn)品
序號(hào) | 設(shè)備 | 型號(hào) | 圖片 | 說(shuō)明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000MG |
| 內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，由通信管理機(jī)、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。 數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置 策略控制:計(jì)劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等 |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 |
| 系統(tǒng)軟件顯示載體 |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS |
| 為監(jiān)控主機(jī)提供后備電源 |
4 | 打印機(jī) | HP108AA4 |
| 用以打印操作記錄，參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復(fù)限，系統(tǒng)事故，設(shè)備故障，保護(hù)運(yùn)行等記錄，以召喚打印為主要方式 |
5 | 音箱 | R19U |
| 播放報(bào)警事件信息 |
6 | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) | D-LINKDES-1016A16 |
| 提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)解決了通信實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問(wèn)題 |
7 | GPS時(shí)鐘 | ATS1200GB |
| 利用gps同步衛(wèi)星信號(hào)，接收1pps和串口時(shí)間信息，將本地的時(shí)鐘和gps衛(wèi)星上面的時(shí)間進(jìn)行同步 |
8 | 交流計(jì)量電表 | AMC96L-E4/KC |
| 電力參數(shù)測(cè)量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率,頻率、功率因數(shù)等)、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、 四象限電能計(jì)量、諧波分析以及電能監(jiān)測(cè)和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)斷路器開關(guān)的"遜信“和“遙控"的功能 |
9 | 直流計(jì)量電表 | PZ96L-DE |
| 可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能?？蓭S485通訊接口、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關(guān)量輸入/輸出等功能 |
10 | 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) | APView500 |
| 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變、諾波等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源。 |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS |
| 防孤島保護(hù)裝置，當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接 |
12 | 箱變測(cè)控裝置 | AM6-PWC |
| 置針對(duì)光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能升壓變不同要求研發(fā)的集保護(hù)，測(cè)控，通訊一體化裝置，具備保護(hù)、通信管理機(jī)功能、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)功能的測(cè)控裝置 |
13 | 通信管理機(jī) | ANet-2E851 |
| 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)果集匯總: 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，可多路上送平臺(tái)據(jù): |
14 | 串口服務(wù)器 | Aport |
| 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù)，反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調(diào)的開關(guān)，調(diào)溫，及完*斷電(二次開關(guān)實(shí)現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個(gè)空開信號(hào) 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設(shè)備 |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 |
| 1)反饋各個(gè)設(shè)備狀態(tài)，將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器: 讀消防VO信號(hào)，并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等) 2)采集水浸傳感器信息，并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號(hào)事件上報(bào)) 4)讀取門禁程傳感器信息，并轉(zhuǎn)發(fā) |
6結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)分析可見，并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案目前廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)，客觀上促使光伏發(fā)電組件系統(tǒng)運(yùn)行更加安全可靠。在目前的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行使用的模式下，全*進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式優(yōu)化創(chuàng)新主要應(yīng)當(dāng)側(cè)重于并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)可靠性能提*，采取自動(dòng)化的智能檢測(cè)裝置來(lái)獲得更加精*的發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)視情況在并網(wǎng)發(fā)電的光伏系統(tǒng)中采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或者過(guò)流保護(hù)等防護(hù)技術(shù)手段，*點(diǎn)開展異常系統(tǒng)頻率與電壓的緊急監(jiān)測(cè)保護(hù)。【參考文獻(xiàn)】
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