安科瑞 馬香霞

摘 要：綜合智慧能源是一種創(chuàng)新的能源管理解決方案屉佳，是隨著可再生能源和分布式能源的發(fā)展讨跟、能源的協(xié)同利用卖寻，以及能源管理擒欢、技術(shù)變革催生出來(lái)的一種新產(chǎn)業(yè)骑晶，涉及到智慧城鎮(zhèn)匾浪、產(chǎn)業(yè)園區(qū)借睬、集群樓宇阿座、能源基地等多種場(chǎng)景。儲(chǔ)能系統(tǒng)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中有很重要的作用奏宽，不僅可以促進(jìn)可再生能源的消納腮哩，還通過(guò)與其他能源形式的協(xié)同供應(yīng)和互動(dòng)優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)智慧化能源管理卸窿。為了實(shí)時(shí)監(jiān)視儲(chǔ)能電站的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)腻酱，需要引入一套監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行綜合監(jiān)控管理，本文介紹了安科瑞在浙江某10MW/20MWh綜合智慧能源項(xiàng)目中提供的分布式儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)方案唐肩，包括二次分散裝置烧歹、二次設(shè)備預(yù)制艙內(nèi)部分屏柜以及一套Acrel-1000DP分布式儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：綜合智慧能源穗掘；分布式儲(chǔ)能霸拦；方案配置

1. 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目規(guī)模為10MW/20MWh，共建設(shè)兩個(gè)儲(chǔ)能單元称啸，每個(gè)儲(chǔ)能單元由2套2.5MW/5MWh儲(chǔ)能設(shè)備組成施翰，通過(guò)2回10KV線路接入10kVⅠ、Ⅱ段母線购城。每套儲(chǔ)能單元包括10kv計(jì)量柜吕座、壓變柜、儲(chǔ)能進(jìn)線柜瘪板、出線柜吴趴、站用變柜等7面開關(guān)柜，一次設(shè)備有2臺(tái)2500kW干式升壓變侮攀，4臺(tái)1250kW儲(chǔ)能變流器锣枝，2座5MWh儲(chǔ)能電池艙，1臺(tái)315kVA站用變兰英。

2. 技術(shù)方案

本項(xiàng)目配置了Acrel-1000DP分布式儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)撇叁，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電站的集中管理，包括設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)畦贸、故障報(bào)警陨闹、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置等，并將儲(chǔ)能站信息做104轉(zhuǎn)發(fā)薄坏，通過(guò)已有的調(diào)度通道上傳調(diào)度中心趋厉。

二次設(shè)備配置方案為：在每回儲(chǔ)能進(jìn)線隔離柜上配置故障解列裝置1套、防孤島裝置1套；儲(chǔ)能進(jìn)線開柜上配置線路三段式過(guò)流保護(hù)裝置1套陶簿；儲(chǔ)能出線開關(guān)柜上配置升壓變二段式過(guò)流保護(hù)裝置1套欣骏；母設(shè)柜上配置測(cè)控裝置1套+交換機(jī)1臺(tái)；站用變開關(guān)柜上配置升壓變二段式過(guò)流保護(hù)裝置1套航十；兩回進(jìn)線配置電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置1套耽晦，并與公用測(cè)控裝置共組1面屏。

2.1. 二次電氣設(shè)備

1）線路保護(hù)裝置

線路保護(hù)裝置主要功能是確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行诊势。裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流洲棍、電壓等電氣參數(shù)，一旦檢測(cè)到異常晦了，如過(guò)載患刻、短路或接地故障，線路保護(hù)裝置會(huì)迅速切斷電源普统，從而防止設(shè)備損壞和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)杠锻。

2）防孤島裝置

在電網(wǎng)失電的情況下，分布式電源未能夠及時(shí)與電網(wǎng)斷開連接埋村，會(huì)形成孤島狀態(tài)珍特，這種狀態(tài)可能造成分布式電源不可控、電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)的電壓和頻率不匹配等問(wèn)題魔吐。防孤島裝置通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)扎筒，一旦檢測(cè)到電網(wǎng)斷電，能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)迅速切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接酬姆，同時(shí)嗜桌，防孤島裝置還具有多種保護(hù)功能，如高頻辞色、低頻骨宠、過(guò)電壓、低電壓保護(hù)等相满，能全面保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行层亿。

3）故障解列裝置

裝置能夠監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，一旦檢測(cè)到異沉⒚溃或故障信號(hào)匿又，如短路、過(guò)載等建蹄，它會(huì)立即啟動(dòng)稿屏，將故障儲(chǔ)能單元或設(shè)備與電網(wǎng)斷開，既能防止故障設(shè)備對(duì)電網(wǎng)造成進(jìn)一步損害预署，也確保其他正常運(yùn)行的儲(chǔ)能單元繼續(xù)供電尊伟，保障用戶的電力需求惑拙。

2.2. 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置

電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能站接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量聂歹，包括電壓偏差野疟、頻率偏差、諧波含量乘步、三相不平衡度等關(guān)鍵指標(biāo)廷碴。通過(guò)高精度的測(cè)量與分析，它能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題榨降，如電壓波動(dòng)就用、諧波污染等，為運(yùn)維人員提供及時(shí)的告警信息扇牢，此外霉处，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)記錄功能還可為后續(xù)的故障排查和電能質(zhì)量治理提供有力支持。

3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目采用了分層分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)椰陋，以滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化對(duì)效率和穩(wěn)定性要求嫌松。系統(tǒng)架構(gòu)主要由三大部分組成：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層奕污。

站控管理層：主要承擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的集中監(jiān)控任務(wù)萎羔，同時(shí)向操作人員提供實(shí)時(shí)系統(tǒng)信息，支持深入的數(shù)據(jù)分析與處理功能碳默，確保企業(yè)可以及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)贾陷，做出科學(xué)決策。

網(wǎng)絡(luò)通信層：負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)信息的高效傳輸與數(shù)據(jù)交換嘱根，支持多種網(wǎng)絡(luò)布局模式髓废，可根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境及需求靈活調(diào)整，保證了不同設(shè)備間以及系統(tǒng)各組成部分之間的順暢溝通與協(xié)作该抒。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：集成了各類必要的硬件設(shè)施慌洪，這些裝置一方面用于收集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另一方面則依據(jù)站控層下達(dá)的操作指令執(zhí)行具體的控制動(dòng)作柔逼，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的核心要素蒋譬。

圖3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

項(xiàng)目配置設(shè)備清單如下表所示：

表3.1 方案設(shè)備列表

4. 現(xiàn)場(chǎng)圖片

5. 系統(tǒng)功能

5.1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面可以繪制展示新建1#、2#儲(chǔ)能站和4套變流器升壓艙的一次系統(tǒng)圖愉适，并實(shí)時(shí)顯示采集到的電壓寓蔼、電流、功率和變壓器溫度等關(guān)鍵參數(shù)和開關(guān)柜內(nèi)斷路器韩艾、手車筛六、接地刀閘的分合狀態(tài)。

圖5.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面

5.2. 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)通過(guò)采集儲(chǔ)能進(jìn)線處電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)吭芯，可以對(duì)整個(gè)供電系統(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)通溜。系統(tǒng)在人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示裝置通信狀態(tài)拷治、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比和正序/負(fù)序/零序電壓值溪毕、三相電流不平衡度百分比和正序/負(fù)序/零序電流值胃琴，幫助管理人員實(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)定因素穿汽。