微电网协调控制器是微电网系统中的关键设备,以下是关于它的介绍:
定义
微电网协调控制器是一种智能化设备,作为微电网的 “大脑”,负责对微电网内的分布式电源、储能装置以及各类负荷等组件进行统一管理与协调。
工作原理
分布式电源管理:根据光照、风速等自然条件变化,准确预测可再生能源发电功率,合理安排发电设备出力,优先利用清洁能源。比如在光照充足的白天,指挥太阳能光伏板全力发电,多余电能储存起来。
储能装置调控:密切监控电池的电量、充放电状态等。用电低谷且可再生能源发电过剩时,控制电能存储到电池;用电高峰或可再生能源发电不足时,调度电池放电补充电力缺口。
负荷分析与管理:分析不同负荷的重要性和用电需求规律。电力紧张时,按预设策略对负荷有序管理,优先保障医院、数据中心等重要负荷用电,对可中断或可调节负荷,如部分工业生产设备、空调等,适当调整功率或暂时中断供电。
功能
功率控制:根据微电网内的功率需求和分布式电源的发电功率,合理分配各电源的输出功率。
数据采集与通讯管理: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;支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101 等多种通信规约,可实现云边协同、OTA 升级等。
边缘计算:具备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、断点续传等功能。
策略管理:涵盖防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、有功 / 无功控制、光储协调等策略,并支持定制。
系统安全保障:基于不可信模型设计用户权限,防止非法用户侵入;采用数据加密与数据安全验证技术,实现数据固证和可追溯。
作用
提高可靠性:大电网故障或停电时,微电网依靠协调控制器迅速切换至独立运行模式,利用自身资源继续为关键负荷供电。
提升能源利用效率:通过优化调度可再生能源发电、储能充放电以及负荷的使用,减少能源浪费,避免弃风弃光现象。
降低运营成本:合理安排能源的生产、存储和使用,减少对外部高价电能的依赖,延长储能装置和分布式电源的使用寿命。
应用举例
以安科瑞 ACCU-100 微电网协调控制器为例,它主要负责工商业光储充新能源电站的数据采集、本地控制策略以及云端数据的交互,支持储能容量≤400kW,光伏容量≤400kWp。能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,保障微电网安全、可靠、经济运行。
产品参数
ACCU-100微电网控制器主要负责工商业光储充新能源电站的数据采集、本地控制策略以及云端数据的交互。支持容量为:储能容量:≤400kW,光伏容量:≤400kWp。
图 1-1ACCU-100产品示意图
ACCU-100微电网控制器典型的硬件配置与附件参数如下表1-1所示。
表 1-1典型配置参数表
系统架构
图 2-1系统架构图
ACCU-100 协调控制器: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。
5. 技术标准
产品主要依据标准如下:
GB/T 13729-2002远动终端设备
GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术电快速瞬变冲群抗扰度试验
GB/T 15153.1 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/T 15153.2 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/T 4208-2008 外壳防护等级(IP 代码)
Q/GDW 639-2011配电自动化终端设备检测规程
NB/T 32015分布式电源接入配电网技术规定
DL/T 5843~110kV电网继电保护装置运行整定规程
DL/T 721-2013配电网自动化远方终端
DL/T 630-1997交流采样远动终端技术条件
DB/T 864-2012微电网接入10kV及以下配电网技术规范
GB/T 33589-2017微电网接入电力系统技术规定
GB/T 36274-2018微电网能量管理系统技术规范
GB/T 36270-2018微电网监控系统技术规范
DL/T 1864-2018独立型微电网监控系统技术规范
T/CEC 153-2018并网型微电网负荷管理技术导则
T/CEC 152-2018并网型微电网需求响应技术要求
T/CEC 153-2018并网型微电网负荷管理技术导则
性能指标
表3-1ACCU-100协调控制器性能指标
能量调度
表4-1典型能量调度功能表
装置接线
ACCU-100协调控制器,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。
外观尺寸
图5-1装置外观尺寸
通用要求
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。
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。
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。
方案架构
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。
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