Zusammenfassung: Dieser Artikel konzentriert sich auf die Anwendung und Optimierung von Photovoltaik-Energiespeichersystemen in Transformationsanlagen. Das Arbeitsprinzip von Photovoltaik-Energiespeichersystemen und ihre wichtige Rolle in den Substanzen werden detailliert erläutert. Durch die Analyse praktischer Anwendungsfälle werden die Probleme und Herausforderungen des Systems untersucht und gezielte Optimierungsstrategien vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass die rationale Anwendung und Optimierung von Photovoltaikspeichersystemen die Energieeffizienz und die Stromversorgungsstabilität der Substanzen erheblich verbessern und die nachhaltige Entwicklung der Substanzen stark unterstützen können.

Schlüsselwörter: Photovoltaische Energiespeichersysteme; Stromversorgungsanlagen; Anwendung; Optimierung; Energieeffizienz; Stromversorgungsstabilität

0. Einleitung

1. Anwendung von Photovoltaik-Energiespeichersystemen in Transformationsanlagen

1.1 Der Zugang zu photovoltaischen Energiespeichersystemen in Substanzen führt ein photovoltaisches Energiespeichersystem in den Substanzen ein, was die Stabilität und Flexibilität des Stromsystems effektiv verbessern kann. Der Zugang zu PV-Energiespeichersystemen ist hauptsächlich in folgende Arten unterteilt:

(1) Gleichstromseitiger Zugang

Diese Methode besteht in der Regel darin, das PV-Array und die Energiespeicherbatterie direkt an den Gleichstromeingang des Wechselrichters anzuschließen. Nachdem der Gleichstrom aus dem Photovoltaik-Array durch den Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird, wird er zur Transformation verwendet, während die überschüssige Energie in der Energiespeicherbatterie gespeichert wird. Wenn Photovoltaik nicht ausreichend ist oder das System ausfällt, geben die Speicherbatterien Strom über den Wechselrichter frei, um die Kontinuität der Stromversorgung zu gewährleisten.

(2) Kommunikationsseitiger Zugang

Der Wechselstromseitige Zugang ist wiederum in den Transformatorniederspannungsseitigen Zugang und den Transformatorhochspannungsseitigen Zugang unterteilt. Der niederspannungsseitige Zugang ist der Zugang des Energiespeichersystems zur niederspannungsseitigen Seite des Transformators, der einen Transformator mit dem ursprünglichen Netz teilt; Der Hochspannungsseitliche Zugang ist ein Energiespeichersystem, das ein unabhängiges Energiespeicherkraftwerkmodul bildet, das direkt an das Hochspannungsnetz angeschlossen ist. Diese Methode ermöglicht eine schnelle Planung und Reaktion der Energie und eignet sich für Stromanlagen, die hohe Anforderungen an die Qualität der Energie stellen oder eine große Energiespeicherung erfordern.

(3) Gemischter Zugang

In einigen komplexen Systemen kann ein gemischter Zugang auf der Gleichstromseite und der Wechselstromseite verwendet werden. So können Sie die Effizienz der Gleichstromseite optimal nutzen und durch die Wechselstromseite eine flexiblere Energieplanung und Netzmanagement ermöglichen.

1.2 Anwendungsbeispielanalyse

Nehmen wir zum Beispiel eine 110kV-Transformation in einer Region, in der ein Photovoltaik-Energiespeichersystem eingeführt wurde. Das System verfügt über einen Gleichstromseitigen Zugang und verfügt über ein Photovoltaik-Array mit 1 MW und eine Energiespeicherbatterie mit 1,2 MWh. Die spezifische Konfiguration ist wie folgt:

Photovoltaik-Array: besteht aus mehreren Photovoltaik-Modulen, die auf dem Dach des Transformationswerks und den umliegenden freien Raum installiert werden, um die Solarressourcen voll zu nutzen.

Energiespeicherbatterien: Ein fortschrittliches Lithium-Ionen-Batteriepaket mit hoher Energiedichte, langer Zyklusliebzeit und schneller Lade- und Entladungsfähigkeit.

Wechselrichter: Wählen Sie einen Netzwerkwechselrichter mit * High Power Point Tracking (MPPT) -Funktion, um sicherzustellen, dass die Photovoltaik-Komponenten immer im optimalen Betriebszustand sind.

Im praktischen Betrieb verbessert das Photovoltaik-Energiespeichersystem die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit der Stromversorgung der Substation erheblich. Tagsüber wird die elektrische Energie, die von der Photovoltaik-Array ausgegeben wird, vorrangig zur Transformation verwendet, und die überschüssige Energie wird in die Energiespeicherbatterie gespeichert; In der Nacht oder an regnerischen Tagen freisetzen Energiespeicherbatterien Strom, um den Mangel an Photovoltaik zu kompensieren. Außerdem kann das System die Lade- und Entladungsstrategie der Speicherbatterie automatisch an die Veränderungen der Stromnetzlast anpassen, um eine optimale Stromkonfiguration zu erreichen.

1.3 Vorteile und Vorteile der Anwendung

1) Verbesserte Stromversorgungszuverlässigkeit

Photovoltaische Energiespeichersysteme können bei Netzausfällen oder Stromausfällen schnell in den Isolationsbetriebsmodus wechseln, um die Notstromversorgung der Transformationsanlagen und wichtiger Lasten zu gewährleisten und die Kontinuität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu gewährleisten.

(2) Senkung der Betriebskosten

Photovoltaische Energiespeichersysteme nutzen Solarenergie zur Stromerzeugung, reduzieren die Abhängigkeit von herkömmlichen Energiequellen und reduzieren die Stromausgaben. Gleichzeitig führt die Energiespeicherbatterie den Lade- und Entladungsbetrieb in der Zeit des Peak Valley-Strompreises durch, wodurch die wirtschaftliche Planung erreicht wurde und die Betriebskosten weiter gesenkt wurden.

(3) Verbesserung der Energiequalität

Photovoltaische Energiespeichersysteme können die Schwankungen der photovoltaischen Stromerzeugung glätten, den Leistungsfaktor und das harmonische Niveau des Stromnetzes verbessern und die Energiequalität verbessern.

(4) Verbesserung der Flexibilität des Stromnetzes

Die Einführung von Energiespeichersystemen ermöglicht es dem Netz, flexibler auf Lastveränderungen zu reagieren und die Regulierungsfähigkeit des Netzes zu verbessern und auf Notfälle zu reagieren.

(5) Förderung der Nutzung erneuerbarer Energien

Die breite Anwendung von Photovoltaik-Energiespeichersystemen fördert die skalierte Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solarenergie und trägt zur Optimierung und nachhaltigen Entwicklung der Energiestruktur bei.

2 Probleme bei der Anwendung von Photovoltaik-Energiespeichersystemen

2.1 Technische Einschränkungen

Bei der Anwendung von Photovoltaik-Energiespeichersystemen in Transformationsanlagen sind technische Einschränkungen nicht zu vernachlässigen. Diese Einschränkungen umfassen hauptsächlich

1) Unreife Energiespeichertechnik

Obwohl erhebliche Fortschritte in der Energiespeichertechnologie wie Lithium-Ionen-Batterien erzielt wurden, müssen sie in Bezug auf Energiedichte, Zykluslaufzeit und Sicherheitsleistung verbessert werden. Unreife Energiespeichertechnologien können zu Problemen wie ineffizienter Energiespeicherung, verkürzter Systemlebensdauer und Sicherheitsrisiken führen.

2) Komplexe Netzwerktechnik

Photovoltaische Energiespeichersysteme erfordern eine bidirektionale Interaktion mit dem Stromnetz, was eine hochintelligente Netzsteuertechnologie erfordert. Derzeit stehen jedoch einige Herausforderungen vor, wie etwa die Vorhersage der Photovoltaik-Leistung und die schnelle Reaktion auf Netzplanungsanweisungen, die den stabilen Betrieb des Systems beeinträchtigen können.

(3) Schwierigkeit der Systemintegration

Photovoltaische Energiespeichersysteme müssen mit anderen Geräten des Transformatorwerks wie Transformatoren, Schaltschränken, Schutzeinrichtungen usw. integriert werden. Aufgrund möglicher technischer Unterschiede und Kompatibilitätsprobleme zwischen den verschiedenen Geräten ist die Systemintegration schwierig und ein technisches Team für die Konstruktion und Inbetriebnahme erforderlich.

2.2 Kosten und Investitionen

Die Anwendung von PV-Energiespeichersystemen in Transformationsanlagen stellt sich auch mit Kosten- und Investitionsherausforderungen konfrontiert:

1) hohe Anfangsinvestitionskosten

Der Bau von PV-Energiespeichersystemen erfordert erhebliche Investitionen, einschließlich der Kosten für den Erwerb von Geräten wie PV-Komponenten, Energiespeicherbatterien, Wechselrichtern, Steuerungssystemen sowie Kosten für die Installation und Inbetriebnahme. Die hohen Anfangsinvestitionskosten sind einer der wichtigsten Faktoren, die den weit verbreiteten Einsatz von Photovoltaik-Energiespeichersystemen einschränken.

2) Lange wirtschaftliche Erholungszeiten

Obwohl Photovoltaik-Energiespeichersysteme erhebliche Energieeinsparungen und wirtschaftliche Vorteile bieten, ist die wirtschaftliche Erholungszeit aufgrund ihrer hohen Anfangsinvestitionskosten relativ lang. Dies erfordert langfristige Investitionsperspektiven und Finanzierungsfähigkeit, sowie entsprechende politische Unterstützung und Subventionen der Regierung.

3) Risiken und Unsicherheiten

Investitionen in PV-Energiespeichersysteme sind auch mit Risiken und Unsicherheiten konfrontiert, wie politische Änderungen, Abwertungen von Geräten durch technologische Fortschritte und Veränderungen der Marktnachfrage. Diese Faktoren können sich auf die Entscheidungsfindung der Investoren auswirken und das Investitionsrisiko erhöhen.

2.3 Herausforderungen im Management und Wartung

1) Mangel an Mitarbeitern

Photovoltaische Energiespeichersysteme umfassen mehrere technische Bereiche, die für die Verwaltung und Wartung von Betriebs- und Wartungspersonal erforderlich sind. Derzeit gibt es jedoch einen relativen Mangel an Fähigkeiten und Erfahrungen auf dem Markt, um die wachsende Marktnachfrage zu erfüllen.

2) Komplexes Betriebsmanagement

Das Betriebsmanagement von Photovoltaik-Energiespeichersystemen ist relativ komplex und erfordert regelmäßige Inspektionen, Wartung, Fehlerbehebung und andere Arbeiten. Gleichzeitig müssen die Betriebsdaten des Systems in Echtzeit überwacht und analysiert werden, um Probleme rechtzeitig zu erkennen und zu beheben. Die Komplexität des Operations- und Wartungsmanagements erfordert ein hohes Maß an Verantwortung und Kompetenz im Operations- und Wartungsteam.

3) Sicherheitsmanagement schwierig

Photovoltaische Energiespeichersysteme umfassen Risikofaktoren wie Hochspannung, brennbare und explosive Gegenstände, die Sicherheitsmanagement ist schwieriger. Das Betriebsteam muss die Sicherheitsprozeduren strikt einhalten und regelmäßig Sicherheitsschulungen und Übungen durchführen, um den sicheren Betrieb des Systems zu gewährleisten. Darüber hinaus sind ein solides Sicherheitsmanagementsystem und Notfallpläne erforderlich, um auf Notfälle zu reagieren.

3 Optimierungsstrategien für Photovoltaik-Energiespeichersysteme in Transformationsanlagen

3.1 Technische Verbesserungen

Da die weltweite Nachfrage nach sauberer Energie steigt, werden Photovoltaik-Energiespeichersysteme in Transformationsanlagen immer häufiger eingesetzt. Um ihre Leistung und Effizienz zu verbessern, sind eine Reihe technologischer Verbesserungen besonders wichtig. Bei Photovoltaik-Komponenten sollten Produkte mit hoher Stabilität ausgewählt werden. Neue PV-Materialien und Fertigungsprozesse können die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung verbessern und die Stromerzeugung des Systems erhöhen. Optimieren Sie das Layout und den Installationswinkel der Photovoltaik-Komponenten, um die Sonnenstrahlung zu empfangen und die Energieerfassungseffizienz zu verbessern. Bei der Energiespeicherung ist der Einsatz fortschrittlicher Batterietechnologie von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise können Lithium-Ionen-Batterien mit einer hohen Energiedichte und einer längeren Zykluslaufzeit den Energiespeicherbedarf von Substanzen besser erfüllen. Überwachen Sie den Zustand der Batterie in Echtzeit durch die Optimierung des Batteriemanagementsystems (BMS), erreichen Sie eine Lade- und Entladungskontrolle, verlängern Sie die Lebensdauer der Batterie und verbessern Sie die Zuverlässigkeit des Energiespeichersystems. Die Leistung der Stromwandlungsanlagen beeinflusst auch direkt die Effizienz des gesamten PV-Energiespeichersystems. Verringern Sie den Verlust bei der Energieumwandlung durch den Einsatz von Wechselrichtern und Ladegeräten. Verwenden Sie intelligente Steuerungsalgorithmen zur Regulierung und Optimierung der Systemleistungsverteilung, um die Energieeffizienz zu verbessern. Um die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems weiter zu verbessern, sollte auch die Überwachung und der Schutz des Systems verstärkt werden. Installieren Sie fortschrittliche Sensoren und Überwachungsgeräte, erfassen Sie Betriebsdaten des Systems in Echtzeit, erkennen Sie und behandeln Sie potenzielle Fehler rechtzeitig, um einen sicheren und stabilen Betrieb des Systems zu gewährleisten.

3.2 Kostenkontrolle und Investitionsoptimierung

Kostenkontrolle und Investitionsoptimierung sind bei der Anwendung von PV-Energiespeichersystemen in Umspannungen entscheidend. Bei der Einkauf von Ausrüstungen können günstigere Preise durch massiv konzentrierte Einkäufe erzielt werden. Gleichzeitig werden langfristige Beziehungen zu Lieferanten aufgebaut, um die Qualität der Geräte zu gewährleisten und gleichzeitig die Beschaffungskosten zu senken. Durchführung einer ausreichenden Machbarkeitsstudie und einer Kosten-Nutzen-Analyse in der Projektplanung und -gestaltungsphase. Planen Sie die Systemgröße und -konfiguration rational, um übermäßige oder unzureichende Investitionen zu vermeiden. Reduzieren Sie Konstruktions- und Baukosten durch standardisierte Konstruktionslösungen und modulare Anlagen. Nutzen Sie die staatlichen Subventionspolitik und Präferenzen vollständig, um die anfänglichen Investitionskosten eines Projekts zu senken. Aktive Beantragung von Subventionen für erneuerbare Energien, Steuervorteile usw., um die wirtschaftliche Machbarkeit des Projekts zu verbessern. Reduzierung der Wartungskosten durch Optimierung der Systembetriebsstrategie während der Betriebsphase. Zum Beispiel sollte die Lade- und Entladungszeit des Energiespeichersystems rational arrangiert werden, um den Strompreis von Peak Valley voll zu nutzen und die wirtschaftliche Wirksamkeit des Systems zu verbessern. * Achten Sie auf die Marktdynamik und aktualisieren und aktualisieren Sie Ihre Geräte rechtzeitig, um die Systemleistung zu verbessern und langfristige Betriebskosten zu senken. Durch vernünftige Kostenkontrolle und Investitionsoptimierung wird der wirtschaftliche Betrieb von Photovoltaik-Energiespeichersystemen in Substanzen realisiert.

3.3 Optimierte Methoden für Management und Wartung

Etablieren Sie ein ausgezeichnetes Managementsystem, definieren Sie die Aufgaben der Abteilungen und Mitarbeiter und normieren Sie die Betriebsprozesse und Wartungsstandards des Systems. Erstellen Sie detaillierte Betriebs- und Wartungsanleitungen, die den Bedienern genaue Anleitungen geben. Stärkung der Ausbildung des Betriebspersonals, Verbesserung des technischen Niveaus und der Fähigkeit zur Fehlerbehebung. Regelmäßige Schulungen und technische Austauschveranstaltungen werden organisiert, um das Betriebspersonal mit den neuen technischen und managementbezogenen Anforderungen vertraut zu machen. Verwenden Sie Informationstechnologie zur Fernüberwachung und -verwaltung des Systems. Durch die Installation intelligenter Überwachungsgeräte und Datenerfassungssysteme können Sie Systembetriebsdaten in Echtzeit abrufen und eine Ferndiagnose und eine Frühwarnung ermöglichen. Dadurch können Probleme rechtzeitig erkannt und Maßnahmen ergriffen werden, um Ausfallzeiten zu reduzieren. Entwickeln Sie wissenschaftlich vernünftige Wartungspläne, regelmäßige Prüfung, Reinigung und Wartung von Photovoltaik-Komponenten, Energiespeicherbatterien, Stromünderungsgeräten usw. Für kritische Ausrüstung, etablieren Sie einen präventiven Wartungsmechanismus, im Voraus ersetzen Sie verschleißbare Teile, um die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls zu verringern. Erstellen Sie ein Ersatzteilmanagementsystem, um sicherzustellen, dass die benötigten Ersatzteile rechtzeitig im Falle eines Ausfalls der Ausrüstung ersetzt werden können. Vernunft speichern Sie häufige Ersatzteile und etablieren Sie einen schnellen Reaktionsmechanismus mit den Lieferanten, um die rechtzeitige Lieferung von Ersatzteilen zu gewährleisten.

4 Effektivitätsbewertung optimierter Photovoltaik-Energiespeichersysteme in Substanzen

Nach der Einführung und Optimierung des PV-Energiespeichersystems in den Transformationsanlagen sind die vielfältigen Vorteile bemerkenswert. Im Folgenden werden die drei Aspekte der Verbesserung der Energieeffizienz, der Verbesserung der Stabilität der Stromversorgung sowie der wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile detailliert bewertet.

4.1 Bewertung der Energieeffizienz

Optimierte PV-Energiespeichersysteme ermöglichen eine erhebliche Steigerung der Energieeffizienz durch die Einführung von PV-Komponenten, intelligenter Speicherintegrationstechnologien und gemeinsamer Steuerstrategien. Insbesondere:

(1) Verbesserung der Effizienz der Photovoltaik-Umwandlung

Die Wahl von Photovoltaik-Komponenten mit hoher Umwandlungseffizienz, wie PERC, HJT usw., ermöglicht eine erhebliche Verbesserung der Effizienz der Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität und reduziert die Umwandlungsverluste von Licht in Elektrizität.

(2) Optimierung der Effizienz des Energiespeichersystems

Durch fortschrittliches Batteriemanagementsystem und Energiespeicher-Wechselrichtertechnologie wird die Aufladung und Entladung von Energiespeicherbatterien erreicht, wodurch der Energieverlust beim Laden und Entladungsprozess reduziert wird und die Gesamteffizienz des Energiespeichersystems verbessert wird.

(3) Anwendung von Kooperationsstrategien

Die gemeinsame Steuerung des PV-Systems und des Energiespeichersystems ermöglicht die dynamische Anpassung des Lade- und Entladungsplans an Faktoren wie die Netzlast, die Strompreise und die Wettervorhersage, um sicherzustellen, dass die Energiespeicherung und -freisetzung zum besten Zeitpunkt erfolgen und die Energieeffizienz des gesamten Systems weiter verbessern.

4.2 Verbesserung der Stromversorgungsstabilität

Optimierte PV-Energiespeichersysteme verbessern die Stromversorgungsstabilität in den Umspannungen deutlich. Wenn die Photovoltaik-Stromerzeugung durch natürliche Faktoren wie das Wetter beeinflusst wird, kann das Energiespeichersystem schnell reagieren und gespeicherte Strom freisetzen, um den Mangel an Photovoltaik-Stromerzeugung zu kompensieren und somit eine glatte Stromversorgung zu erhalten. Durch fortgeschrittene Überwachungs- und Steuerungssysteme überwachen wir in Echtzeit die Last- und Qualitätsparameter des Stromnetzes, passen den Arbeitszustand des Photovoltaik-Energiespeichersystems rechtzeitig an, um die Stabilität der Ausgangsspannung und -frequenz zu gewährleisten und effektiv Spannungsschwankungen und Frequenzabweichungen zu reduzieren. Darüber hinaus verfügt das optimierte System über eine stärkere Fehlerbehebungsfähigkeit. Im Falle eines Netzausfalls oder eines Notfalls kann das Energiespeichersystem als Ersatzstromversorgung dienen, um kritische Geräte und Belastungen kontinuierlich mit Strom zu unterstützen, den ordnungsgemäßen Betrieb der Substation zu gewährleisten und die Zuverlässigkeit und Kontinuität der Stromversorgung zu verbessern. Die Überwachung und Bewertung verschiedener Indikatoren für die Stabilität der Stromversorgung, wie Spannungsschwankungen, Ausfallzeiten usw., zeigt, dass ein optimiertes PV-Energiespeichersystem die Stabilität der Stromversorgung der Substation erheblich verbessert und den Benutzern eine zuverlässigere Stromversorgung bietet.

4.3 Wirtschafts- und Umweltvorteilsanalyse

Optimierte PV-Energiespeichersysteme bieten erhebliche wirtschaftliche und umweltfreundliche Vorteile in den Substanzen. Aus ökonomischer Sicht senken einerseits die höhere Energieeffizienz und eine stabile Stromversorgungskapazität die Betriebskosten der Transformationsanlagen. Verringerung von Geräteschäden und Reparaturkosten aufgrund von Problemen mit der Elektrizitätsqualität, gleichzeitig Verringerung der Abhängigkeit von herkömmlichen Energiequellen und Einsparungen bei der Energiebeschaffung. Auf der anderen Seite wird das Energiespeichersystem durch die rationale Nutzung der Spitzenpreisdifferenz bei niedrigen Strompreisen aufgeladen und bei Spitzenpreisen entladen, was zusätzliche wirtschaftliche Vorteile für die Stromversorgung bietet. In Bezug auf die Umweltvorteile reduziert die Anwendung von Photovoltaik-Energiespeichersystemen den Verbrauch von herkömmlichen fossilen Energiequellen erheblich und reduziert damit die Emissionen von Treibhausgasen und Schadstoffen erheblich. Wichtig für die Verringerung der Auswirkungen des Klimawandels und die Verbesserung der lokalen Umweltqualität. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie und der allmählichen Senkung der Kosten sinken auch die anfänglichen Investitionskosten für Photovoltaik-Energiespeichersysteme allmählich, was ihre wirtschaftliche Machbarkeit weiter verbessert. Auch die Umweltvorteile tragen positiv zur nachhaltigen Entwicklung der Gesellschaft bei.

5 Acrel-2000MG Mikronetz-Energiemanagementsystem

5.1 Übersicht

Acrel-2000MG Mikronetz-Energiemanagementsystem, ist unsere Firma gemäß den Anforderungen des Mikronetz-Überwachungssystems und des Mikronetz-Energiemanagementsystems unter dem neuen Stromsystem, die fortgeschrittene Erfahrung in der Forschung und Produktion im In- und Ausland zusammenfasst. Dieses System erfüllt den Zugang zu Photovoltaik-Systemen, Windkraft, Energiespeichersystemen und Ladepunkten, durchführt die Datenerfassung und -analyse rund um die Uhr, überwacht direkt das Photovoltaik-, Wind-, Energiespeichersystem, den Betriebszustand und den Gesundheitszustand der Ladepunkte, ist ein integriertes Überwachungssystem und ein Managementsystem für Energiemanagement. Das System auf der Grundlage der Sicherheit und Stabilität mit dem Ziel, den Betrieb wirtschaftlich zu optimieren, die Anwendung erneuerbarer Energien zu fördern, die Stabilität des Betriebs des Stromnetzes zu verbessern und Lastschwankungen zu kompensieren; Effiziente Umsetzung des Bedarfsmanagements auf der Benutzerseite, Beseitigung von Tag und Nacht-Spitzenlagern, glatte Belastung, Verbesserung der Betriebseffizienz von Stromanlagen und Senkung der Stromversorgungskosten. Neue Lösungen für ein sicheres, zuverlässiges und wirtschaftliches Energiemanagement im Mikronetzwerk im Unternehmen.

Das Mikronetz-Energiemanagementsystem sollte eine schichtweise verteilte Struktur anwenden, wobei das gesamte Energiemanagementsystem physisch in drei Schichten unterteilt ist: die Geräteschicht, die Netzwerkkommunikationsschicht und die Station-Steuerungsschicht. Stationsniveau-Kommunikationsnetzwerke verwenden Standard-Ethernet- und TCP / IP-Kommunikationsprotokolle, die physische Medien können Glasfaser, Netzkabel, abgeschirmte Twisted Wire usw. sein. Systemunterstützung ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT Kommunikationsrechtlinien.

5.2 Technische Standards

Zu den nationalen Standards dieses Programms gehören:

Die in dieser technischen Spezifikation bereitgestellten Geräte müssen den folgenden Vorschriften, Vorschriften und Branchenstandards entsprechen:

GB/T26802.1-2011 Allgemeine Spezifikationen für industrielle Steuerungssysteme: Allgemeine Anforderungen

GB/T26806.2-2011 Grundplattform für industrielle Steuerungscomputersysteme Teil 2: Methoden zur Leistungsbewertung

GB/T26802.5-2011 Allgemeine Spezifikation für industrielle Steuerungscomputersysteme Teil 5: Sicherheitsanforderungen am Standort

GB/T26802.6-2011 Allgemeine Spezifikation für industrielle Steuerungscomputersysteme Teil 6: Überblick über die Annahme

GB/T2887-2011 Allgemeine Spezifikation für Computerflächen

GB/T20270-2006 Grundlagen der Sicherheitstechnik der Informationssicherheitstechnik

GB50174-2018 Elektronische Informationssysteme

DL/T634.5101 Fernfahrgeräte und Systeme Teil 5-101: Übertragungsvorschriften

DL/T634.5104 Ferngeräte und Systeme Teil 5-104: IEC60870-5 - Netzwerkzugriff 101 mit Standardübertragungsprotokollen

GB/T33589-2017 Technische Vorschriften für Microgrid Access Power Systems

GB/T36274-2018 Technische Spezifikation für Mikronetz-Energiemanagementsysteme

GB/T51341-2018 Mikronetz-Konstruktionsstandard

GB/T36270-2018 Technische Spezifikation für Mikronetz-Überwachungssysteme

DL/T1864-2018 Technische Spezifikation für unabhängige Mikronetz-Überwachungssysteme

T/CEC182-2018 Spezifikation für den Betrieb von Mikronetz-Planungen

T/CEC150-2018 Technische Spezifikation für Low Voltage Microgrid Integrated Devices

T/CEC151-2018 Technische Spezifikation für den Betrieb und die Steuerung von Netz-basierten AC-DC-Hybrid-Mikronetzen

T/CEC152-2018: Technische Anforderungen für die Beantwortung der Anforderungen an vernetzte Mikronetze

T/CEC153-2018 Technische Leitlinien für das Netz-verbundene Mikronetzlastmanagement

T/CEC182-2018 Spezifikationen für den Betrieb von Mikronetz-Planungen

T/CEC5005-2018 Spezifikation für die Konstruktion von Mikronetzen

NB/T10148-2019 Mikronetzteil: Leitlinien für die Planung und Konstruktion von Mikronetzen

NB/T10149-2019: Leitlinien für den Betrieb von Mikronetzen

5.3 Anwendbarkeit

Das System kann in Städten, Autobahnen, Industrieparks, Gewerbegebieten, Wohngebieten, intelligenten Gebäuden, Inseln und elektrisch freien Gebieten für die Überwachung und das Energiemanagement von erneuerbaren Energiesystemen eingesetzt werden.

5.4 Modellbeschreibung

5.5 Systemkonfiguration

5.5.1 Systemarchitektur

Diese Plattform ist mit einer hierarchischen verteilten Struktur konzipiert, d. h. der Station-Steuerungsschicht, der Netzwerkschicht und der Geräteschicht. Die detaillierte Topologie ist wie folgt:

Abbildung 1 Typische Mikronetz-Energiemanagementsysteme

5.6 Systemfunktion

5.6.1 Echtzeit-Überwachung

Das Mikronetz-Energiemanagementsystem ist freundlich mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle, sollte in der Lage sein, den Betriebszustand der einzelnen elektrischen Schaltungen in Form eines elektrischen Diagramms zu visualisieren, die elektrischen Parameterinformationen der einzelnen Schaltungsspannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor und andere in Echtzeit zu überwachen, die dynamische Überwachung der einzelnen Schaltungsschalter, Isolierschalter, Gleichstellung, Trennungszustand und entsprechende Fehler, Warnsignale und andere. Unter ihnen sind die elektrischen Parameter der einzelnen Subsystemschaltungen hauptsächlich: Dreiphasenstrom, Dreiphasenspannung, Gesamtleistung, Gesamtleerleistung, Gesamtleistungsfaktor, Frequenz und akumulativer Wert der positiven aktiven elektrischen Energie; Zustandsparameter sind hauptsächlich: Schaltzustand, Schaltbrecher-Fehleralarm, etc.

Das System sollte in der Lage sein, die verteilte Stromversorgung und das Energiespeichersystem zur Erzeugung von Strom zu verwalten, so dass die Manager die Ausgangsinformationen der Stromerzeugungseinheit, die Gewinninformationen, den Ladestatus der Energiespeicherung und die Betriebsleistung der Stromerzeugungseinheit und der Energiespeichereinheit in Echtzeit beherrschen können.

Das System sollte in der Lage sein, den Zustand des Energiespeichersystems zu verwalten, rechtzeitige Warnungen basierend auf dem Ladezustand des Energiespeichersystems durchzuführen und regelmäßige Batteriewartung zu unterstützen.

Die Überwachungssystemschnittstelle des Mikronetz-Energiemanagementsystems umfasst die Hauptschnittstelle des Systems, die Mikronetz-Photovoltaik, Windkraft, Energiespeicher, Ladestationen und die Gesamtlastzusammensetzung enthält, einschließlich Gewinninformationen, Wetterinformationen, Energieeinsparungsinformationen, Energieinformationen, Strominformationen, Spannungsstromsituationen usw. Je nach Bedarf können auch Lade-, Speicher- und Photovoltaik-Systeminformationen angezeigt werden.

Abbildung 2 Systemoberfläche

Die Sub-Schnittstelle umfasst hauptsächlich das Hauptkabeldiagramm des Systems, Photovoltaikinformationen, Windenergieinformationen, Energiespeicherinformationen, Ladestalleninformationen, Kommunikationszustand und einige statistische Listen.

5.6.1.1 Photovoltaische Schnittstelle

Abbildung 3 Schnittstelle des Photovoltaik-Systems

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von Informationen über Photovoltaik-Systeme, hauptsächlich einschließlich Wechselrichter-Gleichstrom-Seite, Wechselstrom-Seite Betriebszustand Überwachung und Alarm, Wechselrichter und Kraftwerk Stromerzeugung Statistik und Analyse, sowie Netzschrank Stromüberwachung und Stromerzeugung Statistik, Kraftwerk Stromerzeugung jährliche effektive Nutzung Stunden Statistik, Stromerzeugung Gewinn Statistik, CO2-Reduzierung Statistik, Strahlung / Wind / Umgebung Temperatur und Luftfeuchtigkeit Überwachung, Stromerzeugung Leistung Simulation und Effizienz Analyse; Gleichzeitig werden die Gesamtleistung des Systems, der Spannungsstrom und die Betriebsdaten der einzelnen Wechselrichter dargestellt.

5.6.1.2 Energiespeicher

Abbildung 4 Schnittstelle des Energiespeichersystems

Diese Schnittstelle dient hauptsächlich zur Darstellung der installierten Energiespeicherkapazität des Systems, der aktuellen Lade- und Entladungsmenge des Speichers, des Gewinns, der SOC-Veränderungskurve und der Stromveränderungskurve.

Abbildung 5 Einstellung der PCS-Parameter des Energiespeichersystems

Diese Schnittstelle dient hauptsächlich zur Darstellung der Einstellungen der PCS-Parameter, einschließlich Schalter, Betriebsmodus, Leistungseinstellungen sowie Grenzwerte für Spannung und Strom.

Abbildung 6 Einstellung der BMS-Parameter des Energiespeichersystems

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung der Einstellung der BMS-Parameter, hauptsächlich einschließlich der Batteriespannung, der Temperaturschutzgrenzwerte, der Batteriespannung, des Stroms und der Temperaturgrenzwerte.

Abbildung 7 Netzseitige Datenschnittstelle des Energiespeichersystems PCS

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von Daten auf der PCS-Netzseite, hauptsächlich Phasenspannung, Strom, Leistung, Frequenz, Leistungsfaktor usw.

Abbildung 8 Stromspeichersystem PCS Wechselstrahlseitige Datenschnittstelle

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von Wechselstromseitendaten für PCS, hauptsächlich Phasenspannung, Strom, Leistung, Frequenz, Leistungsfaktor, Temperaturwerte usw. Gleichzeitig wird auf ungewöhnliche Informationen auf der Kommunikationsseite gewarnt.

Abbildung 9 Energiespeichersystem PCS Gleichstromseitige Datenschnittstelle

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von DC-Seitendaten für PCS, hauptsächlich Spannung, Strom, Leistung, Strom usw. Gleichzeitig wird auf ungewöhnliche Informationen auf der Gleichstromseite gewarnt.

Abbildung 10 PCS-Zustandsschnittstelle des Energiespeichersystems

Diese Schnittstelle dient zur Anzeige von PCS-Statusinformationen, einschließlich Kommunikationszustand, Betriebszustand, STS-Betriebszustand und STS-Fehlerwarnungen.

Abbildung 11 Zustandsschnittstelle der Energiespeicherbatterie

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von BMS-Zustandsinformationen, hauptsächlich einschließlich des Betriebsstatus der Energiespeicherbatterie, Systeminformationen, Dateninformationen und Warninformationen, sowie zur Darstellung der aktuellen SOC-Informationen der Energiespeicherbatterie.

Abbildung 12 Datenschnittstelle für den Betrieb von Energiespeicherbatterien

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von Informationen über den Batteriecluster, hauptsächlich einschließlich der Batteriespannung und Temperatur der einzelnen Module zur Speicherung von Energie, und zeigt die aktuelle Z-große, Z-kleine Spannung, den Temperaturwert und den entsprechenden Standort der Batterie.

5.6.1.3 Windkraft Schnittstelle

Abbildung 13 Schnittstelle des Windenergiesystems

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von Informationen über Windkraftsysteme, hauptsächlich einschließlich der Gleichstromseite und Wechselstromseite der Umrichterstauerung, der Betriebszustandsüberwachung und -alarme, der Statistik und Analyse der Stromerzeugung von Umrichtern und Kraftwerken, der Statistik der jährlichen effektiven Nutzungsstunden der Stromerzeugung von Kraftwerken, der Statistik der Erzeugungsgewinne, der Statistik der CO2-Reduzierung, der Überwachung der Windgeschwindigkeit / Wind / Umgebungstemperatur, der Simulation der Stromerzeugung und der Effizienzanalyse; Gleichzeitig werden die Gesamtleistung des Systems, der Spannungsstrom und die Betriebsdaten der einzelnen Wechselrichter dargestellt.

5.6.1.4 Ladestapelschnittstelle

Abbildung 14 Ladestation

Diese Schnittstelle dient zur Darstellung von Systeminformationen über die Ladepunkte, hauptsächlich einschließlich der Gesamtleistung der Ladepunkte, der Leistung der Wechselstromladepunkte, der Strommenge, der Stromkosten, der Änderungskurve und der Betriebsdaten der einzelnen Ladepunkte.

5.6.1.5 Schnittstelle zur Videoüberwachung

Abbildung 15 Mikronetz-Videoüberwachungsschnittstelle

Diese Schnittstelle zeigt hauptsächlich das Videobild, auf das das System zugreift, und ermöglicht die Vorschau, Wiedergabe, Verwaltung und Steuerung usw. durch verschiedene Konfigurationen.

5.6.1.6 Stromerzeugungsprognose

Das System sollte in der Lage sein, durch historische Stromerzeugungsdaten, Testdaten und zukünftige Wettervorhersagen, kurzfristige und ultrakurzfristige Stromerzeugungsprognosen für die verteilte Stromerzeugung durchzuführen und die Durchlaufquote und die Fehleranalyse anzuzeigen. Manuelle Eingaben oder automatische Stromerzeugungspläne basierend auf Leistungsprognosen ermöglichen die zentrale Kontrolle der neuen Energieerzeugung des Systems.

Abbildung 16 Photovoltaik-Prognose-Schnittstelle

5.6.1.7 Strategiekonfiguration

Das System sollte in der Lage sein, den Betriebsmodus des Systems und die Konfiguration verschiedener Steuerstrategien basierend auf den Stromerzeugungsdaten, der Kapazität des Energiespeichersystems, dem Belastungsbedarf und den Zeitaufteilungspreisinformationen einzustellen. Zum Beispiel Spitzenfüllung, Zyklusplanung, Bedarfskontrolle, geordnetes Laden, dynamische Skalierung usw.

Abbildung 17 Richtlinienkonfigurationsschnittstelle

5.6.2 Betriebsberichte

Es sollte in der Lage sein, die Betriebsparameter des jeweiligen Subsystems, der Schaltung oder des Geräts Z zu abfragen, und die Informationen über die elektrischen Parameter im Bericht sollten umfassen: den jeweiligen Phasenstrom, die dreiphasige Spannung, den Gesamtleistungsfaktor, die Gesamtleistung, die Gesamtleistung, die positive aktive elektrische Energie usw.

Abbildung 18 Betriebsbericht

5.6.3 Echtzeit-Polizeialarm

Es sollte eine Echtzeit-Alarmfunktion haben, das System kann den Wechselrichter in jedem Subsystem, das Ein- und Ausschalten von Wechselrichtern und anderen Fernkommunikationsverschiebungen sowie die Schutzaktionen oder Unfallfahrten innerhalb der Geräte warnen können, sollte in Echtzeit ein Warnereignis oder ein Fahrereignis anzeigen können, einschließlich des Schutznamens des Ereignisses und des Schutzmoments der Aktion; Darüber hinaus sollten die betroffenen Personen in Form von Popup-Fenstern, Stimmen, SMS und Telefonanrufen benachrichtigt werden können.

Bild 19 Echtzeit-Warnung

5.6.4 Historische Ereignisse

Es sollte in der Lage sein, Telekommunikationsverschiebungen, Schutzbewegungen, Unfallfahrten sowie Ereignisse wie Spannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor, Zelltemperatur (Lithium-Ionen-Batterie), Druck (Flüssigkeitsstrombatterie), Licht, Windgeschwindigkeit, Luftdrucküberschreitung zu speichern und zu verwalten, um den Benutzern die historische Rückverfolgung von Systemereignissen und Alarmen, Abfragestatistiken und Unfallanalysen zu erleichtern.

Abbildung 20 Historische Ereignisse

5.6.5 Überwachung der Energiequalität

Die Energiequalität des gesamten Mikronetzsystems sollte kontinuierlich überwacht werden können, einschließlich des Stabilitätszustandes und des vorübergehenden Zustands, so dass die Führungskräfte die Energiequalität des Stromversorgungssystems in Echtzeit erfahren können, um Instabilitäten in der Stromversorgung rechtzeitig zu erkennen und zu beseitigen.

1) Die Hauptschnittstelle des Stromversorgungssystems sollte den Kommunikationszustand der Überwachungseinrichtungen der einzelnen Überwachungspunkte für die Energiequalität, die Gesamtverzerrungsrate der A / B / C-Phasenspannung der einzelnen Überwachungspunkte, das Dreiphasenspannungsungleichgewicht B in B und die positive / negative / Nullspannungswerte, das Dreiphasenstromungleichgewicht B in B und die positive / negative / Nullspannungswerte in Echtzeit anzeigen können;

2) Harmonische Analysefunktion: Das System sollte in der Lage sein, die Gesamtharmonische Verzerrung der A / B / C-Dreiphasenspannung, die Gesamtharmonische Verzerrung des A / B / C-Dreiphasenstroms, die Gesamtharmonische Verzerrung der Seltsamtharmonischen Spannung, die Gesamtharmonische Verzerrung des Seltsamtharmonischen Stroms, die Gesamtharmonische Verzerrung der Seltsamtharmonischen Spannung und die Gesamtharmonische Verzerrung des Seltsamtharmonischen Stroms in Echtzeit anzuzeigen; Es sollte in der Lage sein, den 2-63-mal-harmonischen Spannungsgehalt, den 2-63-mal-harmonischen Spannungsgehalt, den 0,5-63,5-mal-harmonischen Spannungsgehalt und den 0,5-63,5-mal-harmonischen Stromhehalt in einem Säulenbild anzuzeigen;

3) Spannungsschwankungen und Blitzveränderungen: Das System sollte in der Lage sein, A / B / C dreiphasige Spannungsschwankungen, A / B / C dreiphasige Spannungs-kurze Blitzveränderungen und A / B / C dreiphasige Spannungs-lange Blitzveränderungen anzuzeigen; Es sollte in der Lage sein, A / B / C dreiphasige Spannungsschwankungskurven, kurze Blitzkurven und lange Blitzkurven zu liefern; Spannungsabweichung und Frequenzabweichung anzeigen können;

4) Leistungs- und Strommessung: Das System sollte in der Lage sein, dreiphasige aktive Leistung, inaktive Leistung und sichtbare Leistung anzuzeigen; Es sollte in der Lage sein, die dreiphasige Gesamtleistung, die Gesamtleistung, die Gesamtleistung und den Gesamtleistungsfaktor anzuzeigen; Es sollte in der Lage sein, eine Arbeitslastkurve zu liefern, einschließlich einer Tageslastungskurve (Linienform) und einer jährlichen Arbeitslastkurve (Linienform);

5) Spannungsüberwachung: Wenn ein vorübergehendes Ereignis der elektrischen Energiequalität wie Spannungsstieg, Spannungsstieg und kurzfristige Unterbrechungen auftritt, sollte das System in der Lage sein, Alarme zu erzeugen, und das Ereignis kann die betroffenen Personen in Form von Popup-Fenstern, Blinken, Tonen, Textnachrichten, Telefone usw. benachrichtigen; Das System sollte in der Lage sein, die Wellenformen vor und nach dem entsprechenden vorübergehenden Ereignis zu sehen.

6) Statistik der elektrischen Energiequalität: Das System sollte in der Lage sein, die gesamten 2 Stunden gespeicherten Statistiken für 1-minütige Statistiken anzuzeigen, einschließlich Mittelwerte, Großwerte von Z, Kleinwerte von Z, 95% Wahrscheinlichkeitswerte und Quadratwerte.

7) Funktion zur Anzeige des Ereignisprotokolls: Der Ereignisprotokoll sollte den Namen des Ereignisses, den Status (Aktion oder Rückkehr), die Wellenummer, die Grenzwerte, die Dauer des Ausfalls und die Zeit des Ereignisses enthalten.

Abbildung 21 Schnittstelle zur Energiequalität des Mikronetzsystems

5.6.6 Fernbedienungsfunktion

Die Fernbedienung der Geräte im gesamten Mikronetzsystem sollte möglich sein. Das Systemwartungspersonal kann den Fernbedienungsbetrieb über die Hauptschnittstelle des Verwaltungssystems durchführen und der Reihenfolge der Voreinstellung der Fernbedienung, der Fernbedienungsrückführung und der Fernbedienung folgen, um das Planungssystem oder die entsprechenden Betriebsbefehle in der Station rechtzeitig auszuführen.

Bild 22 Fernbedienung

5.6.7 Kurvensuche

Sollte in der Kurve Abfrage Schnittstelle, können Sie direkt alle elektrischen Parameter Kurven, einschließlich Dreiphasenstrom, Dreiphasenspannung, Leistung, Leerleistung, Leistungsfaktor, SOC、SOH、 Kurven wie Lade- und Entladungsveränderungen.

5.6.8 Statistische Berichte

Mit der Funktion zur Zeitmessung von Sammelstatistiken kann der Benutzer den Stromverbrauch der einzelnen Verteilungsknoten in einem beliebigen Zeitraum seit dem normalen Betrieb des Systems frei abfragen, d. h. der Knoten liefert einen statistischen Analysebericht über den Stromverbrauch und den Stromverbrauch der einzelnen Zweigschlüsse. Statistische Analyse des elektrischen Energieaustausches zwischen Mikronetzen und externen Systemen; Analyse von Energieeinsparungen, Gewinnen und anderen Aspekten des Systembetriebs; Analyse der Zuverlässigkeit der Stromversorgung des Mikronetzes, einschließlich der jährlichen Stromausfälle, der Anzahl der jährlichen Stromausfälle usw. Stromqualitätsanalyse von Netzanschlüssen von Netz-Mikronetzen.

Abbildung 24 Statistik

5.6.8.1 Netzwerktopologie

Das System unterstützt die Echtzeitüberwachung des Kommunikationszustands der einzelnen Geräte des Zugangssystems und kann die gesamte Netzwerkstruktur des Systems vollständig anzeigen; Sie können den Kommunikationszustand von Geräten online diagnostizieren und bei Netzwerkabweichungen fehlerhafte Geräte oder Komponenten und ihre fehlerhaften Teile automatisch auf der Schnittstelle anzeigen.

Abbildung 25 Topologische Schnittstelle des Mikronetzsystems

Diese Schnittstelle zeigt hauptsächlich die Topologie des Mikronetzsystems, einschließlich der Zusammensetzung des Systems, der Verbindung zum Netz, der Schaltungsschalter, der Zähler und anderer Informationen. 5.6.8.2 Kommunikationsmanagement

Die Kommunikation der Geräte im gesamten Mikronetzsystem kann in Echtzeit verwaltet, gesteuert und überwacht werden. Der Systemwarter kann das Kommunikationsmanagement mit der rechten Taste über das Hauptprogramm des Managementsystems öffnen und dann die Kommunikationssteuerung auswählen, um alle Ports oder einen Port zu starten, um die Kommunikation und den Datenzustand eines Geräts schnell zu überprüfen. Kommunikation soll unterstützt werden ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT Kommunikationsrechtlinien.

5.6.8.3 Verwaltung von Benutzerrechten

Es sollte eine Funktion zur Verwaltung von Benutzerberechtigungen vorhanden sein. [5] Unautorisierte Vorgänge (z. B. Fernbedienungsvorgänge, Änderungen der Betriebsparameter usw.) werden durch die Benutzerberechtigungsverwaltung verhindert. Sie können Anmeldenamen, Kennwörter und Betriebsberechtigungen für verschiedene Benutzerebenen definieren, um zuverlässige Sicherheit für den Betrieb, die Wartung und die Verwaltung des Systems zu gewährleisten.

5.6.8.4 Fehleraufzeichnung

Wenn das System ausfällt, sollte es möglich sein, die Änderungen der jeweiligen elektrischen Mengen vor und nach dem Ausfall automatisch genau aufzuzeichnen, durch die Analyse und den Vergleich dieser elektrischen Mengen, die Analyse der Handhabung von Unfällen, die Beurteilung, ob der Schutz richtig funktioniert, die Verbesserung des sicheren Betriebsniveaus des Stromsystems spielt eine wichtige Rolle. Insgesamt können 16 Fehleraufnahmen aufgenommen werden.[6] Jede Aufnahme kann sechs Aufnahmen auslösen. Jede Aufnahme kann acht Wellenformen vor dem Fehler und vier Wellenformen nach dem Fehler aufzeichnen. Die Aufnahmezeit beträgt insgesamt 46 s. Jede Probenpunktaufnahme enthält mindestens 12 analoge Wellenformen und 10 Schaltwellenformen.

5.6.8.5 Erinnerungen an Unfälle

Alle Echtzeit-Scandaten vor und nach dem Unfallmoment können automatisch aufgezeichnet werden, einschließlich Schaltpositionen, Schutzbewegungszuständen, Telemessungen usw., um eine Datenbasis für die Unfallanalyse zu bilden.

Der Benutzer kann die Startereignisse der Unfallerinnerung anpassen, so dass, wenn jedes Ereignis auftritt, Punktdaten über einen Scanzyklus des Unfalls und zehn Scanzyklen nach dem Unfall gespeichert werden. Die Ereignisse zu starten und die überwachten Datenpunkte können vom Benutzer Z festgelegt und freiwillig geändert werden.

Bild 29 Unfallerinnerungen

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