安(ān)科(kē)瑞(ruì) 劉邁(mài)

　　摘要：以海島(dǎo)為研(yán)究對(duì)象，根據其負(fù)荷及供(gōng)電特點，對(duì)其微電網及其能量管理(lǐ)係(xì)統展(zhǎn)開研究。

　　關鍵(jiàn)詞(cí)：孤(gū)島(dǎo)；微電網；能量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)；可再(zài)生能源(yuán)

　　O引言(yán)

　　隨著(zhuó)電網(wǎng)“建設以特高壓(yā)電網為(wéi)骨幹網架，各(gè)級(jí)電(diàn)網協(xié)調(tiáo)發展，以信息化，自(zì)動化(huà)，互動(dòng)化(huà)為特征(zhēng)的堅強智能(néng)電網"的提(tí)出(chū)，我國(guó)電力工業(yè)進(jìn)入(rù)大容量，高電壓的大電網階(jiē)段(duàn)，網架(jià)結構日(rì)益復(fù)雜，由於(yú)大(dà)範(fàn)圍(wéi)交流(liú)同步(bù)電(diàn)網(wǎng)存在低(dī)頻振蕩和不(bù)穩(wěn)定(dìng)性，導(dǎo)致大麵積(jī)停電的可能(néng)性變(biàn)大。而微(wēi)電網(wǎng)是(shì)對現(xiàn)有大電(diàn)網的有效補(bǔ)充，可(kě)以在(zài)離網(wǎng)和並(bìng)網兩種狀態之間(jiān)任(rèn)意切換，能(néng)提高電力係(xì)統的(dí)可靠性和抗(kàng)災(zāi)能力(lì)，同時(shí)微(wēi)電(diàn)網還有(yǒu)利(lì)於提(tí)高(gāo)電(diàn)能質(zhì)量(liáng)和可(kě)再生能源(yuán)在(zài)我國的發展。

　　孤島微電網是為大電(diàn)網無法覆蓋(gài)地區(qū)提供電能的(dí)一種(zhǒng)有效(xiào)途(tú)徑(jìng)。在(zài)我國(guó)，海島(dǎo)地理位(wèi)置(zhì)獨特，風能(néng)，太(tài)陽能等(děng)資源充足(zú)，非常適合(hé)微(wēi)電網的構建。微電(diàn)網係統承(chéng)受擾(rǎo)動的(dí)能(néng)力(lì)相(xiāng)對(duì)較(jiào)弱(ruò)，尤(yóu)其是(shì)在(zài)孤島(dǎo)(自主(zhǔ))運行(háng)模(mó)式下(xià)，考慮到(dào)風能，太陽能(néng)資(zī)源(yuán)的隨(suí)機性，係統(tǒng)的安全性可(kě)能(néng)麵臨(lín)更高(gāo)的風(fēng)險(xiǎn)。微電網能量管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統可(kě)以保(bǎo)障(zhàng)微(wēi)電網的(dí)穩(wěn)定(dìng)運(yùn)行。本(běn)文將對典型的孤(gū)島(dǎo)——海島(dǎo)的微電網及(jí)能量(liáng)管(guǎn)理係統進行分析(xī)，研究。

　　1海島(dǎo)微電網特(tè)點(diǎn)

　　海(hǎi)島的負(fù)荷(hé)及(jí)供電(diàn)具有負(fù)荷區域(yù)集中(zhōng)，功率(shuài)等級(jí)小(xiǎo)(一(yī)般在1MW以下(xià))等(děng)特(tè)點(diǎn)。海(hǎi)島上通(tōng)常使(shǐ)用柴油(yóu)發(fā)電作(zuò)為主(zhǔ)要能源。故其供(gōng)電(diàn)往(wǎng)往(wǎng)需要持(chí)續性地(dì)提(tí)供(gōng)柴(chái)油(yóu)補給，用(yòng)電成(chéng)本高(gāo)，有時(shí)會(huì)受氣(qì)候(hòu)等因(yīn)素影響無(wú)法(fǎ)補(bǔ)給(gěi)，而且柴油發(fā)電也存在(zài)噪(zào)聲(shēng)及(jí)環境(jìng)汙(wū)染等缺陷(xiàn)。海(hǎi)島(dǎo)上(shàng)可(kě)利(lì)用(yòng)的可再生(shēng)能(néng)源(yuán)通常有(yǒu)：風(fēng)能(néng)，潮汐能(néng)，波(bō)浪(làng)能，洋流能等。

　　2海島(dǎo)微網(wǎng)及其(qí)能(néng)量管理係統設計

　　2.1設計(jì)目(mù)標及係統結構

　　根據(jù)海(hǎi)島的多能(néng)源及供電用(yòng)電特點，係(xì)統設計目(mù)標(biāo)包含：供電(diàn)功率(shuài)能支持(chí)到2MW，可以滿足絕(jué)大部(bù)分(fēn)中小(xiǎo)島嶼(yǔ)的供電需(xū)求；支持化(huà)石能源，風能(néng)，光伏，海洋能等多(duō)能(néng)源(yuán)接入(rù)，且支持(chí)多能(néng)源間的(dí)無縫切(qiē)換(huàn)及(jí)組合；多能源能量(liáng)輸入(rù)與用(yòng)戶(hù)負(fù)荷端隔(gé)離，保(bǎo)障(zhàng)用(yòng)電安(ān)全；大限(xiàn)度提(tí)高清潔(jié)能(néng)源的(dí)利用率；通過的電池管理(lǐ)控製，保(bǎo)證(zhèng)儲(chǔ)能單元的使用壽命。根(gēn)據係統(tǒng)功(gōng)能(néng)及(jí)設(shè)計(jì)目標，所構(gòu)建(jiàn)係統(tǒng)的結構框圖如圖1所示(shì)。

該(gāi)係統有如下特(tè)點(diǎn)：

　　(1)采用集中直流母綫(xiàn)架(jià)構，所有能(néng)量(liáng)交(jiāo)換(huàn)均發(fā)生(shēng)在直(zhí)流母(mǔ)綫。

　　(2)直流母綫(xiàn)上(shàng)的電(diàn)能(néng)通(tōng)過(guò)交流電(diàn)壓源(yuán)逆(nì)變器(qì)轉換(huàn)為交流電源，負載(zǎi)從交流電源上獲取(qǔ)電能(néng)。直流(liú)母綫(xiàn)與交流(liú)母綫通過逆(nì)變器(qì)隔(gé)離。

　　(3)儲能單(dān)元(yuán)直(zhí)掛(guà)直(zhí)流母綫，可(kě)根據發電與(yǔ)用(yòng)電(diàn)端的(dí)負載(zǎi)匹配狀況(kuàng)，自動(dòng)進行充，放電轉換(huàn)。

　　(4)通過能量管理係(xì)統對各(gè)能源的(dí)發電功(gōng)率進行(háng)調度(dù)，調度原則(zé)是(shì)以使(shǐ)用可(kě)再生能源(yuán)為主，在(zài)不影(yǐng)響儲能單元壽(shòu)命的(dí)前提下，盡量(liáng)少(shǎo)用或不用化石(shí)能(néng)源(yuán)。

　　2.2係統(tǒng)運行(háng)方式

　　以柴油發電(diàn)機(jī)組和風力(lì)發(fā)電機(jī)組分別代表(biǎo)化石(shí)能源和(hé)可再(zài)生(shēng)能源(yuán)。以柴油發電機(jī)組為代表的化(huà)石能(néng)源(yuán)不宜(yí)頻率(shuài)啟動，並且啟(qǐ)動後(hòu)通(tōng)常有運(yùn)行(háng)時間少的要(yào)求，故係統的(dí)基本(běn)運行(háng)原則(zé)為：較(jiào)大(dà)化可(kě)再(zài)生能源輸出，當(dāng)負載足夠(gòu)消納時(shí)，可(kě)再生能源始終保持(chí)較大出(chū)力；較小化(huà)化石(shí)能源的(dí)啟動頻率(shuài)，當化石能源啟(qǐ)動(dòng)後，一直運行到儲能(néng)單元(yuán)達到(dào)較大(dà)充電狀態(tài)時停止(zhǐ)；充分保(bǎo)護蓄電池組壽(shòu)命，根據蓄電(diàn)池(chí)組(zǔ)的(dí)類型(xíng)，使蓄電(diàn)池組保持在(zài)正常運行狀(zhuàng)態(tài)，保護蓄電池(chí)組壽命。係統有風儲(chǔ)模(mó)式(shì)，風柴(chái)儲模式和純(chún)柴模式等三(sān)種運行方(fāng)式(shì)。其中(zhōng)純柴模式下，柴油機組作為交流(liú)電壓源使用，通過(guò)旁路開關直(zhí)接向負載供電，可(kě)控整流器與交(jiāo)流逆變器(qì)均不(bù)工作，該模式屬(shǔ)於應急備(bèi)用(yòng)模(mó)式(shì)。三(sān)類(lèi)模(mó)式(shì)的運(yùn)行(háng)方(fāng)式如圖2所示。

　　微網係統(tǒng)的(dí)自動(dòng)運行(háng)主(zhǔ)要(yào)通(tōng)過能(néng)量(liáng)管理係統(tǒng)通(tōng)過儲能電池組(zǔ)，蓄電池管理係統，輸出(chū)逆變器(qì)之間的配合運行而(ér)實現。

　　3係統控(kòng)製(zhì)策(cè)略

　　根據係統的能量(liáng)管(guǎn)理目標，係統(tǒng)采(cǎi)用修正的(dí)硬充(chōng)電控(kòng)製策略(RHCC)，即(jí)僅在蓄電(diàn)池荷(hé)電狀態達(dá)到(dào)下限臨界值時啟動化(huà)石能(néng)源(yuán)發電(diàn)，啟(qǐ)動之(zhī)後使化石(shí)能源保持(chí)能夠穩定係(xì)統且為蓄電(diàn)池組充(chōng)電的(dí)較小(xiǎo)功(gōng)率(shuài)運行，當蓄電池(chí)組充(chōng)滿(mǎn)之後停止化石(shí)能(néng)源發電(diàn)。其(qí)中蓄電池組荷(hé)電狀態下(xià)限為不影響蓄電池(chí)組(zǔ)壽命的預設值(zhí)，根(gēn)據儲(chǔ)能單元(yuán)的類型不同而有所區(qū)別。

　　4 Acrel-2000MG微電網能量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)概述(shù)

　　4.1概述(shù)

　　Acrel-2000MG微電(diàn)網能(néng)量管理係統，是我司根(gēn)據新(xīn)型(xíng)電力係(xì)統下微電(diàn)網監(jiān)控係(xì)統與微電網能(néng)量(liáng)管理係統(tǒng)的要(yào)求，總(zǒng)結國內外(wài)的研究和(hé)生(shēng)產(chǎn)的(dí)經驗(yàn)，專門(mén)研製出的(dí)企(qǐ)業微電網能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)。本係統(tǒng)滿(mǎn)足光(guāng)伏(fú)係(xì)統(tǒng)，風力發(fā)電(diàn)，儲能(néng)係(xì)統(tǒng)以(yǐ)及充電樁(zhuāng)的接入，進(jìn)行數(shù)據采集(jí)分析(xī)，直接監(jiān)視光伏，風能(néng)，儲能係(xì)統，充(chōng)電樁運行狀(zhuàng)態(tài)及(jí)健康(kāng)狀況，是(shì)一個集監控(kòng)係(xì)統，能量管理(lǐ)為一(yī)體的(dí)管理係(xì)統(tǒng)。該係統在(zài)安全穩(wěn)定的(dí)基礎(chǔ)上以經(jīng)濟優化運(yùn)行為目標(biāo)，提(tí)升可再生能(néng)源(yuán)應用(yòng)，提高(gāo)電(diàn)網運(yùn)行(háng)穩定(dìng)性(xìng)，補償負荷波動；有(yǒu)效實現用戶(hù)側的需求管(guǎn)理(lǐ)，消(xiāo)除晝夜峰穀差(chà)，平(píng)滑(huá)負(fù)荷(hé)，提高電力設(shè)備(bèi)運(yùn)行效(xiào)率，降低(dī)供電(diàn)成(chéng)本。為企業微(wēi)電網(wǎng)能(néng)量(liáng)管(guǎn)理提供(gōng)安全(quán)，可(kě)靠(kào)，經(jīng)濟(jì)運行(háng)提(tí)供了全(quán)新(xīn)的解決方(fāng)案(àn)。

　　微電網(wǎng)能(néng)量(liáng)管理係統應(yīng)采用(yòng)分(fēn)層分布式(shì)結構，整(zhěng)個能量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)在(zài)物(wù)理(lǐ)上分為三(sān)個層：設(shè)備層(céng)，網絡通信層和(hé)站控層。站級通(tōng)信網(wǎng)絡采用標(biāo)準(zhǔn)以(yǐ)太(tài)網及TCP/IP通信協(xié)議(yì)，物理(lǐ)媒(méi)介可(kě)以(yǐ)為光纖，網(wǎng)綫，屏(píng)蔽雙絞綫等。係(xì)統支持ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等(děng)通(tōng)信規約。

　　4.2技(jì)術標準(zhǔn)

　　本方案遵(zūn)循的標(biāo)準(zhǔn)有：

　　本技術規(guī)範(fàn)書(shū)提(tí)供(gōng)的(dí)設備應滿(mǎn)足(zú)以下規定，法(fǎ)規和行(háng)業(yè)標準：

　　GB/T26802.1-2011工業控製計算機係統通(tōng)用(yòng)規(guī)範的1部(bù)分：通(tōng)用要(yào)求

　　GB/T26806.2-2011工(gōng)業控(kòng)製(zhì)計(jì)算(suàn)機係(xì)統(tǒng)工業(yè)控製計(jì)算機基(jī)本(běn)平台(tái)2部(bù)分(fēn)：性能評定(dìng)方法

　　GB/T26802.5-2011工業(yè)控(kòng)製計(jì)算機係統通用規範5部分(fēn)：場(cháng)地(dì)安全要求

　　GB/T26802.6-2011工業控製計算機係統通用規(guī)範6部分(fēn)：驗收大(dà)綱(gāng)

　　GB/T2887-2011計算機場地(dì)通用規範(fàn)

　　GB/T20270-2006信息(xī)安(ān)全(quán)技術網絡(luò)基礎(chǔ)安全技術要求(qiú)

　　GB50174-2018電子信(xìn)息係(xì)統機(jī)房設計規範

　　DL/T634.5101遠(yuǎn)動設(shè)備及係統5-101部(bù)分:傳輸規(guī)約基本遠動(dòng)任(rèn)務(wù)配套標準(zhǔn)

　　DL/T634.5104遠動設備及(jí)係(xì)統5-104部(bù)分:傳輸規約(yuē)采用標準(zhǔn)傳輸協議(yì)子集的IEC60870-5-網絡訪問101

　　GB/T33589-2017微電網(wǎng)接入電力(lì)係(xì)統技術規(guī)定(dìng)

　　GB/T36274-2018微(wēi)電網(wǎng)能(néng)量管理(lǐ)係(xì)統技術規範

　　GB/T51341-2018微電(diàn)網(wǎng)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T36270-2018微電網(wǎng)監控係(xì)統(tǒng)技(jì)術(shù)規範(fàn)

　　DL/T1864-2018型微電網(wǎng)監控(kòng)係統技術規(guī)範

　　T/CEC182-2018微(wēi)電網並網調(tiáo)度運行規範

　　T/CEC150-2018低壓微電(diàn)網並(bìng)網(wǎng)一(yī)體(tǐ)化裝(zhuāng)置(zhì)技術(shù)規範

　　T/CEC151-2018並網型交直(zhí)流混合微電網(wǎng)運行與(yǔ)控製技術(shù)規(guī)範(fàn)

　　T/CEC152-2018並網型微電網需求響應(yīng)技術要求

　　T/CEC153-2018並網型微電(diàn)網(wǎng)負荷管理(lǐ)技術(shù)導則

　　T/CEC182-2018微電網(wǎng)並網調(tiáo)度運行(háng)規範

　　T/CEC5005-2018微電(diàn)網工程(chéng)設計規(guī)範(fàn)

　　NB/T10148-2019微電網的(dí)1部分：微電(diàn)網(wǎng)規劃(huá)設計(jì)導則(zé)

　　NB/T10149-2019微電網(wǎng)2部(bù)分：微(wēi)電(diàn)網運(yùn)行導則

　　4.3適用(yòng)場合

　　係(xì)統可(kě)應用於城(chéng)市，高(gāo)速公路，工(gōng)業園(yuán)區，工商業(yè)區(qū)，居民(mín)區，智能(néng)建築(zhù)，海(hǎi)島，無(wú)電地區可再生能(néng)源(yuán)係(xì)統(tǒng)監(jiān)控和(hé)能量管理(lǐ)需(xū)求(qiú)。

　　4.4型號說(shuō)明

5係(xì)統配置

　　本平(píng)台采用(yòng)分層(céng)分布式結(jié)構進行(háng)設計，即站(zhàn)控層，網絡層和(hé)設備(bèi)層(céng)，詳(xiáng)細拓(tuò)撲結構(gòu)如(rú)下：

圖1典型微電網(wǎng)能量(liáng)管(guǎn)理係統組網方(fāng)式(shì)

　　6係(xì)統功(gōng)能

　　6.1實時監(jiān)測

　　微(wēi)電網能量管(guǎn)理係統人機界麵(miàn)友好，應能(néng)夠以(yǐ)係統(tǒng)一次電氣(qì)圖的(dí)形式直(zhí)觀顯示各電氣回路(lù)的運行(háng)狀態，實(shí)時監測(cè)各回路電壓，電流，功率，功(gōng)率因數(shù)等(děng)電(diàn)參數信(xìn)息(xī)，動態監(jiān)視(shì)各回(huí)路斷路器(qì)，隔離(lí)開關(guān)等(děng)合(hé)，分閘(zhá)狀(zhuàng)態(tài)及有(yǒu)關故(gù)障(zhàng)，告警等信號。其中，各子係(xì)統回(huí)路(lù)電(diàn)參(cān)量主要(yào)有：三相(xiāng)電流(liú)，三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓(yā)，總有功(gōng)功率，總無(wú)功(gōng)功率，總功(gōng)率因數(shù)，頻率(shuài)和(hé)正(zhèng)向有功(gōng)電能(néng)累(léi)計值；狀(zhuàng)態參(cān)數(shù)主要有：開(kāi)關狀態，斷路(lù)器(qì)故障(zhàng)脫(tuō)扣(kòu)告警(jǐng)等(děng)。

　　係(xì)統(tǒng)應(yīng)可(kě)以(yǐ)對分(fēn)布式(shì)電源，儲能(néng)係統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管(guǎn)理，使管(guǎn)理人員實(shí)時(shí)掌(zhǎng)握發(fā)電單元的(dí)出(chū)力信(xìn)息，收(shōu)益信息，儲能(néng)荷電狀(zhuàng)態及發電(diàn)單(dān)元與(yǔ)儲能單(dān)元運(yùn)行功(gōng)率(shuài)設置等。

　　係統(tǒng)應可以對(duì)儲能係(xì)統進行狀態管理，能夠(gòu)根據儲能係(xì)統的荷電(diàn)狀(zhuàng)態進行及(jí)時(shí)告警，並支持定(dìng)期的電池維護(hù)。

　　微(wēi)電網能(néng)量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)的監控係統界麵包(bāo)括係統主界麵(miàn)，包含(hán)微電網光伏，風電，儲能(néng)，充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)及總體負(fù)荷組(zǔ)成(chéng)情況，包括收益(yì)信息，天(tiān)氣(qì)信息(xī)，節(jié)能(néng)減(jiǎn)排(pái)信息，功(gōng)率(shuài)信息，電量信息，電(diàn)壓電(diàn)流(liú)情況等(děng)。根據不同的(dí)需求，也(yě)可將(jiāng)充(chōng)電(diàn)，儲(chǔ)能(néng)及(jí)光(guāng)伏(fú)係統(tǒng)信息(xī)進行顯(xiǎn)示(shì)。

圖2係(xì)統主(zhǔ)界(jiè)麵

　　子界(jiè)麵(miàn)主要(yào)包(bāo)括(kuò)係(xì)統主(zhǔ)接(jiē)綫(xiàn)圖，光(guāng)伏信息(xī)，風電信息(xī)，儲(chǔ)能信息(xī)，充電(diàn)樁信息，通訊(xùn)狀(zhuàng)況及(jí)一些統(tǒng)計列(liè)表等(děng)。

　　6.1.1光伏界麵(miàn)

圖3光(guāng)伏係統界麵

　　本(běn)界麵(miàn)用來展(zhǎn)示(shì)對(duì)光(guāng)伏(fú)係統信息，主(zhǔ)要包(bāo)括逆變器直流側(cè)，交流側運行(háng)狀態監(jiān)測及報(bào)警(jǐng)，逆變(biàn)器及(jí)電(diàn)站發電量統計及分(fēn)析，並(bìng)網(wǎng)櫃電力監測及(jí)發電量(liáng)統計，電站(zhàn)發電(diàn)量年有(yǒu)效利(lì)用小(xiǎo)時(shí)數(shù)統計，發電收益統計，碳減排(pái)統(tǒng)計(jì)，輻照(zhào)度(dù)/風力/環(huán)境(jìng)溫(wēn)濕(shī)度(dù)監(jiān)測，發(fā)電功率(shuài)模擬及效率分析；同(tóng)時(shí)對係(xì)統的總功率，電壓電流及各個逆(nì)變(biàn)器的運行(háng)數(shù)據(jù)進行(háng)展(zhǎn)示。

　　6.1.2儲(chǔ)能界麵(miàn)

圖4儲能(néng)係(xì)統界麵(miàn)

　　本(běn)界麵主(zhǔ)要用來展示本係統的儲能裝(zhuāng)機(jī)容量，儲能當(dāng)前充(chōng)放電(diàn)量(liáng)，收益，SOC變化曲綫以及(jí)電量變化曲綫。

圖5儲能係(xì)統PCS參(cān)數設置(zhì)界麵

　　本(běn)界麵主要(yào)用(yòng)來(lái)展示對PCS的參(cān)數(shù)進行(háng)設置，包括(kuò)開(kāi)關(guān)機(jī)，運行(háng)模式，功(gōng)率設定以(yǐ)及(jí)電壓(yā)，電流(liú)的限值。

圖6儲能係統(tǒng)BMS參數設置界(jiè)麵(miàn)

　　本界麵(miàn)用來(lái)展示對BMS的參數進行設置(zhì)，主(zhǔ)要(yào)包括電芯電壓，溫(wēn)度保(bǎo)護限值，電(diàn)池組(zǔ)電壓，電(diàn)流，溫度限值(zhí)等。

圖7儲能(néng)係統PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據界麵

　　本界麵用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)對PCS電網側數(shù)據，主要(yào)包括相(xiāng)電(diàn)壓，電(diàn)流，功(gōng)率，頻率，功(gōng)率(shuài)因數等(děng)。

圖8儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)PCS交流側數(shù)據界麵

　　本(běn)界麵用來展示(shì)對PCS交(jiāo)流(liú)側數(shù)據，主要包(bāo)括相電壓，電流，功(gōng)率(shuài)，頻率(shuài)，功率(shuài)因數(shù)，溫度(dù)值等。同(tóng)時(shí)針(zhēn)對(duì)交(jiāo)流(liú)側(cè)的異(yì)常(cháng)信息進行告警(jǐng)。

圖9儲能(néng)係統(tǒng)PCS直流側數(shù)據(jù)界麵

　　本(běn)界(jiè)麵用(yòng)來展示對PCS直流(liú)側數(shù)據(jù)，主(zhǔ)要包括電壓，電(diàn)流，功(gōng)率(shuài)，電(diàn)量等。同時針對直(zhí)流側的異常(cháng)信息(xī)進行告(gào)警(jǐng)。

圖(tú)10儲(chǔ)能係(xì)統PCS狀態(tài)界(jiè)麵(miàn)

　　本界(jiè)麵用來(lái)展(zhǎn)示(shì)對PCS狀態(tài)信(xìn)息，主要包括(kuò)通訊(xùn)狀態，運行(háng)狀態(tài)，STS運行狀(zhuàng)態(tài)及(jí)STS故障告(gào)警等。

圖11儲能電池狀態界(jiè)麵(miàn)

　　本界麵用(yòng)來(lái)展示對BMS狀(zhuàng)態(tài)信(xìn)息，主(zhǔ)要(yào)包括儲(chǔ)能電(diàn)池(chí)的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態，係統信息(xī)，數(shù)據信息以(yǐ)及告(gào)警信(xìn)息(xī)等，同(tóng)時展(zhǎn)示當(dāng)前儲能電池的SOC信息。

圖(tú)12儲(chǔ)能(néng)電(diàn)池簇運行(háng)數據(jù)界(jiè)麵(miàn)

　　本界麵用(yòng)來展示對(duì)電(diàn)池簇信息，主(zhǔ)要包括(kuò)儲能(néng)各模組(zǔ)的電芯(xīn)電壓(yā)與(yǔ)溫度(dù)，並展示當前電(diàn)芯的大(dà)，小(xiǎo)電壓，溫度(dù)值(zhí)及所(suǒ)對應(yīng)的位置(zhì)。

　　6.1.3風(fēng)電界(jiè)麵

圖(tú)13風電係(xì)統(tǒng)界(jiè)麵(miàn)

　　本界(jiè)麵(miàn)用來展(zhǎn)示對風電係(xì)統(tǒng)信息，主要包括逆變控(kòng)製一體機直(zhí)流(liú)側，交流側(cè)運行狀(zhuàng)態監測(cè)及報(bào)警，逆變器(qì)及(jí)電站(zhàn)發(fā)電量(liáng)統計及分析，電(diàn)站(zhàn)發(fā)電(diàn)量年(nián)有(yǒu)效(xiào)利(lì)用(yòng)小時(shí)數統(tǒng)計，發(fā)電收(shōu)益統(tǒng)計(jì)，碳減(jiǎn)排(pái)統(tǒng)計，風(fēng)速/風力(lì)/環(huán)境溫(wēn)濕度(dù)監測(cè)，發電(diàn)功率(shuài)模擬(nǐ)及效率(shuài)分析(xī)；同(tóng)時(shí)對係統的(dí)總(zǒng)功(gōng)率，電(diàn)壓(yā)電流及各(gè)個(gè)逆變器(qì)的運(yùn)行數據(jù)進行展(zhǎn)示。

　　6.1.4充(chōng)電樁(zhuāng)界麵

圖14充(chōng)電樁界麵(miàn)

　　本(běn)界麵用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示對充(chōng)電樁係(xì)統信息(xī)，主(zhǔ)要(yào)包括充(chōng)電(diàn)樁用(yòng)電(diàn)總功率(shuài)，交直(zhí)流(liú)充電樁(zhuāng)的(dí)功率，電量，電量費(fèi)用(yòng)，變化曲(qū)綫(xiàn)，各(gè)個充電樁(zhuāng)的運(yùn)行(háng)數據等(děng)。

　　6.1.5視(shì)頻監控(kòng)界(jiè)麵

圖(tú)15微(wēi)電網視(shì)頻監(jiān)控界麵(miàn)

　　本(běn)界麵主要展(zhǎn)示(shì)係統(tǒng)所接入的(dí)視(shì)頻(pín)畫麵，且(qiě)通過不(bù)同(tóng)的(dí)配(pèi)置(zhì)，實現(xiàn)預覽，回(huí)放，管理與控製(zhì)等(děng)。

　　6.2發電(diàn)預(yù)測(cè)

　　係(xì)統應(yīng)可以(yǐ)通過歷史(shǐ)發(fā)電(diàn)數據，實測數(shù)據，未來天(tiān)氣預(yù)測(cè)數(shù)據，對分布(bù)式發電進(jìn)行(háng)短(duǎn)期，超(chāo)短(duǎn)期發電(diàn)功率預(yù)測，並展(zhǎn)示合格率及(jí)誤差分析。根據功率預(yù)測(cè)可(kě)進(jìn)行(háng)人工輸(shū)入(rù)或(huò)者(zhě)自動生(shēng)成(chéng)發電(diàn)計劃(huá)，便(biàn)於用戶(hù)對(duì)該係統(tǒng)新能源發電的集中(zhōng)管(guǎn)控。

圖16光(guāng)伏(fú)預(yù)測(cè)界(jiè)麵(miàn)

　　6.3策略(lüè)配(pèi)置

　　係統(tǒng)應(yīng)可(kě)以根(gēn)據發電數(shù)據(jù)，儲能(néng)係(xì)統(tǒng)容(róng)量，負荷需求及(jí)分(fēn)時電價信(xìn)息(xī)，進行(háng)係統(tǒng)運(yùn)行(háng)模(mó)式的設(shè)置(zhì)及不同控(kòng)製(zhì)策(cè)略配(pèi)置。如(rú)削峰填穀，周(zhōu)期(qī)計(jì)劃，需(xū)量控(kòng)製(zhì)，有序(xù)充(chōng)電(diàn)，動態擴(kuò)容等。

圖17策(cè)略(lüè)配(pèi)置(zhì)界麵

　　6.4運行(háng)報表

　　應能(néng)查詢各子(zǐ)係統，回路或設備(bèi)規定時(shí)間的(dí)運行參(cān)數(shù)，報(bào)表中(zhōng)顯(xiǎn)示電參量信(xìn)息應(yīng)包括：各相電流(liú)，三(sān)相電(diàn)壓(yā)，總(zǒng)功率因(yīn)數，總(zǒng)有功(gōng)功(gōng)率，總無(wú)功功(gōng)率(shuài)，正向有功(gōng)電(diàn)能等。

圖18運行報(bào)表

　　6.5實時報警

　　應具有實時(shí)報(bào)警功(gōng)能(néng)，係統(tǒng)能夠對(duì)各(gè)子(zǐ)係(xì)統中(zhōng)的(dí)逆(nì)變器，雙(shuāng)向變流器(qì)的啟動(dòng)和(hé)關(guān)閉等遙(yáo)信變位(wèi)，及(jí)設備內部的(dí)保護(hù)動作或(huò)事(shì)故(gù)跳閘時(shí)應能(néng)發(fā)出告警(jǐng)，應能實時顯(xiǎn)示(shì)告警(jǐng)事件或跳(tiào)閘(zhá)事件(jiàn)，包括保護事件名稱，保護(hù)動作(zuò)時刻(kè)；並(bìng)應(yīng)能以彈(dàn)窗(chuāng)，聲音，短信和電(diàn)話等形(xíng)式通(tōng)知相關人員。

圖19實時告警

　　6.6歷(lì)史(shǐ)事(shì)件(jiàn)查詢

　　應能(néng)夠(gòu)對遙信(xìn)變(biàn)位(wèi)，保護動(dòng)作(zuò)，事故跳閘(zhá)，以(yǐ)及電(diàn)壓，電流，功率，功(gōng)率因數，電芯溫(wēn)度（鋰離(lí)子(zǐ)電(diàn)池(chí)），壓力(lì)（液(yè)流電(diàn)池(chí)），光(guāng)照，風(fēng)速(sù)，氣(qì)壓(yā)越限(xiàn)等事(shì)件記錄進(jìn)行(háng)存(cún)儲(chǔ)和管(guǎn)理(lǐ)，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶(hù)對係統事件(jiàn)和報警進(jìn)行(háng)歷史(shǐ)追溯，查(chá)詢統(tǒng)計，事故分析(xī)。

圖(tú)20歷史事件(jiàn)查(chá)詢

　　6.7電(diàn)能(néng)質量監(jiān)測(cè)

　　應可以對整個微(wēi)電(diàn)網(wǎng)係統(tǒng)的(dí)電能質量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態狀態(tài)進行(háng)持續監測，使管(guǎn)理人員(yuán)實時掌(zhǎng)握(wò)供電係(xì)統電能質量情況(kuàng)，以便及時(shí)發(fā)現和(hé)消除供電(diàn)不穩定因素。

　　1）在(zài)供電係統主(zhǔ)界麵(miàn)上應(yīng)能實時(shí)顯(xiǎn)示各電(diàn)能質量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測裝置通信(xìn)狀態(tài)，各監測點的(dí)A/B/C相電(diàn)壓總畸變(biàn)率(shuài)，三(sān)相電壓(yā)不(bù)平(píng)衡度和(hé)正序/負序/零序電壓值(zhí)，三相電(diàn)流(liú)不平(píng)衡度和正序/負序/零(líng)序(xù)電流(liú)值(zhí)；

　　2）諧波分析功(gōng)能：係(xì)統應能實時(shí)顯示A/B/C三相電(diàn)壓(yā)總諧波畸(jī)變(biàn)率，A/B/C三(sān)相電流總(zǒng)諧波畸變率，奇次諧(xié)波電壓總畸(jī)變率(shuài)，奇(qí)次(cì)諧波電(diàn)流(liú)總(zǒng)畸(jī)變率，偶次(cì)諧波電(diàn)壓(yā)總畸(jī)變率，偶次諧(xié)波電流總(zǒng)畸變率；應能以(yǐ)柱狀(zhuàng)圖展示2-63次諧波電(diàn)壓含有(yǒu)率(shuài)，2-63次(cì)諧(xié)波(bō)電壓含有(yǒu)率，0.5～63.5次間諧波電壓含有率(shuài)，0.5～63.5次間諧(xié)波(bō)電流含有率(shuài)；

　　3）電壓波動與閃變：係統應(yīng)能顯示(shì)A/B/C三相電壓波(bō)動值，A/B/C三(sān)相(xiāng)電壓短(duǎn)閃變值(zhí)，A/B/C三(sān)相電壓長閃變值(zhí)；應能(néng)提(tí)供(gōng)A/B/C三相(xiāng)電(diàn)壓(yā)波動(dòng)曲(qū)綫，短閃(shǎn)變曲(qū)綫和(hé)長(cháng)閃變(biàn)曲綫(xiàn)；應(yīng)能(néng)顯示(shì)電壓偏差(chà)與(yǔ)頻(pín)率(shuài)偏(piān)差；

　　4）功率與電能(néng)計量(liáng)：係統應能顯示(shì)A/B/C三相有功功率(shuài)，無功功(gōng)率(shuài)和視在功率(shuài)；應(yīng)能顯(xiǎn)示三(sān)相(xiāng)總有功(gōng)功(gōng)率，總無(wú)功功(gōng)率，總視在功(gōng)率和(hé)總功率(shuài)因素；應能(néng)提供有功(gōng)負荷(hé)曲(qū)綫，包括(kuò)日(rì)有功負荷(hé)曲(qū)綫(xiàn)（折綫型）和年(nián)有(yǒu)功(gōng)負荷曲綫（折綫(xiàn)型）；

　　5）電(diàn)壓暫(zàn)態監測：在(zài)電(diàn)能質量(liáng)暫態(tài)事(shì)件(jiàn)如電壓(yā)暫升，電(diàn)壓(yā)暫降(jiàng)，短時中(zhōng)斷發生(shēng)時(shí)，係(xì)統應能產生告(gào)警，事(shì)件能(néng)以(yǐ)彈窗，閃(shǎn)爍，聲音(yīn)，短(duǎn)信(xìn)，電(diàn)話(huà)等形式通(tōng)知相關人(rén)員；係統(tǒng)應能查(chá)看相應暫(zàn)態事(shì)件(jiàn)發生前後(hòu)的(dí)波形(xíng)。

　　6）電能質量數據統(tǒng)計(jì)：係統應能顯示1min統計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數據，包(bāo)括均(jūn)值(zhí)，95%概(gài)率值(zhí)，方均根值。

　　7）事件(jiàn)記(jì)錄(lù)查看功能：事件記錄(lù)應(yīng)包含事(shì)件(jiàn)名稱(chēng)，狀(zhuàng)態(tài)（動(dòng)作或(huò)返回(huí)），波形號(hào)，越限(xiàn)值，故(gù)障持續(xù)時間，事件(jiàn)發(fā)生的(dí)時(shí)間(jiān)。

圖(tú)21微電網(wǎng)係(xì)統(tǒng)電(diàn)能(néng)質量(liáng)界麵

　　6.8遙控功能

　　應可以對整個(gè)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)係統(tǒng)範圍(wéi)內(nèi)的(dí)設(shè)備進(jìn)行遠程遙控操作。係(xì)統(tǒng)維護(hù)人員(yuán)可以(yǐ)通(tōng)過管理係(xì)統(tǒng)的(dí)主(zhǔ)界(jiè)麵(miàn)完(wán)成遙(yáo)控操(cāo)作，並遵循(xún)遙(yáo)控預置，遙控(kòng)返校，遙控執行的操作順序(xù)，可以及時執行(háng)調度係統(tǒng)或站(zhàn)內(nèi)相(xiāng)應的(dí)操作(zuò)命令(líng)。

圖22遙控功(gōng)能

　　6.9曲綫(xiàn)查詢(xún)

　　應(yīng)可(kě)在曲(qū)綫查(chá)詢(xún)界麵，可(kě)以直接查看各電參(cān)量曲綫，包括(kuò)三相電流，三相電(diàn)壓，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無功功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因數，SOC，SOH，充放電量(liáng)變化等曲(qū)綫。

圖(tú)23曲綫(xiàn)查(chá)詢

　　6.10統計(jì)報(bào)表

　　具備定(dìng)時(shí)抄表(biǎo)匯(huì)總統(tǒng)計(jì)功能，用(yòng)戶可(kě)以自由查(chá)詢自(zì)係(xì)統正(zhèng)常運行(háng)以(yǐ)來(lái)任意時間(jiān)段(duàn)內各(gè)配(pèi)電節(jié)點(diǎn)的用電情況(kuàng)，即(jí)該節點進(jìn)綫(xiàn)用(yòng)電量與各分支回路(lù)消耗電量的(dí)統(tǒng)計分(fēn)析(xī)報(bào)表(biǎo)。對微(wēi)電(diàn)網(wǎng)與(yǔ)外部係(xì)統間電(diàn)能(néng)量(liáng)交(jiāo)換進行統計分析(xī)；對(duì)係(xì)統(tǒng)運行的(dí)節能(néng)，收(shōu)益(yì)等(děng)分析(xī)；具(jù)備(bèi)對微(wēi)電網供電可(kě)靠(kào)性(xìng)分析，包括年(nián)停電(diàn)時間，年(nián)停電次(cì)數(shù)等(děng)分析(xī)；具備(bèi)對並網(wǎng)型(xíng)微電(diàn)網的並(bìng)網點進(jìn)行(háng)電能質(zhì)量(liáng)分(fēn)析。

圖24統計(jì)報(bào)表(biǎo)

　　6.11網(wǎng)絡(luò)拓(tuò)撲圖

　　係(xì)統支持(chí)實時監(jiān)視(shì)接入係(xì)統(tǒng)的各設(shè)備的(dí)通信狀態，能夠(gòu)完(wán)整(zhěng)的顯示(shì)整(zhěng)個係(xì)統(tǒng)網絡(luò)結(jié)構；可在綫(xiàn)診(zhěn)斷設(shè)備(bèi)通(tōng)信(xìn)狀(zhuàng)態，發生網(wǎng)絡(luò)異(yì)常(cháng)時(shí)能(néng)自(zì)動在(zài)界麵上顯示故障(zhàng)設備或(huò)元件及其(qí)故(gù)障部(bù)位(wèi)。

圖25微(wēi)電網(wǎng)係統拓(tuò)撲界麵(miàn)

　　本(běn)界(jiè)麵(miàn)主(zhǔ)要展(zhǎn)示(shì)微(wēi)電網係統(tǒng)拓撲，包(bāo)括係(xì)統的(dí)組成內容，電(diàn)網(wǎng)連(lián)接方(fāng)式(shì)，斷路器，表(biǎo)計(jì)等信息。

　　6.12通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理

　　可(kě)以對整(zhěng)個微電網(wǎng)係(xì)統(tǒng)範圍內(nèi)的設(shè)備通信(xìn)情況(kuàng)進(jìn)行管(guǎn)理(lǐ)，控製，數據(jù)的實(shí)時監測。係(xì)統維(wéi)護人員(yuán)可以(yǐ)通過管理(lǐ)係(xì)統的(dí)主程序右(yòu)鍵打(dǎ)開通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理程序，然後選擇通信(xìn)控(kòng)製啟(qǐ)動所(suǒ)有端口或某個(gè)端口(kǒu)，快(kuài)速(sù)查看某設備的通(tōng)信(xìn)和(hé)數(shù)據情況(kuàng)。通信應支持ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等(děng)通信(xìn)規(guī)約(yuē)。

圖26通信(xìn)管(guǎn)理

　　6.13用(yòng)戶權限管理

　　應具備(bèi)設置用(yòng)戶權(quán)限管(guǎn)理功(gōng)能。通(tōng)過用(yòng)戶(hù)權(quán)限(xiàn)管(guǎn)理(lǐ)能夠(gòu)防(fáng)止未(wèi)經授(shòu)權的操作（如(rú)遙控(kòng)操(cāo)作(zuò)，運行參數修改等）。可以定(dìng)義(yì)不(bù)同級別用(yòng)戶的登(dēng)錄名，密碼及操作權(quán)限，為係統(tǒng)運行，維(wéi)護(hù)，管(guǎn)理(lǐ)提供(gōng)可(kě)靠的安全保障。

圖27用戶權限(xiàn)

　　6.14故障錄波(bō)

　　應(yīng)可以在係統發生故障(zhàng)時，自(zì)動(dòng)準(zhǔn)確(què)地記錄(lù)故(gù)障前，後(hòu)過程的各(gè)相(xiāng)關電氣量的變化情(qíng)況，通(tōng)過(guò)對(duì)這(zhè)些(xiē)電氣量的分(fēn)析，比(bǐ)較，對分析(xī)處理(lǐ)事故，判(pàn)斷保護是否正(zhèng)確(què)動(dòng)作(zuò)，提高(gāo)電(diàn)力(lì)係統(tǒng)安全運(yùn)行(háng)水平有(yǒu)著重(zhòng)要(yào)作(zuò)用(yòng)。其(qí)中故(gù)障錄波共(gòng)可記(jì)錄(lù)16條(tiáo)，每條(tiáo)錄波可觸(chù)發6段(duàn)錄(lù)波，每次(cì)錄波可記錄(lù)故(gù)障前8個周(zhōu)波，故障(zhàng)後4個周(zhōu)波(bō)波(bō)形，總錄波時間(jiān)共(gòng)計46s。每(měi)個采(cǎi)樣(yàng)點錄波至少(shǎo)包含(hán)12個(gè)模擬量，10個開關量波形。

圖(tú)28故(gù)障錄波(bō)

　　6.15事故(gù)追憶

　　可以(yǐ)自(zì)動記錄(lù)事(shì)故時(shí)刻前(qián)後(hòu)一段時間(jiān)的(dí)所有(yǒu)實時掃描數據，包(bāo)括開(kāi)關(guān)位置，保護(hù)動作狀態(tài)，遙(yáo)測(cè)量(liáng)等，形成事故分(fēn)析的數(shù)據基礎(chǔ)。

　　用(yòng)戶(hù)可自(zì)定義事(shì)故(gù)追(zhuī)憶的(dí)啟(qǐ)動(dòng)事件(jiàn)，當每個(gè)事件發生時(shí)，存儲事故掃描周期(qī)及(jí)事(shì)故後10個掃(sǎo)描(miáo)周(zhōu)期(qī)的(dí)有關(guān)點數據。啟(qǐ)動(dòng)事(shì)件和監視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可(kě)由用(yòng)戶規定(dìng)和隨意修改(gǎi)。

圖29事(shì)故追(zhuī)憶(yì)

　　7硬件(jiàn)及(jí)其(qí)配(pèi)套(tào)產(chǎn)品

　　8結束語

　　通過(guò)運行分析(xī)，該係統采用的集(jí)中直流母(mǔ)綫架構設(shè)計可(kě)實(shí)現多種可再(zài)生能源(yuán)和化石能源同(tóng)時(shí)並網發電，並且能(néng)夠(gòu)實現對微電網的(dí)實時(shí)監控(kòng)，發(fā)用(yòng)電(diàn)預測，儲能(néng)調(tiáo)度優化(huà)和信息(xī)綜(zōng)合(hé)管理。通過(guò)能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)的控(kòng)製，可實(shí)現(xiàn)可(kě)再生(shēng)能源(yuán)的(dí)有效利用，以(yǐ)及係統(tǒng)的平穩運行。

　　參考文(wén)獻(xiàn)

　　[1]劉振亞.智能(néng)電網知識(shí)讀本(běn)[M].北(běi)京(jīng):中(zhōng)國電力出(chū)版(bǎn)社,2010

　　[2]張穎嬡.微網係統(tǒng)的運行(háng)優(yōu)化與(yǔ)能量(liáng)管理研(yán)究[D].合肥:合肥工業大學(xué)博士學位(wèi)論(lùn)文,2011．

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