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安科瑞张云

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2025-03-10
发表了主题帖：不用应用场景下防逆流装置的相关技术要求---安科瑞张云18217320907

安科瑞储能并网柜防逆流装置的应用场景多样，不同场景对装置的功能需求、技术要求和安装方式有所不同。以下是主要应用场景的区别分析： 1. 家庭储能特点：规模较小，通常与户用光伏系统结合。用电需求相对稳定，但可能存在昼夜用电差异。需求：防止家庭储能在用电低谷时向电网逆流。确保家庭用电安全，避免电费损失。技术要求：装置体积小巧，安装简便。响应速度快，适合小规模系统。示例：家庭光伏发电系统在白天发电，多余电能存储至储能电池，夜间使用。防逆流装置确保电能不会反向流入电网。 2. 工商业储能特点：规模较大，用电需求复杂。可能存在高峰用电和低谷用电的显著差异。需求：防止工商业储能在用电低谷时向电网逆流。保障生产设备稳定运行，避免电网波动影响。技术要求：装置需支持高功率、大电流。具备多重保护功能，如过压、过流、短路保护。示例：工厂在夜间电价低谷时充电，白天高峰时放电，防逆流装置确保电能不会反向流入电网，同时保护工厂设备。 3. 微电网特点：微电网是独立的小型电力系统，可能包含光伏、风电、储能等多种能源。需要与主网实现双向电能流动。需求：防止微电网向主网逆流，同时确保微电网内部电能平衡。在主网故障时，支持微电网独立运行。技术要求：装置需支持双向电能流动的智能控制。具备快速切换功能，确保微电网与主网的安全连接。示例：在偏远地区或岛屿，微电网结合光伏和储能系统供电，防逆流装置确保微电网与主网的安全互动。 4. 新能源电站（光伏、风电等）特点：规模大，发电量受天气影响波动较大。需要与电网实现稳定并网运行。需求：防止新能源电站在发电量过剩时向电网逆流。提升电站并网运行的稳定性和可靠性。技术要求：装置需支持高电压、大容量。具备快速响应能力，适应发电量的波动。示例：光伏电站在晴天发电量过剩时，防逆流装置确保电能不会反向流入电网，同时保护电站设备。 5. 公共设施储能特点：应用于学校、医院、交通枢纽等公共设施。用电需求稳定，但对供电可靠性要求高。需求：防止公共设施储能在用电低谷时向电网逆流。保障公共设施供电的连续性和稳定性。技术要求：装置需具备高可靠性和长寿命。支持远程监控，便于集中管理。示例：医院储能系统在电网故障时提供备用电源，防逆流装置确保电能不会反向流入电网，同时保障医院用电安全。总结不同应用场景对安科瑞储能并网柜防逆流装置的需求和技术要求有所不同：家庭储能：注重小巧、简便和快速响应。工商业储能：需要高功率、大电流和多重保护。微电网：要求双向电能流动控制和快速切换。新能源电站：需适应高电压、大容量和发电量波动。公共设施储能：强调高可靠性和远程监控。安科瑞储能并网柜防逆流装置通过灵活的设计和先进的技术，能够满足不同场景的需求，为用户提供安全、可靠的解决方案。
2025-02-17
发表了主题帖：浅析新能源态势下储能柜构造的创新---安科瑞张云18217320907

引言随着新能源技术的飞速发展，储能柜作为新能源系统的重要组成部分，正日益受到广泛关注。本文将从新能源态势下储能柜构造的应用出发，探讨其在新能源领域的创新与发展。一、新能源态势下储能柜的构造及原理储能柜主要由电池组、能量管理系统（EMS）、电池管理系统（BMS）、充电设备、逆变器等部分组成。其中，电池组是储能柜的核心部分，负责储存和释放能量；EMS负责能量调度和优化；BMS负责电池的监控和保护；充电设备负责将外部电源的电能转换为电池储存的化学能；逆变器负责将电池储存的直流电转换为交流电。储能柜的工作原理是：在充电过程中，外部电源提供的电能通过充电设备转换为电池储存的化学能；在放电过程中，电池释放的化学能通过逆变器转换为交流电，供给负载使用。二、新能源态势下储能柜的应用 1. 风能和太阳能发电配套储能随着新能源发电技术的不断成熟，风力发电和太阳能发电已成为我国新能源的重要组成部分。然而，风能和太阳能具有不稳定性和间歇性，无法满足电力系统的稳定供电需求。储能柜的应用可以有效解决这一问题，将不稳定的新能源发电输出调整为稳定的电能输出，提高新能源发电的利用效率。 2. 电网调峰和需求响应储能柜在电网调峰和需求响应方面具有重要作用。在电网负荷高峰时段，储能柜可以释放储存的电能，减轻电网负荷压力；在电网负荷低谷时段，储能柜可以吸收多余的电能，实现电网负荷的削峰填谷。此外，储能柜还可以参与需求响应，根据电力市场价格调整储能柜的充放电策略，降低电力成本。 3. 微电网和分布式能源系统储能柜在微电网和分布式能源系统中发挥着关键作用。通过储能柜的削峰填谷、负荷平衡等功能，可以提高微电网和分布式能源系统的稳定性和经济性。同时，储能柜还可以实现新能源发电与负荷的实时匹配，提高新能源的利用效率。 4. 电动汽车充电设施随着电动汽车的普及，电动汽车充电设施的建设成为迫切需求。储能柜在电动汽车充电设施中的应用，可以有效缓解充电桩对电网的冲击，提高充电桩的利用效率。此外，储能柜还可以为电动汽车提供备用电源，保障电动汽车的出行需求。三、新能源态势下储能柜的创新与发展 1. 电池技术的创新电池是储能柜的核心部分，电池技术的创新是提高储能柜性能的关键。目前，锂电池、钠电池等新型电池技术正逐渐替代传统的铅酸电池，具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更低的成本。未来，电池技术的创新将继续推动储能柜的发展。 2. 能量管理系统的创新能量管理系统（EMS）是储能柜的重要组成部分，负责能量调度和优化。随着大数据、人工智能等技术的发展，EMS将实现更高效的能量管理，提高储能柜的利用效率。 3. 储能柜与新能源发电的深度融合储能柜与新能源发电的深度融合是新能源发展的趋势。通过技术创新，实现储能柜与新能源发电的实时匹配，提高新能源的利用效率，推动新能源产业的可持续发展。四、Acrel-2000ES储能柜能量管理系统 1系统概述安科瑞储能能量管理系统Acrel-2000ES，专门针对工商业储能柜、储能集装箱研发的一款储能EMS，具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在高级应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。 2系统结构 Acrel-2000ES，可通过直采或者通过通讯管理或串口服务器将储能柜或者储能集装箱内部的设备接入系统。系统结构如下： 3系统功能 3.1实时监测系统人机界面友好，能够显示储能柜的运行状态，实时监测PCS、BMS以及环境参数信息，如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。 3.2设备监控系统能够实时监测PCS、BMS、电表、空调、消防、除湿机等设备的运行状态及运行模式。 PCS监控：满足储能变流器的参数与限值设置；运行模式设置；实现储能变流器交直流侧电压、电流、功率及充放电量参数的采集与展示；实现PCS通讯状态、启停状态、开关状态、异常告警等状态监测。 BMS监控：满足电池管理系统的参数与限值设置；实现储能电池的电芯、电池簇的温度、电压、电流的监测；实现电池充放电状态、电压、电流及温度异常状态的告警。空调监控：满足环境温度的监测，可根据设置的阈值进行空调温度的联动调节，并实时监测空调的运行状态及温湿度数据，以曲线形式进行展示。 UPS监控：满足UPS的运行状态及相关电参量监测。 3.3曲线报表系统能够对PCS充放电功率曲线、SOC变换曲线、及电压、电流、温度等历史曲线的查询与展示。 3.4策略配置满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。 3.5实时报警储能能量管理系统具有实时告警功能，系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。 3.6事件查询统计储能能量管理系统能够对遥信变位，温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。 3.7遥控操作可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制，但是当设备未通信上时，控制按钮会显示无效状态。 3.8用户权限管理储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。 3.9安科瑞配套产品序号设备型号图片说明 1 储能能量管理系统 Acrel-2000ES 实现储能设备的数据采集与监控，统计分析、异常告警、优化控制、数据转发等；策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等。 2 触摸屏电脑 PPX-133L 1)承接系统软件 2)可视化展示:显示系统运行信息 3 交流计量表计 DTSD1352 集成电力参量及电能计量及考核管理，提供各类电能数据统计。具有谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和开关量输出可实现“遥信”和“遥控”功能，并具备报警输出。带有RS485 通信接口，可选用MODBUS-RTU或 DL/T645协议。 4 直流计量表计 DJSF1352 表可测量直流系统中的电压、电流、功率以及正反向电能等;具有红外通讯接口和RS-485通讯接口，同时支持Modbus-RTU协议和DLT645协议;可带继电器报警输出和开关量输入功能。 5 温度在线监测装置 ARTM-8 适用于多路温度的测量和控制，支持测量8通道温度;每一通道温度测量对应2段报警，继电器输出可以任意设置报警方向及报警值。 6 通讯管理机 ANet-2E8S1 能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总；提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能；实时多任务并行处理数据采集和数据转发，可多链路上送平台据。 7 串口服务器 Aport 功能:转换“辅助系统”的状态数据，反馈到能量管理系统中。1)空调的开关，调温，及完全断电(二次开关实现)；2)上传配电柜各个空开信号；3)上传UPS内部电量信息等；4)接入电表、BSMU等设备 8 遥信模块 ARTU-KJ8 1)反馈各个设备状态，将相关数据到串口服务器；2)读消防1/0信号，并转发给到上层(关机、事件上报等)；3)采集水浸传感器信息，并转发给到上层(水浸信号事件上报)；4)读取门禁程传感器信息，并转发给到上层(门禁事件上报)。五、结束语新能源态势下储能柜的应用与创新具有重要意义。随着新能源技术的不断发展，储能柜将在新能源领域发挥更大的作用，为我国新能源产业的发展贡献力量。参考文献
2025-02-14
发表了主题帖：浅谈智慧用电安全管理系统的应用---安科瑞张云118217320907

摘要：本文简要阐述了电气事故的严峻形势和以往对于用电安全管理模式存在的弊端，分析了伴随着科技进步和现代管理需求应运而生的智慧用电安全系统组成、功能、应用优势，并列举实例阐述了该系统在企业的实际应用，对智慧安全用电系统的应用价值和社会价值进行了总结分析，以此增强读者对于智慧用电安全管理系统的了解，对于提升用电管理工作起到积极的促进作用。关键词：电气安全、智慧用电安全管理、物联网、运营技术、检测随着社会的发展和科技的进步，电力在生产和生活中的应用越来越广泛，例如用电照明，用电作为动力开动机器和设备，把电能转化为热能用于熔炼、焊接、切割、干燥、加热、金属热处理等，把电能转化为化学能用于电镀、电解、电化学加工等，电同样广泛应用于医疗、通讯、计算、测量等领域。电的无处不在的应用，促进了科学技术的发展，尤其当今时代新能源技术、物联网、大数据、云计算、人工智能的飞速发展，进一步推动了科学技术的进步。但是，如果应用不当，电不但会伤人，还会带来触电、火灾爆炸等其他灾害，所以我们在用电的同时，一定要把电气安全的问题摆在首位。 1.电气事故形势及分析 1.1电气火灾的严峻形势近年来，我国火灾我国火灾事故频发，根据地区相关部门统计数据显示，所有火灾事故中，因电气隐患引发的火灾占比大。应急管理部发布 3.7万起，造成1407人受伤、198人死亡、直接财产损失达36.75亿元。电气火灾仍居各类火灾较大比重，占全年火灾数的34.6%。其中67起重大火灾中，1/5为电气火灾。 1.2电气火灾的主要成因及特点电气火灾的发生是一个长期缓变的过程，当隐患累积恶化到一定程度，一旦达到临界点，瞬间爆发酿成电气火灾事故。引发电气火灾主要有以下原因： 1、人的不安全行为。在电气线路搭建以及后期的使用过程中，有例如偷工减料，使用劣质产品，私拉乱接，用电器不断增加超负荷用电等诸多不规范行为； 2、电气线路的不安全状态。由于电气线路的老化，绝缘层破损，接触不良等原因导致电气线路的过载、短路、漏电、温度异常升高；3、管理缺陷。例如管理制度不健全，职责不清，检查不到位及人员专业技术不强等。电气火灾特点：1、隐蔽性。用电设备内部线路和输电线路采用隐蔽布线绝大多数情况下无法直观地观测，所以具有隐蔽性；2、分散性。电气火灾主要发生在输电线路以及用电设备上，事故发生点分散；3、蔓延性。电气火灾发生后，大火能沿着输电线路燃烧，蔓延速度很快；4、危害大。电气火灾多发生在用电量大、人群密集的建筑物内部，火灾发生后难扑灭，人群难以疏散，往往造成群死群伤的严重后果。以往的电气安全管理模式特点：多采取人工巡查、定期巡检、部门抽查等方式，存在明显的缺点：1、人力物力消耗大，工作效率低，费用成本高，同时对相关人员的专业性要求比较高； 2、人工检查不到位，监测不全面不彻底； 3、不能实时进行，隐患发现不及时； 4、隐蔽的线路监测不到，存在监测的盲区等。通过以上分析可以发现，传统的方式在应对电气火灾上存在诸多的不足，不能有效的控制电气火灾的发生，迫切的需要依靠科技的手段来控制电气事故，在这种大背景和科技进步的共同推动下，智慧安全用电系统应运而生。 2智慧用电安全系统简介 2.1什么是“智慧用电安全系统” 智慧用电安全管理系统是应用物联网平台、大数据、云计算、无线传输技术，通过物联网传感终端，将供电侧、用电侧电气火灾隐患数据实时传送至云平台，可实现对配电柜、二级箱柜、末端的配电箱等各关键节点的剩余电流、用电量、温度等参数的实时检测，采集剩余电流、导线温度和电流的数据变化，及时掌握线路存在的用电安全隐患状态，预防并发现电气线路动态运行中出现的安全隐患，实现物联网平台将报警信息及时发送至单位监控平台和单位相关人员手机，手机APP远程断电电气隐患应急处置的功能。 2.2智慧用电安全管理系统组成采集层：电气火灾监控终端、无线传输装置、电流互感器、温度探测器、剩余电流互感器等。传输层：GPRS无线数据传输。应用层：智慧安全用电管理系统web平台、手机app管理平台、短信报警系统等。 2.3智慧用电安全管理系统特点 2.3.1可有效预防火灾发生通过智能的防火监控终端，可全面、实时的监控电气电路运行的各种指标数据。 2.3.2与移动网、互联网结合，实现无距离监控本系统通过与移动网络、Internet网络联通，突破了传统监控设备的内联限制，实现了真正的无距离电气火灾监控管理。 2.3.3可大大节省人力成本采用自动监控设备，无线传输，火灾的监控与报警基本不需要人工参与到电气电路的监控和预警工作中。 2.3.4可大幅度提高火灾预警实时性监控设备可在电气线路发生异常时进行自动预警，控制进一步发展。 2.3.5可实现电气电路远程监管通过监控设备的实时、无线数据传输，后台软件系统的支撑，监管人员可以远程及时把控电气电路运行情况。 2.3.6完善的全自动化流程通过智能监控、无线传输、自动分析等环节实现电气火灾管控的全自动化方案。智能安全用电管理系统集“感、传、知、用”于一体，选用智能终端作为末端认知设备，结合Internet、4G、Wifi等信息通信基础设施建设，给予当地、远程控制Web端、手机等设备的操纵、传送及管理决策，适用智慧化运用与服务。 3智慧用电安全管理系统应用实例下面以某生产企业对用电系统进行智慧安全用电管理系统升级改造为例，对智慧安全用电管理系统的应用进行阐述。 3.1企业用电管理现状该用电企业采用智慧安全用电系统之前的用电管理采用传统的电力计量仪表，其中大部分靠人工抄表，存在工作量大、抄表周期长、数据不准确、不能查询历史数据、不能及时发现电气隐患、不能及时发现能源浪费和泄露等现象、不能实时报警，并且曾多次发生电气事故的案例等情况。 3.2企业智慧安全用电需求该企业结合存在的问题和自身需求，对用电系统推行智慧安全用电管理，管理精细化，具体为： 3.2.1 建立智慧用电管理中心通过建立用电管理中心，企业可以通过智慧微断的监测和数据上传，实时的了解到各个末端用电设备的用电情况，及时的问题和预警告警，保障和提升用电的安全性。 3.2.2 节能管理对企业用电设备实施的节能技改的收益无法实施监测及量化展示，下达的用电指标无法有效监管，智慧用电管理考核制度难以实施。通过智慧安全用电系统实时用电数据和历史用电基准做对比分析，量化用电变化数据，提供可视化的信息图表，衡量用电或节能绩效。 3.2.3 电能监测对企业各个用电回路设备实时在线监测电流、电压、功率、电量等运行电参数，有效保障设备的正常运行。通过智能微断，可在云平台上实现对用电的实时监测分析，若发生故障第一时间发出报警，为企业解决智慧用电管理提供方案。 3.2.4安全智能保障通过智慧安全用电系统对建筑内各个用电回路进行实时监测、故障预警、故障报警、断电保护等电气安全保障，把事后处理转向事前防范，杜绝因安全隐患引起的事故发生。短路、漏电、过流、过载、打火、过压、欠压等保护功能；漏保功能自检、功率限定、电量计算；在线检测、手机远程遥控、遥控功能限定；真正手自一体控制；定时开关、故障报警、安全记录。 4.安科瑞智慧安全用电解决方案智慧用电管理云平台是一款基于物联网、云计算和大数据分析的用电管理、远程智控系统，为用户提供实时、准确、完整的电力数据的同时，有效提高用电效率，保障用电安全。集实时监测、报警推送、回路保护、定时开关、远程管控于一体，实现可靠用电、安全用电、节约用电、智慧用电。智慧安全用电管理云平台硬件配置应用场景名称系列型号图片功能安全用电管理云平台 AcrelCloud-6000 数据的实时监测；可生成配电图；报警推送；隐患管理；远程控制；能耗分析；电能质量监测；需量分析；用户报告；日志记录。楼层配电箱进出线处或低压配电室出线处智慧用电在线监控装置 ARCM300-Z 支持配电箱导轨安装，适用于改造项目可以对回路的漏电/温度/电压/ 电流等进行检测互感器采用开口式安装，施工比较方便适用于各规格电流回路，电流规格可选支持4G上传，可以解决对分散的配电箱数据进行检测可以在平台测对仪表数据进行分析，支持断电上报功能楼层配电箱出线处（微断下端，有控制需求的单相回路）智慧用电在线监控装置 ARCM310 支持配电箱导轨安装，适用于改造项目可以对回路的漏电/温度/电压/ 电流等进行检测可对回路进行定时、本地、远程控制一次线缆直接接入，施工比较方便 l 可选配4G上传，可以解决对分散的配电箱数据进行检测可以在平台测对仪表数据进行分析，支持断电上报功能末端照明配电箱进出线处或PZ30箱出线处末端多回路智慧用电检测装置 AESP100 支持配电箱/PZ30箱导轨安装，适用于改造项目设备体积小，可选直接接入断路器安装和引线安装可以对回路的温度、电压、电流、电能等进行检测，可代替传统ARCM300(63A以下) 系列产品检测模块采用闭口式安装支持485/4G/以太网等上传可以在平台测对仪表数据进行分析末端照明配电箱进出线处或PZ30箱出线处故障电弧探测器 AAFD-DU 支持配电箱/PZ30箱导轨安装，适用于新建或改造项目可以对主回路剩余电流、温度和出线回路故障电弧等进行检测故障电弧传感器采用闭口式安装，支持6mm²和10mm²的线缆适用末端照明回路，回路电流 ≤40A（M7）或≤100A（M12）支持4G上传，可以解决对分散的配电箱数据进行检测可以在平台测对仪表数据进行分析末端照明配电箱进出线处或PZ30箱进线/出线处智能微型断路器 ASCB1 支持配电箱/PZ30箱导轨安装适用于新建或改造项目可以对回路的剩余电流、温度、电压/电流/功率/电量和保护等进行检测具有过压、欠压、过载、短路、过流、超温和漏电等多种保护功能支持485/4G/以太网等上传可以在平台测对仪表数据进行分析末端照明配电箱进出线处或充电桩配电箱出线限流式保护器 ASCP200-40D 支持配电箱导轨安装,适用于新建或改造项目可以对回路的短路、剩余电流、温度等进行检测具有过压、欠压、过载、短路、过流、超温和漏电等多种保护功能适用档口式家电商场、批发市场、储备仓库、旧城区改造、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、充电桩等场所的末端配电箱。支持4G上传，可以解决对分散的配电箱数据进行检测可以在平台测对仪表数据进行分析低压测智能安全配电装置 AISD 输入电压:220V，380V 输出电压:220V，380V 单相容量：6/8/10/12kVA 三相容量：20/30/36/60/80/100/125kVA 过载保护：1~1.3In,延时：3~60s. 欠压：80%-100%，过压：100%- 120%。绝缘监测范围：10~5000 kΩ 电能测量范围：0~4294967295kWh 运行噪音:≤ 55dB 外壳与主电路耐压:2kV 通讯层智能网关 Anet系列 8个RS485串口 2kV隔离， 2个以太网接口，支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上传协议、支持多种不同数据服务要求，支持断点续传，装置电源:220V AC/DC。 35KV\10KV配电柜无线测温传感器 ATE400 监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃ 5.结束语总之，智慧用电安全云管理系统在厂用电系统中的应用具有广阔的发展前景，将为我国厂用电安全领域带来革命性的变革。我们期待在不久的将来，智慧用电安全云管理系统能够为更多的人带来安全、便捷的用电体验。参考文献： [1]张文亮，刘壮志，王明俊，等，智能电网的研究进展及发展趋势[J] 电网技术，2009，33（13）：1—11 [2] 彭金华，舒少龙，林峰，等，家庭能耗管理系统研究综述[J] 电力需求侧管理2011，13910;35--38 [3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版． [4]安科瑞用户变电站变配电监控解决方案2021.10
2025-02-13
发表了主题帖：光伏储能一体化充电站继电保护配置及运管平台解决方案---安科瑞张云18217320907

光伏储能一体化充电站继电保护配置及运管平台解决方案安科瑞电气股份有限公司 201801 摘要：光伏储能一体化电动汽车充电站的继电保护配置需综合考虑光伏发电、储能充放电、充电桩及电网的协同运行特性，其核心在于解决多电源结构下的保护动作逻辑配合困难及可靠运维等问题。以下结合相关技术文献和标准，从保护需求、配置原则、控制要求及合规性等方面进行分析。 1 光伏储能一体化充电站的电气设计电动汽车充电站属于三级负荷，可由一路10kV市电供电，通常采用箱式变电站，由高压室、变压器室和低压室三个独立小室组成，用电容量一般在630kVA~1250kVA之间。充电站分布式光伏装设容量受限于场地，一般安装在车棚顶部或附近建筑顶部，储能柜容量大小根据充电需求和投资预算选择。光伏汇流柜、储能汇流柜、储能柜等相关设备可放置在预制舱，电气一次干线图如图所示。图1.1 光伏储能一体化充电站电气干线示意图 2 充电站继电保护要求光储一体化充电站继电保护相比传统电站将会更为复杂，光伏和储能系统的接入使充电站供电结构从单电源变为多电源，导致短路电流的分布和方向发生变化。光伏逆变器、储能PCS均为电力电子设备，其本身针对故障的反应动作时间远高于传统继电保护装置和断路器的组合。例如，变压器低压侧短路时，电网和光伏、储能可能同时向故障点注入电流，保护逻辑设置不合理可能误动或无法快速隔离故障。其次，传统的低压断路器过流保护可能无法满足各级保护选择性要求，需确保故障发生时仅切除故障区域，避免因保护误动导致故障范围扩大，影响充电站运行可靠性。继电保护配置还需要满足相关标准和规范对于分布式电源接入电网的相关要求。 2.1 桩级保护 GBT51313-2018《电动汽车分散充电设施工程技术标准》对于非车载充电机（直流充电桩）的保护要求如下：“4.0.6非车载充电机应具备交流输入过压保护、交流输人过流保护、直流输出过压保护、直流输出过流保护和内部过温保护等功能。”直流充电桩保护功能主要由直流充电桩内部模块实现，可以结合GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》“13.5.5储备仓库、电动车充电等场所的末端回路应设置限流式电气防火保护器。”要求，部分直流充电桩可加装限流式保护器。对交流充电桩要求“4.0.7 交流充电桩应具备过负荷保护、短路保护和漏电保护功能。交流充电桩漏电保护应符合现行标准《电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求》GB/T18487.1的有关规定。”结合《民用建筑电气设计标准》要求，交流充电桩配置电气防火限流式保护器，快速实现过负荷、短路保护和漏电保护。名称图片型号功能应用限流式保护器 ASCP200-40D 可实现交流单相短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、内部超温限流保护等，电流0-40A，RS485通讯 7kW交流充电桩 ASCP310-63B 可实现交流三相回路短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、内部超温限流保护等，电流0-63A，RS485通讯 30kW直流充电桩 ASCP310-125B 可实现交流三相回路短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、内部超温限流保护等，电流0-125A，RS485通讯 60kW直流充电桩 2.2 0.4kV回路继电保护光伏逆变器、储能变流器本身具备比较完善的保护功能，不需要另外配置保护装置。根据根据GB/T 19964《光伏发电站接入电力系统的技术规定》要求，在并网点设置防孤岛保护装置，在电网停电时动作于跳开光伏和储能并网断路器，防止孤岛运行向电网送电。并网点需要监测电能质量数据，包括电流/电压/总谐波畸变率、电压合格率、电压波动/闪变等，配置APView400电能质量在线监测装置。此外，为了满足0.4kV保护选择性要求，在发生故障时缩小故障范围，可以在主要回路配置低压保护装置，实现速断、过流保护、过负荷保护、欠/过电压保护、漏电保护等等。名称图片型号功能应用防孤岛保护 AM5SE-IS 保护电力系统的稳定运行，电网停电时能迅速切断进线断路器，防止孤岛模式向电网反送电，保障电力设备和人员的安全。光伏、储能并网柜电能质量监测装置 APView400 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量光伏、储能并网柜低压线路保护单元 ALP500 可实现电路速断、限时速断、过电流保护、过负荷保护、漏电保护等功能，具备DI输入和DO输出，RS485通讯 0.4kV 一级回路 2.3 10kV回路继电保护 10kV进线回路和变压器分别配置线路保护装置AM5SE-F和变压器保护装置AM5SE-T，如变压器高压侧不设置断路器，则在进线处设置变压器保护装置。进线保护和变压器保护均应设置带方向的电流速断、过流、过负荷保护，变压器保护还需要配置非电量保护，包括温度保护、开门保护，油浸式变压器还需要设置瓦斯保护。根据《电能质量管理办法（暂行）》和《光伏发电站接入电力系统的技术规定》，分布式电源用户公共连接点还需要监测电能质量数据，需要配置电能质量在线监测装置；如是自发自用、余电不上网的用户还需要设置防逆流保护或防逆流调节装置。名称图片型号功能应用 10kV进线保护装置 AM5SE-F 具有带方向元件的三段式过流保护，重合闸，过负荷告警、跳闸，过电压告警、跳闸等功能对线路进行保护 10kV进线保护 10kV变压器保护装置 AM5SE-T 具有带方向元件的三段式过流保护，两段零序过流保护，过负荷保护，具备非电量保护，如高温超温保护，瓦斯保护等保护功能 10kV变压器保护防逆流保护 AM5SE-IS 当分布式电站向电网反送电时通过联动控制负荷、切除分布式发电并网柜断路器或者跳开进线断路器等方式避免向电网持续输送功率。用于自发自用、余电不上网的分布式发电用户。 10kV进线防逆流调节单元 ADL400-CT 根据逆流功率柔性调节逆变器发电功率从而防止逆流。进线处防逆流电能质量在线监测装置 APView500 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量，记录各类电能质量事件，记录事件发生前后的波形，辅助用户分析电能质量，满足A级电能质量监测 10kV进线 2.4 协调控制器协调控制器ACCU-100具备智能网关数据采集、协议转换、存储等功能之外，还具备新能源的使用策略控制功能，可以按照预设的逻辑控制光伏出力、储能充/放电、充电桩充电控制以及负荷调节等功能，并与云端平台进行交互，响应云端策略配置。名称图片型号功能应用协调控制器 ACCU-100 数据采集、协议转换、数据存储、新能源策略控制功能等通信管理、逻辑控制 3 充电桩设备安科瑞AEV200-DC240M分体式直流充电柜采用为一柜四桩设计，单桩额定充电功率240kW，充电电压150V-1000V，单桩额定电流250A，满足用户快速充电需求。具备交流输入过压保护、交流输人过流保护、直流输出过压保护、直流输出过流保护和内部过温保护等功能图3.1 AEV200-DC240M充电柜以及AEV200-DC250AS直流充电桩除了分体式充电桩外，公司还提供160kW、120kW、80kW、60kW、30kW直流充电桩以及7kW交流充电桩，满足各种场合的充电要求。名称图片型号功能应用直流充电桩 AEV300-DC160S 双枪，输入电压380V，额定充电功率160kW 快充站点 AEV300-DC160D 单枪，输入电压380V，额定充电功率160kW 快充站点 AEV300-DC120S 双枪，输入电压380V，额定充电功率120kW 快充站点 AEV300-DC120D 单枪，输入电压380V，额定充电功率120kW 快充站点 AEV300-DC080S 双枪，输入电压380V，额定充电功率80kW 快充站点 AEV300-DC080D 单枪，输入电压380V，额定充电功率80kW 快充站点 AEV300-DC060S 双枪，输入电压380V，额定充电功率60kW 快充站点 AEV300-DC060S 单枪，输入电压380V，额定充电功率60kW 快充站点交流充电桩 AEV300-AC007D 单枪，输入电压220V，额定充电功率7kW 慢充 4 智慧能源管理平台 AcrelEMS智慧能源管理平台融合电力监控、电能质量分析及治理、充电桩运营管理、分布式光伏监控、储能管理等功能，可以帮助光储充一体化充电站提高供电可靠性，优化能源使用策略，就地消纳新能源发电，降低充电成本。 4.1 充电运营管理安科瑞充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术的充电设施管理系统，可以实现对充电桩的监控、调度和管理，提高充电桩的利用率和充电效率，提升用户的充电体验和服务质量。用户可以通过APP或小程序提前预约充电，避免在充电站排队等待的情况，同时也能为充电站提供更准确的充电需求数据，方便后续的调度和管理。平台支持扫码/刷卡充电、寻桩导航、订单管理、充电桩监控、收益分析等功能。图4.1 充电运营管理 4.2 光伏储能能量管理能量管理策略实现电网、光伏发电、储能装置、充电设施之间能量的互动融合和灵活调配。系统在保障变压器安全运行前提下进行优化调控，有效消除峰谷差、平滑负荷，短时柔性扩容，提高电力设备运行效率、补偿负荷波动。同时在不允许对电网送电的情况下还可以通过调节光伏发电、储能充电、调节充电桩等方式，有效防止逆功率。图4.2 光伏、储能、充电桩能量管理 4.3 有序充电管理系统实时监测变压器负荷率，计算变压器剩余容量，结合充电需求和储能系统放电容量对充电进行动态控制，包括：用户权限识别、充电行为统计、充电功率控制、允许/禁止新增充电、调整充电价格等方式来引导用户充电需求，提高电网对充电的友好度和容纳能力。图4.3 有序充电管理 5 结束语光伏储能一体化充电站采用分层分级保护和监控来提高供电可靠性和分布式电站运行合规性，配合智慧能源管理平台和合理的新能源控制策略来实现充电与经济性平衡。AcrelEMS智慧能源管理平台结合安科瑞各类继电保护和自动控制装置，可以同时管理分散在各区域的数量众多的各类充电站，根据充电站来制定控制策略，从而使充电站更清洁、有效的运行。
2025-02-11
发表了主题帖：【解决方案】中心机房精密配电解决方案-----安科瑞张云18217320907

摘要：随着各行业信息化的建设，数据中心机房机柜电功率的预设定问题，并且介绍了如何通过精密配电产品去控制机柜的电流以及精密配电产品的功能和具体应用要点。关键词：机柜电功率的预设定；精密配电；分支回路；热插拔；零地电压 0引言新一代数据中心对供电系统的可靠性及可管理性要求越来越高。IT用户需要对信息设备的供电系统进行更可靠与更灵活的配电、更精细化的管理、更准确的成本消耗等。 UPS配电系统作为新一代数据中心机房UPS配电系统结构图。从图1看到，在UPS输出和负载机柜之间，可以设置传统的电源列头柜（指放在一列机柜头部用于配电的机柜，俗称列头柜），为后面的负载机柜进行供电，也可以设置精密配电柜。精密配电柜不但完成传统的电源列头柜的配电功能，同时还可以具有许多强大的监控管理功能，使得数据中心的管理者随时可以了解负载机柜的加载情况、各配电分支回路的状态、各种参数以及不同机群的电量消耗等。图1UPS配电系统 1机柜电功率的预设定问题从数据中心机房电源、空调设计的出发点。为此，电信规范专门给出表格（见表1），根据不同的机房，对机柜的电功率进行预先设定，从而再去确定UPS和空调系统的容量。表1机柜电功率预设定从表1可以看出，不同的机柜电功率对应不同的机柜电流值，要设定的机柜电功率实际上也就是控制单机柜的电流。在没有采用精密配电柜的场合，有些用户在负载机柜上加电流表来控制单机柜的电流，这样的控制方式很直观，现场就可以读出电流值，如图2所示。图2单机柜电流表但是这样控制机柜电流的方式有许多解决不了的问题。目前数据中心机房内的负载基本上都是双电源负载，而采用机柜内安装两个电流表的方式，电流的控制需要将读数进行现场相加，这样做很不方便，且几乎不太可能实现，因为负载随应用是不断变化的。另外一个问题就是负载机柜的电功率即使超出预先的设定值，系统也没有办法进行报警。并且，这样的控制方式没有办法纳入到机房监控系统中。从以上的介绍中，可以看到传统配电遇到了挑战，它没有办法解决数据中心电气系统设计的思路，给配电系统赋予更强大的管理和监控功能，这时精密配电产品应运而生，艾默生服务器电源管理系统SPM（ServerPowerManagement）可以满足这一需求。图3是精密配电产品的两种典型的系统图，分为单母线系统和双母线系统两种类型。从图3可以看出，精密配电柜的一个分支回路或是两个分支回路对应一个机柜。精密配电柜可以监测每一个分支回路的额定电流、实际电流以及电流百分比，具体见精密配电柜的液晶监控显示，如图4所示。同时精密配电柜具有支路负载两段的阈值报警功能，比如说单机柜功率按照4kVA进行预设定，对应的单机柜*大电流为18A，这时可以选择25A的分支开关，当负载电流达到分支开关的60％时，系统报警；当负载电流达到分支开关的80％时，系统还可以进行报警，而且60％和80％的阈值点可以通过液晶监控屏幕进行修改（见图5）。图3两类母线系统图4监视的电流读数图5过载报警通过以上介绍，知道精密配电产品可以很好地解决机房机柜电功率预设定的问题，而且通过后台的机房监控系统，可以将任意的两个支路电流进行叠加，从而避免了机柜上安装两个电流表的弊病。 2精密配电柜的强大功能安全管理功能全面的电源管理功能，将配电系统完全纳入机房监控系统，监测内容丰富。对配电母线可以监测三相输入电压、电流、频率、总功率、有功功率、功率因数、谐波百分比、负载百分比等。同时还可以监测所有回路（包括每一个输出支路）断路器电流、开关状态、运行负载率等，使用户对机房配电系统运行状况一目了然，也便于用户及早发现安全隐患，有效回避风险。（2）运营成本管理功能精密配电产品实时侦测每一服务器机架的运营成本，精确计算及测量每一服务器机柜、每一路开关的用电功率和用电量。通过后台监控系统可以分月度、季度、年度进行报表统计。（3）记录及报警功能精密配电产品支持历史记录功能，支持丰富的报警功能，包括主路的过压、欠压、缺相、掉电、过流、超高阈值、超低阈值、开关断开，以及系统的报警等。（4）轻松纳入机房监控系统精密配电产品提供RS232/485或SNMP多种智能接口通信方式，可以纳入到机房监控系统中，其所有信息通过一个接口上传，系统更加可靠，节省监控投资。液晶监控面板可以保存1000条报警信息，每个报警都有开始和结束的时间，便于故障分析。其报警类型和显示形式如图6和表2所示。图6报警类型表2报警类型 3精密配电柜的选择与使用随着IT用户对配电可管理性的要求越来越高，精密配电产品应用的场合越来越多。其规格一般有20kVA、40kVA、60kVA、80kVA、100kVA、120kVA等六种规格。精密配电产品根据不同的场地需求，可选用单母线系统或者双母线系统。其支路断路器可以选择固定式断路器，也可以选择热插拔可调相断路器。支路断路器容量有16A、25A、32A、63A，单极或三极可选。当分支回路选择热插拔可调相断路器时，系统不断电即可进行检修、扩容，同时不用改变后端的电缆接线就可进行三相负载的调平衡，非常灵活方便。通过图7看到，只需要将开关拔下，重新调整开关后端的拨动开关到相应的位置，再重新将开关安装到导轨上，就可以很方便地调整机房的三相负载平衡。为了解决机房的零地电压问题，精密配电产品还可以内置隔离变压器。在目前的机房工程投标中，招标方甚至会提出“零地电压小于1V或小于2V”的指标。降低零地电压有很多措施，这些措施都可以不同程度的降低零地电压，但在工程实践中，都不敢保证目前有些用户提出的“保障IT设备的输入零地电压差小于2V”的要求。如果要达到上面的要求，*可靠的措施就是在IT负载前端加隔离变压器，并将隔离后的中性线接地（见图8、图9）。如果采用精密配电柜做电源列头柜，可以使IT负载输入端零地电压降低到小于0.5V的水平，从而*有效地保证了IT负载的良好供电环境。图7热插拔开关图8隔离变压器图9隔离变压器系统图 4安科瑞AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理系统 4.1平台组成安科瑞电气紧跟数据中心能效、资源利用率和可用性，提高运维效率并降低运维成本。 AcrelEMS数据中心的能源管理提供全方位的监测和控制，主要分为电力监控、动环监控、能耗统计分析（能源管理）、蓄电池监控、精密配电监控、智能母线监控、智能照明、消防相关的子系统。 4.2平台拓扑图 4.3精密配电管理系统解决方案系统可以展示精密配电柜内进线和馈线回路电气参数，包括电流电压功率电能以及开关状态，并可以对数据进行报警设置和分级，数据取自精密配电柜测量模块。 5产品选型名称图片型号功能精密配电柜 ANDPF 电源分配列柜。为IT机柜提供网络布线传输服务和配电管理。分为交流和直流列头柜两类。主路进线监测模块 AMC100-ZA 用于交流列头柜内进线回路的电参量、开关状态、温湿度等数据采集。主路进线监测模块 AMC100-ZD 用于直流列头柜内进线回路的电参量、开关状态、温湿度等数据采集。支路出线监测模块 AMC100-FAK48 用于交流列头柜内出线回路的电参量、开关状态、温度等数据采集。支路出线监测模块 AMC100-FAK30 用于交流列头柜内出线回路的电参量、开关状态、温度等数据采集。支路出线监测模块 AMC100-FDK48 用于直流列头柜内出线回路的电参量、开关状态、温度等数据采集。支路出线监测模块 AMC100-FDK30 用于直流列头柜内出线回路的电参量、开关状态、温度等数据采集。支路出线监测模块 AMC100-KD48 干接点，监测A+B共48分路的开关量状态、1路RS485通讯。支路出线监测模块 AMC100-KD30 干接点，监测A+B共30分路的开关量状态、1路RS485通讯。支路出线监测模块 AMC100-FT48 1路RS485通讯、48路温度测量。支路出线监测模块 AMC100-FT30 1路RS485通讯、30路温度测量。主路绝缘监测模块 AMC100-ZJY 监测A+B独立2路主母线绝缘。支路绝缘监测模块 AMC100-FJY 监测48支路绝缘。电流互感器 AKH-0.66-W 用于列头柜进出线回路电流采集。触摸显示屏 ATP007kt 实时显示精密配电柜进出线的电压、电流、功率、电能、电能质量、开关状态等。 6小结 UPS配电系统作为新一代数据中心电气设计及应用的重要发展方向。 7参考文献 [1]朱利伟.数据中心机房精密配电解决方案 [2]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版
2024-12-12
回复了主题帖：虚拟电厂中储能技术的应用---安科瑞张云

Jacktang 发表于 2024-12-5 07:29 其实就是装一串串的传感器，而就是不说整个平台涉及了源网荷储充几个方面，传感器只是其中的一个方面
发表了主题帖：安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏监控系统在上海汽车变速器有限公司 8.3MWp分布式光...

摘要：常规能源以煤、石油、天然气为主，不仅资源有限，而且会造成严重的大气污染，开发清洁的可再生能源已经成为当今发展的重要任务，“节能优先，效率为本”的分布式发电能源符合社会发展要求。随着“双碳”目标的推进，如今清洁能源所占比重大幅度增加，分布式光伏发电在我国快速发展，但其随机性、间歇性的特点给新能源消纳和电网稳定带来很大的挑战，通过预测光伏发电可以在一定程度上改善新能源消纳问题，减少光伏发电的不稳定性对电网的冲击。本文介绍了安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏监控系统以及光功率预测系统在上海汽车变速器有限公司8.3MWp分布式光伏发电项目中的应用。关键词：清洁能源；分布式光伏；光功率预测项目概述上海汽车变速器有限公司屋顶光伏发电项目（以下简称“本项目”），位于上海市嘉定区，装机容量为8.3MW，采用自发自用余电上网模式。本项目现役35kV用户站1座，站内2台35kV主变，容量均为20MVA。本次光伏设计2个并网点，新建一座10kV开关站，光伏组件逆变为0.8kV交流电压，经升压后2个并网点以10kV电压等级分别接入35kV用户站的10kVⅠ段母线、Ⅱ段母线，并网点容量分别为3.6MW、2.976MW。本项目采集光伏站内的电流、电压、有功、无功、功率因数、有功电度、无功电度及断路器状态等信息，通过数据通信终端采用无线公网作为传输通道接入地调系统。分布式光伏设计本项目电量消纳方式采用“自发自用，余电上网”，光伏单晶硅组件采用平铺设计，共使用14382块组件组成527个组串，每个组串包含15~28块数量不等的组件。项目新建5台箱变，共有2.5MVA变压器2台，1.6MVA变压器2台，0.8MVA变压器1台，箱变分别接4、5、7、2、6台逆变器，每台光伏逆变器接9~27路数量不等的组串。其中#2、#3箱变汇总接入10kV开关站内#1汇集进线柜，通过#1光伏并网柜接入35kV变电站10kVⅠ段母线#1光伏接入柜，#1并网点容量为3.6MW；#1、#4、#5箱变分别接入10kV开关站内#2、#3、#4汇集进线柜，通过#2光伏并网柜接入35kV变电站10kVⅡ段母线#2光伏接入柜，#2并网点容量为2.976MW。图2.1 光伏接入系统示意图图2.2 光伏组件布置图技术方案本项目部署了一套Acrel-1000DP分布式光伏监控系统，搭配一套光功率预测系统，用于预测光伏发电量、响应调度调控。光伏电站中5台箱变之间通过光纤环网，保证数据长距离的稳定传输，通过通信管理机及网络交换机实时采集微机保护装置、电能质量在线监测装置、计量、远动系统等二次设备数据，实现光伏发电系统全面监控与自动化管理；同时，配置对时装置、远动装置满足系统与上级调度的需求，配置一套一体化电源系统，为二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源，实现整个光伏系统的安全、稳定运行。安全自动装置 1）故障解列装置装置能够监测电网的实时状态，一旦检测到异常或故障信号，如短路、过载等，它会立即启动，迅速切断故障区域与非故障区域之间的电气连接。既能防止故障设备对电网造成进一步损害，也确保其他单元的正常运行，保障用户的电力需求。 2）防孤岛装置在电网失电的情况下，分布式电源未能够及时与电网断开连接，会形成孤岛状态，这种状态可能造成分布式电源不可控、电网恢复时电压和频率不匹配等问题，也可能导致电力工作人员在不知情的情况下进行危险操作。防孤岛装置通过实时监测电网状态，一旦检测到电网断电，能够在规定的时间内迅速切断分布式电源与电网的连接，从而保障电网的安全运行和维修人员的人身安全。 3）电能质量在线监测装置电能质量在线监测装置是一种用于实时监测和分析电力系统中电能质量的高科技设备。其主要功能包括对电压、电流、频率、谐波、闪变、波动等关键电能质量参数进行精确测量和记录，装置能够及时识别出电能质量问题，如电压波动、谐波污染及瞬态电压等，从而为电力用户提供有效的改进建议。调度数据网设备 1）纵向加密装置纵向加密装置通过采用先进的加密技术，来确保信息在传输过程中的机密性和完整性。装置通过将数据进行加密处理，使得即使信息在传输过程中被截获，未经授权的第三方也无法解读其中的内容。 2）正反向隔离装置正反向隔离装置通过物理或逻辑手段将不同安全等级的网络区域隔离开来，有效防止了网络间的直接通信，从而避免了潜在的信息泄露和攻击。同时，装置支持在两个隔离的网络区域之间进行单向的、安全的数据交换，在数据传递过程中会对数据进行签名验证、内容过滤、有效性检查等处理，以抵御病毒、黑客等恶意攻击，确保数据的合法性和安全性。光功率预测系统光伏电站本地布置微型气象站，采集光伏站的总辐照度、风速、风向、温度、相对湿度、大气压力等信息，光功率预测系统通过采集到的实时气象条件以及天气预报、太阳能资源的动态变化，对太阳能光伏发电站的输出功率进行短期和超短期的预测，从而帮助电力调度部门合理安排发电计划，优化电网运行，减少因太阳能发电波动性带来的电网不稳定风险，提高光伏发电的并网效率和经济效益。系统结构本项目集成了一套先进的分布式光伏监控系统Acrel-1000DP与光功率预测系统，系统结构采用分层分布式，分成站控层、通信层和设备层。站控层负责对整个系统进行集中管理和控制。操作员可以实时监控系统状态，进行数据分析与处理，从而实现对生产过程的智能调度与优化。通信层负责信息传递与数据交互，确保各个设备和系统组件之间能够无缝连接和协同工作，此外，通信层还可以支持多种网络拓扑结构，适应不同规模和需求的应用场景，保证系统的灵活性和可扩展性。设备层涵盖了各种传感器、执行器和控制器等硬件设备。这些设备负责采集现场数据并执行控制指令，是实现自动化操作的核心。图4.1系统拓扑图项目配置设备清单如下表所示：表4.1 方案设备列表安装位置型号数量功能监控室监控主机屏（1面） Acrel-1000DP 分布式光伏监控主机 1 具有保护、控制、通信、测量等功能，可实现光伏发电系统、开关站的全功能综合自动化管理 10kV微机五防操作系统 1 确保电网的安全稳定运行，防止电气设备因操作不当或故障而造成的人身伤害和财产损失光伏预制舱二次舱安全自动装置屏（2面） APView500PV 电能质量在线监测装置 1 采集监测谐波、电压暂升/暂降/中断、闪变、电压不平衡度，事件记录、测量控制 AM5SE-IS 防孤岛保护装置 1 当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本地与电网侧快速脱离，保证电站和操作人员安全 AM6-K 公用测控装置 1 采集站内二次设备的异常信号 AM5SE-FA 故障解列装置 1 适用于负荷侧或小电源侧的故障解列监控室光功率预测系统屏（1面） Acrel-1000DP 分布式光伏光功率预测系统 1 通过对历史数据、天气预报、电站参数等信息的综合分析，预测未来一段时间内光伏电站的发电功率工业光网交换机 1 站内通信组网反向隔离装置 1 保障工业控制系统网络安全，在不同数据区域之间建立一道安全防线，通过物理或逻辑手段限制数据的双向流动，防止网络的不明攻击和恶意代码侵入控制网络防火墙 1 保护网络不受未经授权的访问和攻击，同时提供网络地址转换、VPN支持、入侵检测以及日志记录和审计等多种安全措施，确保网络资源的安全性和可靠性。气象站 1 监测和记录气象数据光伏预制舱二次舱远动通讯屏 (1面) 纵向加密认证装置 1 用于电力控制系统安全区I/II的广域网边界保护，为网关机之间的广域网通信提供具有认证、与加密功能的VPN，实现数据传输的机密性、完整性保护 ANet-2E4SM+ANet-M485 规约转换装置 1 采集一体化电源、环境监测仪等第三方设备的数据 Anet-2E8S1 通信管理机 2 光伏电站内数据采集站控-工业光网交换机 1 站内通信组网箱变用-光纤环网交换机 2 用于箱变保护测控装置光纤环网无线上传-三层交换机 1 用于站内数据的上传 ATS1200B/B 对时装置 1 获取时钟数据，为站内设备、系统提供对时功能 Anet-2E8S1 远动上传网关 2 光伏电站内数据汇总及上传无线路由器 1 数据无线上传监控室一体化电源直流屏 1 为直流负载提供稳定、可靠的直流电源，同时具备电源分配、过载保护和短路保护等功能交流屏 1 为系统内的交流负载提供稳定、安全的电能供应监控室计量屏电表 4 供电局提供，测量和记录电路中消耗电能电能量采集终端 1 采集电能信息、数据管理、数据传输以及执行或转发主站下发的控制命令现场图片图 5.1 二次屏柜（预制舱内）图 5.2 一体化电源（预制舱内）图 5.3 一、二次预制舱保护实验微机保护装置作为电力系统的重要组成部分，其正式投入使用前的实验环节至关重要。本项目对防孤岛保护装置的失压跳闸功能要求较高，以此功能为例，介绍微机保护装置的现场实验步骤： 1）系统配置：在微机保护装置上配置失压保护功能，包括设置跳闸电压定值、延时时间等参数； 2）初始测试：在正常电压下，确保保护装置处于正常工作状态，无误动作； 3）模拟失压条件：使用继电保护测试仪逐步降低输出电压，模拟电源电压下降的情况，观察微机保护装置在电压降低过程中的响应； 4）执行失压跳闸实验：将电压降低至设定的跳闸定值以下，观察保护装置是否在预定时间内动作，切断电路，记录跳闸动作的电压值和动作时间。图 6.1 定值图 6.2 失压跳闸实验系统功能光伏电站实时监测系统主接线图为光伏电站内新建的10kV开闭所一次系统图，人机界面可以实时显示采集到的各类数据，包括开关柜的电压、电流和功率等关键参数，以及开关柜内断路器、手车的分合状态等。图6.1 实时监测光伏发电功率预测光功率预测系统通过本地气象传感器提供的气象数据（包括总辐照度、风速、风向、温度、相对湿度、大气压力等信息）以及天气预报、实测功率、并网装机容量等信息，利用先进的算法和模型进行光伏发电系统超短期、短期的输出功率预测，并通过曲线直观展示。电能质量在线监测电能质量在线监测装置采集#1、2#光伏并网接入点的电能质量信息，可以对整个供电系统的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测。系统界面实时显示装置通信状态、各监测点的A/B/C相电压总畸变率、三相电压不平衡度百分比和正序/负序/零序电压值、三相电流不平衡度百分比和正序/负序/零序电流值，帮助管理人员实时掌握供电系统电能质量情况，以便及时发现和消除供电不稳定因素。图6.3 电能质量在线监测界面光字牌光字牌可以显示电力系统中设备的运行状态和系统的重要信息，为运行人员提供清晰的状态指示和警示信号，包括二次设备的异常、跳闸信号，开关柜断路器的分合位、手车位置、接地刀闸等信号。图6.4 光字牌界面调度上传项目重点采集光伏电站内的各项关键数据，包括电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能以及断路器的状态等信息，通过数据通信终端采用无线公网作为传输通道接入地调系统，配置了纵向加密装置来确保数据的安全性。结语在屋顶光伏发电项目中，分布式光伏监控系统可以实现能源资源的有效整合。系统通过对分散的光伏发电设备进行实时监控，能够收集和分析各个发电单元的运行数据，本项目不仅涉及光伏发电的监控管理，还要进行无线上传，为确保数据的安全性，项目特别配备了纵向加密和正反向隔离等防护装置，以防止潜在的网络攻击和数据泄露。同时，搭配的光功率预测系统采用了先进的数据分析技术，能够实时掌握光照变化、设备状态及发电效率，从而生成精准的光功率预测信息，帮助用户更科学地规划光伏发电与用电策略，实现经济效益与环境效益的双赢。参考文献 [1] 杨钦超.基于微逆变器的屋顶光伏并网系统的研究[D].西南交通大学,2012.DOI:10.7666/d.y2106802. [2] 张国辉,赵海松,席悦,等.屋顶分布式光伏发电技术方案的探讨[J].工程技术(引文版), 2016,000(002): 00041-00042. [3] 董明,李晓枫,杨章,等.基于数据驱动的分布式光伏发电功率预测方法研究进展[J].电网与清洁能源, 2024, 40(1):8-17.DOI:10.3969/j.issn.1674-3814.2024.01.002.
发表了主题帖：浅谈双碳能源技术中的光储充一体微电网能量系统设计与性能分析---安科瑞张云182173...

摘要：随着全球对可再生能源的关注不断增加，双碳能源技术成为应对气候变化和实现碳中和目标的重要方向之一。双碳能源技术是一种绿色、可持续的能源发展方向，光储充一体系统作为其中的重要组成部分，具有将光能转化为电能并进行储存和供电的功能。文章对光储充一体系统的设计与性能进行分析，以期为双碳能源技术的推广和应用提供技术支持。关键词：双碳能源技术；光储充一体系统；光伏发电；电能储存 1、双碳能源技术和光储充一体系统分析 1.1双碳能源技术双碳能源技术是一项综合运用多种*进技术的战略性能源方案，旨在降低能源生产与利用过程中的 CO2和甲烷排放，实现能源系统的低碳与低甲烷化。该技术涵盖清洁能源生产、能源储存与调度、碳排放控制与碳利用、甲烷排放控制及能效提升等关键技术领域。通过采用太阳能光伏、风力发电等清洁能源生产技术，以及电化学储能、氢能储存等能源储存技术，实现了对可再生能源的*效利用。同时，通过碳捕获与封存、碳利用技术，有效减少 CO2排放并实现其资源化利用。在甲烷排放方面，生物甲烷控制技术和监测技术有望降低甲烷排放水平。智能能源管理系统和*效用能技术的应用则有助于提高整体能源系统的效能。 1.2光储充一体系统光储充一体系统是一种综合利用太阳能的技术，其包括太阳能光伏发电、能量存储和电池充电等功能。该系统的核心在于将太阳能转化为电能，并将其储存起来，以供电池充电或供电使用。光储充一体系统是一种集成化的解决方案，有助于提高太阳能利用效率，减少电能浪费，以及实现可持续能源的管理和利用。光储充一体系统（图1）包括太阳能光伏发电组件、能量存储装置（如锂电池或电容器）及智能电池管理系统。太阳能光伏发电组件通过光电效应将太阳辐射转化为直流电能，然后，能量存储装置将电能存储起来，以备不时之需，*后，智能电池管理系统监控和管理电池的充放电过程，确保系统的稳定性和可靠性 [1]。 EEWORLDIMGTK0 2、光储充一体系统设计 2.1 太阳能光伏组件选择与设计在太阳能光伏组件选择与设计方面，采用*效的单晶硅太阳能电池板，提高能量转换效率，具备*越的适应性和耐候性。通过*密布局和倾斜角设置，*大程度地优化电池板的日照接收，并通过详尽的阴影分析，*小化阴影损失。选择效率超过20% 的单晶硅太阳能电池板，确保系统在有限空间内获得*大能量收集。在电池和充电控制器选择方面，采用高能量密度、轻量和长寿命的锂离子电池，搭配*进的*大功率点跟踪（MPPT）充电控制器，以*大化充电效率并对电池进行保护。通过高度优化的固定支架或双轴追踪系统，确保光伏组件在不同季节和天气条件下*大程度地接收太阳辐射[2]。引入多层次的实时监控系统及远程监控和报警系统，监测电池状态、光伏组件性能和充电控制器运行情况等，以保障实时性的数据记录。*后，为确保光储充一体系统的可持续运行，引入自动清洁系统，并制订了定期巡检计划，以定期检查电缆连接和系统组件，以充分发挥光储充一体系统在能源收集和利用方面的潜力。 2.2 储能设备选择与设计在储能设备选择与设计方面，选择锂离子电池储能系统作为*佳解决方案，考虑其高能量密度、长寿命和轻量特性。通过进行系统能量需求分析，确定额定容量和*大充放电功率，以适应周期性和突发性负载需求。优化连接方案，将储能系统与太阳能光伏组件和充电控制器集成，*小化能量转换损失。考虑循环寿命，实施深度充放电管理、温度控制和充电电流控制，以*大程度延长电池寿命。集成*家法规标准，采用安全措施，如温度传感器和电流限制，以预防安全风险。进行*面的经济性分析，考虑投资成本、运营维护成本和电池寿命成本，以确保经济可行性。制订定期的维护计划，监测电池健康状态、检查连接线路和系统软硬件，以确保储能系统长期稳定运行[3]。 2.3 电力转换器设计在电力转换器设计中，选用*效的直流 – 交流逆变器，以*小化能量损耗，满足系统直流电能向交流电能转换的需求。通过功率容量匹配、电流和电压稳定性控制，确保逆变器适应各种负载变化，同时优化响应时间和效率。引入智能控制策略，实时监测电力需求和太阳能光伏系统输出，以*大化能量利用。配置过载和短路保护机制，保障系统安全运行。整合温度管理系统，提高逆变器在高温环境下的运行效率和寿命。通过遥测与监控系统，远程监测逆变器性能，记录关键参数，实现故障诊断和性能优化。这一系列措施旨在提高电力转换器的效能，为光储充一体系统提供稳定、*效的电能转换[4]。 2.4 控制系统设计在控制系统设计方面，采用*进的 MPPT 算法，提高光伏组件的能量利用效率。结合智能充放电控制，优化储能设备的运行，以适应动态的电能需求。配置远程监控系统，实现对系统状态的实时监测与远程管理。这一*面的控制系统设计旨在*大程度地提高系统整体性能，确保光储充一体系统在不同工况下实现*效稳定的运行。 3、光储充一体系统性能分析 3.1 能量转换效率分析太阳能光伏组件中的*效单晶硅电池板选择和*密设计的布局使得系统在不同日照条件下能够*大化吸收太阳辐射，从而实现高能量转换效率。采用的单晶硅太阳能电池板具有超过20% 的效率，这使得系统在有限的空间内能够获得*大的能量收集。通过电池和充电控制器的*效设计，系统有效地将太阳能转化为直流电能，并通过储能设备中的锂离子电池实现能量的*效储存。在电力转换器方面，选用了*效的直流 – 交流逆变器，逆变器在将储存的直流电能转换为交流电能时，通过*进的 MPPT 算法，光伏组件的能量输出得到*大化。同时，系统实时监测电力需求、光伏发电和储能状态，通过智能控制策略优化能量的分配，使得系统在动态电能需求变化中保持*效运行。某遥测与监控系统的实时数据记录显示，在不同天候和负载条件下，系统的总体能量转换效率维持在85% 以上。 3.2 储能效率分析储能效率直接关系到储能系统对太阳能的有效吸收和释放。储能效率的主要影响因素包括充电和放电的过程效率及电池的自放电损失。经过深度充放电管理、温度控制和适当的充电电流控制，系统成功降低了充电和放电阶段的能量损失。根据 IEC 61683，充电阶段的效率可达到95% 以上，而放电阶段的效率维持在90% 以上。这一数据表明，系统在能量的储存和释放过程中表现*色，有效地优化了能源管理并降低了损耗。在电池管理系统（BMS）的引导下，系统成功实现了对电池循环寿命的*大化控制。通过*密的电池监控系统，实时监测电池的状态，包括电压、电流和温度等参数。此外，系统采用*进的 BMS 算法对电池进行均衡管理，进一步确保电池组件的寿命得到有效延长。根据 IEC 61683，在标准运行条件下，整个储能系统的总体储能效率维持在85% 以上。这一储能效率的高水平表明系统在吸收太阳能并将其转化为电能，以及在需要时有效释放电能方面取得了显著成功。 3.3 供电稳定性分析光伏组件的*效能量转换和电池的高能量密度确保了系统在太阳能供应下能够产生稳定的直流电源。具体而言，采用的单晶硅太阳能电池板在典型日照条件下实现了超过20% 的转换效率，有效提高了光伏组件的能量输出。此外，系统通过高度优化的固定支架或双轴追踪系统，确保光伏组件在不同季节和天气条件下都能*大程度地接收太阳辐射，从而提高了系统的稳定供电能力。通过深度充放电管理和温度控制，系统成功维护了储能设备的*效运行，确保了在非太阳能供应时能够提供稳定的电能输出。在储能系统的充电和放电过程中，根据IEC 61683可知，系统能够保持95% 以上的能量转换效率，从而提高了系统对电能的可靠利用。电力转换器作为能量传递的关键环节，通过采用*效率的直流 – 交流逆变器，实现了直流电能向交流电能的稳定转换。在标准操作条件下，这些逆变器的转换效率可达到90% 以上，确保系统在交流电能输出时*小化能量损耗，显著提高了供电的稳定性。这些性能指标来源于行业标准测试报告和逆变器制造商的技术规格，保证了数据的准确性和可靠性。 3.4 可靠性与寿命分析采用的单晶硅太阳能电池板具有较低的光衰减率，从而保证了系统在多年的运行中能够保持较高的能量输出。系统的阴影分析和组件布局设计有效减小了阴影损失，*大程度地提高了光伏组件的可靠性。储能设备方面，锂离子电池以其低自放电率和较长的循环寿命为系统提供了可靠的储能媒介。深度充放电管理和温度控制有助于减缓电池的寿命衰减过程。实时电池监控系统对电池状态进行细致监测，可及时发现异常情况并采取措施，有效提升了电池的寿命。根据相关数据可知，电池组件在正常运行条件下能够保持高达10 a 以上的寿命。根据 IEC 62040可知，这些逆变器的设计寿命在标准操作条件下能够达到15 a 以上，体现了其*越的可靠性。这种持久的性能确保了系统整体的连续稳定性，为长期的能源供应提供了可靠的技术保障。 EEWORLDLINKTK04.6.15事故追忆可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。用户可自定义事故追忆的启动事件，当每个事件发生时，存储事故前10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户*定和随意修改。 EEWORLDIMGTK1 图29事故追忆 5、硬件及其配套产品序号设备型号图片说明 1 能量管理系统 Acrel-2000MG EEWORLDIMGTK2 内部设备的数据采集与监控，由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。数据采集、上传及转发至服务器及协同控制装置策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等 2 显示器 25.1英寸液晶显示器 EEWORLDIMGTK3 系统软件显示载体 3 UPS电源 UPS2000-A-2-KTTS EEWORLDIMGTK4 为监控主机提供后备电源 4 打印机 HP108AA4 EEWORLDIMGTK5 用以打印操作记录，参数修改记录、参数越限、复限，系统事故，设备故障，保护运行等记录，以召唤打印为主要方式 5 音箱 R19U EEWORLDIMGTK6 播放报警事件信息 6 工业网络交换机 D-LINKDES-1016A16 EEWORLDIMGTK7 提供16口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题 7 GPS时钟 ATS1200GB EEWORLDIMGTK8 利用gps同步卫星信号，接收1pps和串口时间信息，将本地的时钟和gps卫星上面的时间进行同步 8 交流计量电表 AMC96L-E4/KC EEWORLDIMGTK9 电力参数测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率,频率、功率因数等)、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。多种外围接口功能:带有RS485/MODBUS-RTU协议:带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的"遜信“和“遥控”的功能 9 直流计量电表 PZ96L-DE EEWORLDIMGTK10 可测量直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。可带RS485通讯接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能 10 电能质量监测 APView500 EEWORLDIMGTK11 实时监测电压偏差、频率俯差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、诺波等电能质量，记录各类电能质量事件,定位扰动源。 11 防孤岛装置 AM5SE-IS EEWORLDIMGTK12 防孤岛保护装置，当外部电网停电后断开和电网连接 12 箱变测控装置 AM6-PWC EEWORLDIMGTK13 置针对光伏、风能、储能升压变不同要求研发的集保护，测控，通讯一体化装置，具备保护、通信管理机功能、环网交换机功能的测控装置 13 通信管理机 ANet-2E851 EEWORLDIMGTK14 能够根据不同的采集规的进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据果集汇总: 提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能:实时多任务并行处理数据采集和数据转发，可多链路上送平台据: 14 串口服务器 Aport EEWORLDIMGTK15 功能:转换“辅助系统"的状态数据，反馈到能量管理系统中。 1)空调的开关，调温，及完全断电(二次开关实现) 2)上传配电柜各个空开信号 3)上传UPS内部电量信息等 4)接入电表、BSMU等设备 15 遥信模块 ARTU-K16 EEWORLDIMGTK16 1)反馈各个设备状态，将相关数据到串口服务器: 读消防VO信号，并转发给到上层(关机、事件上报等) 2)采集水浸传感器信息，并转发3)给到上层(水浸信号事件上报) 4)读取门禁程传感器信息，并转发结束语随着“双碳”目标推进，我国光伏、储能、新能源汽车发展不断进步，“光伏 + 储能 + 充电”组合也被越来越多地应用到市场中。光储充一体系统通过精心选择与设计，在太阳能光伏组件、储能设备和电力转换器方面取得了显著成果。优化的太阳能电池板、锂离子电池和*效逆变器，使系统在能量转换效率、储能效率和供电稳定性方面表现*越。监测机制和管理策略确保了系统在长期运行中的可靠性和寿命。电池组件10 a 以上的寿命和逆变器15 a以上的设计寿命突显了系统的可靠性。这一综合性能的提升为清洁能源的应用提供了可行的、可持续的解决方案，为可再生能源的推广和发展作出巨大贡献。参考文献 [1] 梁淑烨 .“双碳”目标下资源型城市能源治理困境及对策研究[D]. 大庆：东北石油大学，2023. [2] 王晋伟 . 低碳能源技术追踪预测决策支持系统的开发设计[J]. 中国市场，2022（13）：128-132. [3] 刘金豆，成杰，俞高伟 . 基于低压直流配电网并网的并离网一体光储发电系统研究 [J]. 华电技术，2021（4）：63- 70. [4] 高文韬 . 低碳能源技术发展战略研究 [J]. 科技风，2016 （23）：91. [5] 梁永全 . 分布式光储一体并网发电系统的设计与研究 [J]. 通讯世界，2018（5）：132-133. [6] 朱立刚，郑小敏.双碳能源技术中的光储充一体系统设计与性能分析[A].电力系统，2024 [7] 安科瑞企业微电网设计与应用设计,2022,05
2024-12-04
发表了主题帖：虚拟电厂中储能技术的应用---安科瑞张云

【摘要】虚拟电厂利用*进的通信技术，将分布式电源、储能装置和可控负荷等资源广泛连接，并采用特定的控制策略进行资源的协同聚合和智能管理，从而具备与电网能量互动的能力。在虚拟电厂的运作中，储能设备不仅可以有效储存可再生能源的过剩电力，还能在需要时释放能源，以满足可控负荷的需求响应和分布式能源的要求，从而能够更加灵活地管理能源资源，提高电网的稳定性和可靠性。本文针对虚拟电厂中储能技术的应用展开研究，对虚拟电厂中储能技术发展、清洁能源的大规模应用进行了展望。【关键词】虚拟电厂；储能技术；应用 0.引言在当今社会的迅猛发展下，我们不可避免地面临与日俱增的能源需求、严重的环境污染问题以及日益紧缺的自然资源带来的挑战，这些挑战需要我们寻找创新的解决方案，以确保社会的可持续发展。近年来，可再生能源成为了一个备受关注的话题，与此同时分布式能源也逐渐崭露头角。可再生能源如太阳能和风能等具有巨大的潜力，它们可以为社会提供清洁的电力，减少人类对有限自然资源的依赖，并降低能源生产带来的环境污染。然而，可再生能源的波动性和不确定性问题一直是困扰电力系统的挑战之一。在这个背景下，虚拟电厂的概念应运而生。虚拟电厂是一种*进的电力系统管理方法，它可以协调控制分布式电源（如太阳能电池和风力发电机等），并有效地管理能量流向，以支持电网的稳定运行。虚拟电厂的关键之一是储能装置。这些装置可以储存多余的能源，以便在需要时释放，从而弥补可再生能源的波动性。这不仅可以提高电力系统的可靠性，还可以降低对传统发电方式的依赖，减少环境污染。此外，储能装置还可以提高电力系统的经济性，因为它们可以在高峰时段释放储存的能量，从而减少高成本的峰值电力需求。 1.虚拟电厂概述虚拟电厂是一种创新性的电力管理概念，它在分布式电力管理系统的支持下，通过整合分散的分布式电源、可控制电源和储能装置等资源，形成一个庞大的虚拟性可控制信息集合体。这个概念的出现对电网运行和调度产生了深远的影响，特别是在智能电网和分布式电网的应用冲突方面提供了解决方案。虚拟电厂的核心思想是将分布式电源（包括太阳能光伏、风能、小型燃气发电机等）以及各种可控制电源（如电动汽车充电桩和分布式储能设备等），有效地汇聚成一个统一的实体。这个实体可以像传统发电厂一样，直接参与电网的运行和调度。这种整合有助于提高电力资源的可利用性，减少能源浪费，降低电网的负荷压力，提高电网的可靠性和稳定性。此外，虚拟电厂的出现也有助于解决智能电网和分布式电网之间的应用冲突。智能电网强调了数据分析和远程控制，以提高电网的效率和可管理性；而分布式电网更强调本地化能源生产和消费，希望减少电力输送损耗和提高电网的弹性。虚拟电厂的构成模式具体如图1所示。 2.储能技术 2.1储能技术的内涵电能储存是储能技术的核心概念，它使得能量可以在不同时刻之间进行转化和利用。这个过程涉及到将能量以不同形式储存，这可以通过介质或特定设备实现。储能介质可以是电池、*级电容器、压缩空气储能、重力储能等多种形式，每种介质都有其独特的特性和适用场景。设备则包括能够将能量储存和释放的技术，如充电/放电系统、逆变器和控制系统等。这种能量存储的灵活性使得储能技术在多个领域中发挥着关键作用。首先，储存的能量可以作为应急能源，以满足突发事件或电力中断时的能源需求。这对于维护基础设施运行、医疗设备供电以及保障公共安全至关重要。此外，储能技术还可以用来支持电网运行。电网负荷通常会出现波动，而储能系统可以在负荷较低时存储多余的能量，然后在高负荷时释放，以平衡电力供需，减轻电网波动。这一过程有时被称为"削峰填谷"，它有助于提高电网的稳定性和可靠性，同时也促进可再生能源的大规模集成。 2.2储能技术的应用方向（1）电化学储能电化学储能技术在当今电力领域具备显著的优势，这些优势包括其广泛的适用性、*效的能量转化效率、长期的使用寿命、灵活的充放电性能、相对较轻的重量以及*色的便携性等。电化学储能技术的特点使其在电力系统中扮演着重要的角色，并且在多个领域都表现出*越的性能。首先，电化学储能技术的广泛适用性使其能够满足各种电力需求，无论是用于家庭、商业还是工业应用，电化学储能系统都可以根据需求进行定制和扩展，这种灵活性使得储能技术能够在不同场景中提供可靠的能源支持。其次，电化学储能技术以其*效的能量转化效率而闻名，当电能储存在储能系统中时，其损失非常小，从而确保了电能的有效利用。同时，电化学储能技术具有*越的使用寿命，这些系统通常能够持续数年甚至更长时间的运行，而且其性能不会明显下降。此外，电化学储能技术在充放电方面表现*色，可以迅速响应电力需求的变化，无论是快速放电以提供辅助服务，还是缓慢充电以储存电能供日后使用。（2）机械储能机械储能是一项关键的电力储能技术，旨在将电能转化为机械能，以便在需要时将其重新转化为电能。其中一种主要的机械储能技术是抽水蓄能，它利用了势能和动能的原理，抽水蓄能的核心概念是将多余的电能转化为势能，通过将水资源从下水库抽升到地上水库的方式来实现。这个过程类似于充电的过程，其中下水库充当电池，而地上水库则充当能量存储器。当电力资源供过于求时，通过电能转化为机械能的方式，水被抽升到地上水库，从而将电能储存为潜在的势能。而当电力资源需求增加时，可以释放存储的水，通过水力发电的方式将势能转化为电能，满足电力负荷的需求。抽水蓄被认为是电力资源转换和电力发送功能的理想选择之一，其成熟度很高，已在许多地方得到成功应用。这一技术的优越性在于它可以迅速响应电力需求的波动，有助于维持电网的稳定性。然而，抽水蓄能也存在一些挑战和限制，其中之一是厂址选择的复杂性。此外，建设一个抽水蓄能系统通常需要相当大的投资，涉及到水库建设、水泵和发电机等设备的购置，这可能对财政构成一定压力。施工工期也相对较长，需要耐心等待系统的建成和投入运行。（3）电磁储能电磁储能是一种重要的能源储存方式，它包括两种主要形式：超导磁储能和*级电容器储能。这些技术在能源储存和转换方面都具有巨大的潜力，可以在许多应用领域中发挥关键作用。超导磁储能利用超导材料制作超导线圈，通过将电能转变为电磁能来实现能量的存储。这个过程具有许多优势。首先，超导线圈能够快速反应，这意味着它们可以在瞬间之间转换能量状态。其次，超导磁储能系统具有高功率密度，这意味着它们可以处理大量的能量，并且在短时间内释放出来。此外，这种技术的能量消耗非常低，因此在储能周期内能够*效地保留能量。*重要的是，超导磁储能系统具有高充放电效率，这意味着在能量转换过程中几乎没有能量损失，因此非常节能。与超导磁储能不同，*级电容器储能是另一种重要的电磁储能技术。它分为两种类型：双电层电容器储能和*级电容器储能。这两种技术都以其独特的特点而闻名。首先，它们都具备快速充放电反应的特点，能够在瞬间之间存储或释放大量电能。其次，*级电容器储能具有高功率密度，这使它们能够在短时间内提供大量电能。此外，*级电容器储能效率非常高，几乎没有能量损失。*后，*级电容器储能技术非常安全稳定，不容易发生过热或其他危险情况。 3储能技术在虚拟电厂中的应用 3.1在储能技术的作用下提高可再生能源利用率储能技术的应用可以通过多种方式提高可再生能源的发电能力，它在虚拟电厂中的应用为提高可再生资源的利用率提供了强大的支持。在虚拟电厂的运营中，波动性和不确定性常常是一个挑战。例如，风力发电和光伏发电的能源产量会受到天气条件、季节和时间的影响，导致能源生产的波动。此外，这些可再生能源的产量是随机的，很难提前预测。而储能技术可以充分发挥其作用来解决这些挑战，实现能源系统的可持续性和稳定性，提高可再生能源利用率。通过在虚拟电厂中引入储能设备，我们可以有效地减少可再生能源发电带来的波动性和不确定性的影响。当风力或光伏系统产生超出规定数值的电力时，多余的能量可以存储在储能设备中，从而不被浪费；同时，存储的能量可以在需要时释放，以满足能源需求。因此，即使在天气等原因导致可再生能源产量过剩或不足的状况下，这种能源转换和使用的灵活性仍然可以确保虚拟电厂的稳定运行。此外，作为一项关键的能源创新，储能技术还有助于解决可再生资源的不可预测性问题。通过监测和管理储能设备中的能量存储，虚拟电厂操作人员可以更好地应对可再生能源产量的变化。这种实时的响应能力使虚拟电厂更加灵活，可以更好地适应不断变化的能源环境。 3.2在储能技术的作用下提升虚拟电厂的电能质量在虚拟电厂运行过程中常常会面临一些电能质量方面的挑战，其中之一就是谐波问题。谐波是一种非正弦电流或电压波形，它们会干扰电力系统的正常运行，损害与系统相关的设备和电能质量。虚拟电厂作为一种集成分布式能源资源的智能电力系统，为了应对这些谐波问题，实现节能环保和系统稳定运行，储能技术的应用成为了一个关键的解决方案。储能技术通常包括电池等设备，它们可以将多余的电能存储起来，并在需要时释放。其中的逆变器是储能系统中的一个关键组件，它能够将储存的电能转换成可用的电流。在虚拟电厂中，逆变器不仅可以用来提供电力，还可以用来改善电能质量。储能技术可以通过逆变器输出和谐波相反的电流来补偿虚拟电厂中产生的谐波。当虚拟电厂中的分布式能源资源产生谐波时，逆变器可以生成与谐波相反方向的电流波形，从而抵消谐波的影响。这种补偿作用有助于提升电能质量，确保系统中的电压和电流波形是接近正弦的，减少了谐波对设备和系统的损害。此外，储能技术还可以在系统供给和负荷不平衡的情况下发挥重要作用。当系统中发电侧的供给和负荷需求不平衡时，可能会导致系统频率偏差。此时储能技术可以通过释放或吸收电能来平衡频率偏差，确保系统供电平衡，并降低偏差对系统的影响。这有助于维持系统的稳定运行，防止频繁的停电或电力波动。 3.3在储能技术的作用下提升虚拟电厂供电可靠性由于可再生能源（如太阳能和风能等）受外界环境因素的影响较大，因此其发电能力可能会受到天气条件的限制。此外，电网故障也是一个不可避免的问题，可能导致电力供应中断，给用户用电带来不便。而储能技术可以解决这些问题，确保虚拟电厂能够为用户提供持续的供电支持，从而显著提升供电可靠性。在虚拟电厂中，储能设备起到了至关重要的作用。当可再生能源发电设备的力量为零或外界环境因素影响了其发电能力时，储能技术可以存储多余的电能。这意味着即使太阳能电池板因云层遮挡或风力发电机因风速不足而停止发电，用户仍然可以依赖储能系统获得所需的电力。这种无缝切换和持续供电支持对于维持用户的正常用电是至关重要的。此外，当电网发生故障时，虚拟电厂可以通过储能技术提供备用电力，以确保用户不会受到电力中断的影响。这种供电可靠性的提高对于各种行业和领域都具有重要意义，特别是对于关键设施和医疗机构。 4.Acrel-2000ES储能柜能量管理系统 4.1系统概述安科瑞储能能量管理系统Acrel-2000ES，专门针对工商业储能柜、储能集装箱研发的一款储能EMS，具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在*级应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。 4.2系统结构 Acrel-2000ES，可通过直采或者通过通讯管理或串口服务器将储能柜或者储能集装箱内部的设备接入系统。系统结构如下： 4.3系统功能 4.3.1实时监测系统人机界面友好，能够显示储能柜的运行状态，实时监测PCS、BMS以及环境参数信息，如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。 4.3.2设备监控系统能够实时监测PCS、BMS、电表、空调、消防、除湿机等设备的运行状态及运行模式。 PCS监控：满足储能变流器的参数与限值设置；运行模式设置；实现储能变流器交直流侧电压、电流、功率及充放电量参数的采集与展示；实现PCS通讯状态、启停状态、开关状态、异常告警等状态监测。 BMS监控：满足电池管理系统的参数与限值设置；实现储能电池的电芯、电池簇的温度、电压、电流的监测；实现电池充放电状态、电压、电流及温度异常状态的告警。空调监控：满足环境温度的监测，可根据设置的阈值进行空调温度的联动调节，并实时监测空调的运行状态及温湿度数据，以曲线形式进行展示。 UPS监控：满足UPS的运行状态及相关电参量监测。 4.3.3曲线报表系统能够对PCS充放电功率曲线、SOC变换曲线、及电压、电流、温度等历史曲线的查询与展示。 4.3.4策略配置满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。 4.3.5实时报警储能能量管理系统具有实时告警功能，系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。 4.3.6事件查询统计储能能量管理系统能够对遥信变位，温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。 4.3.7遥控操作可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制，但是当设备未通信上时，控制按钮会显示无效状态。 4.3.8用户权限管理储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。 5.相关平台部署硬件选型清单设备型号图片说明储能能量管理系统 Acrel-2000ES 实现储能设备的数据采集与监控，统计分析、异常告警、优化控制、数据转发等；策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等。触摸屏电脑 PPX-133L 1)承接系统软件 2)可视化展示:显示系统运行信息交流计量表计 DTSD1352 集成电力参量及电能计量及考核管理，提供各类电能数据统计。具有谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和开关量输出可实现“遥信”和“遥控”功能，并具备报警输出。带有RS485 通信接口，可选用MODBUS-RTU或 DL/T645协议。直流计量表计 DJSF1352 表可测量直流系统中的电压、电流、功率以及正反向电能等;具有红外通讯接口和RS-485通讯接口，同时支持Modbus-RTU协议和DLT645协议;可带继电器报警输出和开关量输入功能。温度在线监测装置 ARTM-8 适用于多路温度的测量和控制，支持测量8通道温度;每一通道温度测量对应2段报警，继电器输出可以任意设置报警方向及报警值。通讯管理机 ANet-2E8S1 能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总；提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能；实时多任务并行处理数据采集和数据转发，可多链路上送平台据。串口服务器 Aport 功能:转换“辅助系统”的状态数据，反馈到能量管理系统中。1)空调的开关，调温，及完全断电(二次开关实现)；2)上传配电柜各个空开信号；3)上传UPS内部电量信息等；4)接入电表、BSMU等设备遥信模块 ARTU-KJ8 1)反馈各个设备状态，将相关数据到串口服务器；2)读消防1/0信号，并转发给到上层(关机、事件上报等)；3)采集水浸传感器信息，并转发给到上层(水浸信号事件上报)；4)读取门禁程传感器信息，并转发给到上层(门禁事件上报)。 6.结束语综上所述，可再生资源在电力系统中具有巨大的潜力，但要实现这一潜力，需要克服波动性和不确定性等挑战。通过储能技术的应用，我们可以降低虚拟电厂能源利用的波动和不确定性，从而提高资源能源的利用率，并改善电能质量。这些技术将有助于推动清洁能源的广泛应用，促进可持续能源发展。参考文献 [1]邓永生,张劲松,李铎等.虚拟电厂中储能技术的应用与研究[J].电气技术与经济，2019(4):10-12. [2]孙甲.面向虚拟电厂优化运行的多类型储能系统容量配置研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2019. [3]潘华,梁作放,薛强中等.虚拟电厂中的储能技术及其作用[J].山东电力技术,2018,45(7):55-61. [4]洪依林,虚拟电厂中储能技术的应用与研究[J].广东天联电力设计有限公司,2019. [5]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.
2024-11-29
发表了主题帖：浅谈海上油气田电网分布式储能电站建设解决方案----安科瑞张云18217320907

摘要：介绍了某油田群电网储能电站示范项目建设情况，作为国内*个海上油气田电网分布式储能电站，建设过程不仅实现多项技术创新，同时具有良好的经济效益和社会效益，有助于中海油响应*家的双碳发展目标，加快能源转型步伐，践行绿色低碳战略。关键词：储能电站电网安装调试 0引言当前中海油积*响应*家的双碳发展目标，加快能源转型步伐，践行绿色低碳战略。正在大力推进清洁能源与传统油气业务的协同发展，推动燃气发电和风电、光伏等可再生电力一体化发展，探索发展海上风电为海上油气生产供电的开发模式，打造多能互补的综合能源体系。中海油积*贯彻集团公司的发展要求，计划在某油田群打造国内*个集风光储一体综合能源示范海上油田，到2025年实现“海上风场+光伏+储能+岸电”的全新供电模式，建成国内外*个海上“零碳”供电示范油田，同时使油气田细致用上绿色清洁电力[1]。2022年该油田陆地终端厂建设4.5MW光伏发电系统并网投用，迈出了绿色低碳发展的*一步，并且计划2025年在油田新建2台10MW分散式风机。由于风光发电具有波动性，间歇性和随机性的特点，对电网稳定性产生较大影响，因此考虑通过配套储能系统，平抑风光发电出力，调节用电峰谷差，提高电网的稳定性。 1分布式储能电站介绍该油田群电网属于孤立微电网系统，通过对油气田用电负荷、光伏发电容量及未来接入的分散式风机容量进行校核分析，储能电站容量建议采用5MW/10MWh，储能电站作为一个独立电站，由电网EMS系统统一协调控制。电网储能电站的作用应*先满足终端光伏消纳，同时兼做电网调频电源，在事故状态为电网提供电源支撑，在电网全黑工况时为电网提供黑启动电源。储能电站容量采用5MW/10MWh，根据目前PCS设备技术发展水平，采用两套2.5MW/5MWh功率单元并联组合成5MW/10MW.h，功率单元升压后并联接入油气田电网，储能单元拓扑示意图如图1所示。采用功率单元并联也有利于未来随着油田电网的发展，装机容量提高，系统热备容量要求提高后，通过进一步并联功率单元，实现储能电站的扩容。电网储能电站*荐采用磷酸铁锂电池，充放电倍率0.5C。电池单体采用宁德时代3.2V280Ah磷酸铁锂电芯，每个电池舱共有5600个电芯。每16个电芯串联组成一个电池模组（PACK），每个电池模组容量为14.3kWh，25个电池模组（PACK）串联组成1个电池簇（RACK），每个电池簇容量为358.4kWh，电池舱内共14个电池簇，每7个电池簇组串1个电池组（BMS），这7个电池簇（RACK）并联后接入对应逆变升压舱的一台1375kW储能变流器（PCS）直流输入端。 EEWORLDIMGTK0 2储能电站建设过程 2.1土建工程建设本项目土建结构的主要设计内容为两个储能电池集装箱基础和两个储能变流升压一体机基础及一个钢结构罩棚，罩棚结构形式为轻型门式刚架。罩棚基础、储能电池集装箱基础、储能变流升压一体机基础单位面积荷载较小拟采用浅基础，基础埋深2m，基础高出现有地坪面200mm，持力层为棕褐粉质黏土，承载力特征值按190kPa考虑。集装箱基础采用C30混凝土，HRB400级钢筋现浇；素混凝土设备基础采用C40混凝土现浇；设备基础外露部分抹20mm厚水泥砂浆面层；垫层采用100mm厚C15混凝土；土建工程结构施工流程图如图2所示，现场施工图片如图3所示。 EEWORLDIMGTK1 EEWORLDIMGTK2 2.2储能设备安装及调试 2.2.1储能设备运输及吊装使用运输车对需要安装的储能变流升压模块、箱式储能电池模块设备进行拖运；厂区内速度不得超过20km/h；拖运的设备需固定牢靠。储能变流升压模块、箱式储能电池模块等设备拖运到安装位置后；将吊车开往既定地点，从水泥路往草地途中需要铺上16mm厚的钢板防止地基下沉；吊车就位后需要在4个支腿位置处垫上木方，避免起吊时过重导致支腿下沉；因箱式储能电池模块*重，达到56t，需要1台200t吊车，作业半径需要至少15m，可满足要求，见图4。 EEWORLDIMGTK3 2.2.2储能设备现场安装及连接提前清理基座及螺栓孔，按基础上的安装基准线（*心标记、水平标记）对应设备上的基准测点进行调整和测量及找正与找平，安装前需确认好安装设备的方向，确保安装方向正确。储能变流升压模块和箱式储能电池模块之间通过240V直流电缆进行连接，储能电站通过35kV高压电缆连接到终端35kV系统开关柜并入涠洲电网，提前预铺35kV主电缆并完成电缆打压及绝缘测试，然后连接至储能集装箱设备。 2.2.3调试及试运行配合厂家完成储能电池集装箱及变流升压模块单机调试，连接完成后，进行储能电站整体调试及验收。调试验收标准：储能电站以额定功率进行三次充放电，连续并网试运行72小时[2]。 2.3配套工程 2.3.1安防监控在储能电站罩棚周围设置两个*用监控摄像头，监控信号接入终端厂区安防系统，将储能电站纳入厂区集中监控系统。监控系统在现场设置有汇集箱，监控视频探头均接入现场汇集箱。新增摄像头电缆通过埋地方式走线，穿过路段使用Φ50mm的镀锌钢管保护。 2.3.2消防工程储能电站集装箱设置独立的火灾探测控制器，箱体内安装烟热探测器，与气体灭火系统联动。箱体外设手动火灾报警按钮和手动气体释放按钮。每个锂电池集装箱外放置一个1m3的消防砂池，按照严重危险等级还配置4具MFT/ABC50（推车式磷酸铵盐干粉灭火器）和4具MF/ABC8（手提式磷酸铵盐干粉灭火器）进行消防保护。 2.3.3照明储能电站用电负荷包括集装箱内负荷和场地负荷。场地负荷包括场地上的照明负荷。储能电站罩棚内拟采用LED工作灯吊装方式。灯具采用时钟、光控等自动控制方式。储能电站辅助用电总负荷预估为50kW，采用380/220V，供电系统的接地型式采用TN-C-S系统。 2.3.4防雷接地及绝缘配合对所有要求接地部分（如交流升压模块箱、电池集装箱、35kV开关柜及其他电气设备）均应可靠地接地，电池集装箱及变流升压模块箱均为金属外壳，利用其金属壳体作为防雷接闪器并将其外壳与接地网可靠焊接，形成直击雷保护。本次在储能站区域建设以水平接地体为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网，埋深为0.8m。新建接地网与汽轮机厂区设备房接地网相连，保证本站地网接地电阻小于4欧。 3储能电站运行效果评估涠洲电网储能电站建设成功后，在摆脱光伏“靠天吃饭”，为电网削峰填谷、度夏保供的同时，电网可以减少1~2台在线透平发电机组数量，通过“削峰填谷”实现在网燃气轮机发电机带载率提高5%至10%，每年将节省9200吨标准煤能耗，减少二氧化碳排放18400吨。储能电站的投用可有效平抑涠洲终端分布式光伏电站波动，提升电网调峰能力和新能源消纳能力，是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要支撑，也是该油田群电网构建绿色多能互补电网、智慧电网的重要组成部分。 3.1海上油田群微电网储能控制及应用关键技术储能电站根据运行实时工况，全自动化进行响应，当电网触发机组故障跳机时满功率释放电网，避免设备脱扣停电，同时能够根据电网热备情况进行有功、无功、频率等控制，提升海上油田群微电网运行的可靠性。 3.2 储能电站海上微电网黑启动控制技术配置了虚拟同步机技术，具备独立建网功能，实现零压构网，能通过储能实现涠洲电网的黑启动功能。该电站取代了传统柴油发电机，可配合燃气轮机发电机实现黑启动，有效避免柴油发电机组工作时产生的温室气体排放，实现绿色供电。 4安科瑞微电网能量管理系统 Acrel-2000MG微电网能量管理系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和*级控制，满足微电网运行监视细致化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求，完成不同目标下光储充资源之间的灵活互动与经济优化运行，实现能源效益、经济效益和环境效益*大化。 4.1主要功能实时监测；能耗分析；智能预测；协调控制；经济调度；需求响应。 4.2系统特点平滑功率输出，提升绿电使用率；削峰填谷、谷电利用，提高经济性；降低充电设备对局部电网的冲击；降低站内配电变压器容量；实现源荷*高匹配效能。 4.3相关控制策略序号系统组成运行模式控制逻辑 1 市电+负荷+储能峰谷套利根据分时电价，设置晚上低价时段充电、白天高价时段放电，根据峰谷价差进行套利 2 需量控制根据变压器的容量设定值，判断储能的充放电，使得变压器容量保持在设定容量值以下，降低需量电费 3 动态扩容对于出现大功率的设备，且持续时间比较短时，可以通过控制储能放电进行补充该部分的功率需求， 4 需求响应根据电网调度的需求，在电网出现用电高峰时进行放电、在电网出现用电低谷时进行充电； 5 平抑波动根据负荷的用电功率变化，进行充放电的控制，如功率变化率大于某个设定值，进行放电，主要用于降低电网冲击 6 备用当电网出现故障时，启动储能系统，对重要负荷进行供电，保证生产用电 7 市电+负荷+光伏自发自用、余电上网光伏发电优先供自己负荷使用，多余的电进行上网，不足的由市电补充 8 自发自用主要针对光伏多发时，存在一个防逆流控制，调节光伏逆变器的功率输出，让变压器的输出功率接近为0 9 市电+负荷+光伏+储能自发自用通过设置PCC点的功率值，系统控制PCC点功率稳定在设置值。在这种状态下，系统处于自发自用的状态下，即： 1）当分布式电源输出功率大于负载功率时，不能完全被负载消耗时，增加负载或储能系统充电。 2）当分布式电源输出功率小于负载功率时，不够负载消耗时，减少负载（或者调节充电功率）或者储能系统对负载放电。 10 削峰填谷 1）根据用户用电规律，设置峰值和谷值，当电网功率大于峰值时，储能系统放电，以此来降低负荷高峰；当电网功率小于谷值时，储能系统充电，以此来填补负荷低谷，使发电、用电趋于平衡。 2)根据分布式电源发电规律，设置峰值和谷值，当电网功率大于峰值时，储能系统充电，以此来降低发电高峰；当电网功率小于谷值时，储能系统放电，以此来填补发电低谷，使发电、用电趋于平衡。 11 需量控制在光伏系统*大化出力的情况下，如果负荷功率仍然超过设置的需量功率，则控制储能系统出力，平抑超出需量部分的功率，增加系统的经济性。 12 动态扩容对于出现高负荷时，优先利用光储系统对负荷进行供电，保证变压器不超载 13 需求响应根据电网调度的需求，在电网出现用电高峰时进行放电或者充电桩降功率或停止充电、在电网出现用电低谷时进行充电或者充电充电； 14 有序充电在变压器容量范围内进行充电，如果充电功率接近变压容量限值，优先控制光伏*大功率输出或储能进行放电，如果光储仍不满足充电需求，则进行降功率运行，直至切除部分充电桩（改变充电行为），对于充电桩的切除按照后充先切，先来后切的方式进行有序的充电。（有些是以充电时间与充电功率为控制变量，以充电费用或者峰谷差*小为目标） 15 经济优化调度对发电用进行预测，结合分时电价，以用电成本*少为目标进行策略制定 16 平抑波动根据负荷的用电功率变化，进行充放电的控制，如功率变化率大于某个设定值，进行放电，主要用于降低电网冲击 17 力调控制跟踪关口功率因数，控制储能PCS连续调节无功功率输出 18 电池维护策略定期对电池进行一次100%DOD深充深放循环；通过系统下发指令，更改BMS的充满和放空保护限值，以满足100%DOD充放，系统按照正常调度策略运行 19 热管理策略基于电池的*高温度，控制多台空调的启停 1）削峰填谷：配合储能设备、低充高放 EEWORLDIMGTK4 2）需量控制：能量储存、充放电功率跟踪 EEWORLDIMGTK5 3）备用电源 EEWORLDIMGTK6 4）柔性扩容：短期用电功率大于变压器容量时，储能快速放电，满足负载用能要求 EEWORLDIMGTK7 4.4核心功能 1）多种协议支持多种规约协议，包括：ModbusTCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、*三方协议定制等。 2）多种通讯方式支持多种通信方式：串口、网口、WIFI、4G。 3）通信管理提供通信通道配置、通信参数设定、通信运行监视和管理等。提供规约调试的工具，可监视收发原码、报文解析、通道状态等。 4）智能策略系统支持自定义控制策略，如削峰填谷、需量控制、动态扩容、后备电源、平抑波动、有序充电、逆功率保护等策略，保障用户的经济性与安全性。 5）全量监控覆盖传统EMS盲区，可接入多种协议和不同厂家设备实现统一监制，实现环境、安防、消防、视频监控、电能质量、计量、继电保护等多系统和设备的全量接入。 4.5系统功能系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷情况，体现系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、告警信息、收益、环境等。 EEWORLDIMGTK8 储能监控系统综合数据：电参量数据、充放电量数据、节能减排数据；运行模式：峰谷模式、计划曲线、需量控制等；统计电量、收益等数据；储能系统功率曲线、充放电量对比图，实时掌握储能系统的整体运行水平。光伏监控 EEWORLDIMGTK9 光伏系统总出力情况逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警逆变器及电站发电量统计及分析并网柜电力监测及发电量统计电站发电量年有效利用小时数统计，识别低效发电电站；发电收益统计(补贴收益、并网收益) 辐照度/风力/环境温湿度监测并网电能质量监测及分析光伏预测 EEWORLDIMGTK10 以海量发电和环境数据为根源，以高精度数值气象预报为基础，采用多维度同构异质BP、LSTM神经网络光功率预测方法。时间分辨率：15min 超短期未来4h预测精度＞90% 短期未来72h预测精度＞80% 短期光伏功率预测超短期光伏功率预测数值天气预报管理误差统计计算实时数据管理历史数据管理光伏功率预测数据人机界面风电监控 EEWORLDIMGTK11 风力发电系统总出力情况逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警逆变器及电站发电量统计及分析并网柜电力监测及发电量统计电站发电量年有效利用小时数统计，识别低效发电电站；发电收益统计(补贴收益、并网收益) 风力/风速/气压/环境温湿度监测并网电能质量监测及分析充电桩系统 EEWORLDIMGTK12 实时监测充电系统的充电电压、电流、功率及各充电桩运行状态；统计各充电桩充电量、电费等；针对异常信息进行故障告警；根据用电负荷柔性调节充电功率。电能质量 EEWORLDIMGTK13 对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。 4.6设备选型序号名称图片型号功能说明使用场景 1 微机保护装置 EEWORLDIMGTK14 AM6、AM5SE 110kv及以下电压等级线路、主变、电动机、电容器、母联等回路保护、测控装置 110kV、35kV、10kV 2 电能质量在线监测装置 EEWORLDIMGTK15 APView500 集谐波分析/波形采样/电压闪变监测/电压不平衡度监测、电压暂降/暂升/短时中断等暂态监测、事件记录、测量控制等功能为一体，满足电能质量评估标准，能够满足110kv及以下供电系统电能质量监测的要求 110kV、35kV、10kV、0.4kV 3 防孤岛保护装置 EEWORLDIMGTK16 AM5SE-IS 防止分布式电源并网发电系统非计划持续孤岛运行的继电保护措施，防止电网出现孤岛效应。装置具有低电压保护、过电压保护、高频保护、低频保护、逆功率保护、检同期、有压合闸等保护功能 110kV、35kV、10kV、0.4kV 4 多功能仪表 EEWORLDIMGTK17 APM520 全电力参数测量、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。接口功能：带有RS485/MODBUS协议并网柜、进线柜、母联柜以及重要回路 5 多功能仪表 EEWORLDIMGTK18 AEM96 具有全电量测量，谐波畸变率、分时电能统计，开关量输入输出，模拟量输入输出。主要用于电能计量和监测 6 电动汽车充电桩 EEWORLDIMGTK19 AEV200-DC60S AEV200-DC80D AEV200-DC120S AEV200-DC160S 输出功率160/120/80/60kW直流充电桩，满足快速充电的需要。充电桩运营和充电控制 7 输入输出模块 EEWORLDIMGTK20 ARTU100-KJ8 可采集8路开关量信号，提供8路继电器输出信号采集和控制输出 8 智能网关 EEWORLDIMGTK21 ANet-2E4SM 边缘计算网关，嵌入式linux系统，网络通讯方式具有Socket方式，支持XML格式压缩上传，提供AES加密及MD5身份认证等安全需求，支持断点续传，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104协议电能、环境等数据采集、转换和逻辑判断 5结语光储充一体化充电站应用综合能源服务建设模式意义重大。清洁、*效、可靠的能源服务可以通过对电池、管理系统系统的细致优化来实现。未来,综合能源服务将随着清洁能源技术的不断创新而进一步成熟和普及,为中国提供可行的解决方案,以达到碳中和目标,促进新能源运输的普及。一体化的能源服务建设模式将成为为建设绿色智能社会提供坚实支撑的新能源基础设施的重要组成部分。参考文献：【1】《“十四五”科技创新与发展规划》[R].中国海洋石油集团有限公司，2020.7. 【2】GB/T51048-2014《电化学储能电站设计规范》[S].中国计划出版社，2018. 【3】GB/T42288-2022《电化学储能电站安全规程》[S].*家市场监督管理总局. 【4】喻志友、劳景水、叶海宾、杨季平、徐伟.海上油气田电网分布式储能电站建设【6】安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版
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摘要：随着全球对可再生能源的关注不断增加，双碳能源技术成为应对气候变化和实现碳中和目标的重要方向之一。双碳能源技术是一种绿色、可持续的能源发展方向，光储充一体系统作为其中的重要组成部分，具有将光能转化为电能并进行储存和供电的功能。文章对光储充一体系统的设计与性能进行分析，以期为双碳能源技术的推广和应用提供技术支持。关键词：双碳能源技术；光储充一体系统；光伏发电；电能储存 1、双碳能源技术和光储充一体系统分析 1.1双碳能源技术双碳能源技术是一项综合运用多种*进技术的战略性能源方案，旨在降低能源生产与利用过程中的 CO2和甲烷排放，实现能源系统的低碳与低甲烷化。该技术涵盖清洁能源生产、能源储存与调度、碳排放控制与碳利用、甲烷排放控制及能效提升等关键技术领域。通过采用太阳能光伏、风力发电等清洁能源生产技术，以及电化学储能、氢能储存等能源储存技术，实现了对可再生能源的*效利用。同时，通过碳捕获与封存、碳利用技术，有效减少 CO2排放并实现其资源化利用。在甲烷排放方面，生物甲烷控制技术和监测技术有望降低甲烷排放水平。智能能源管理系统和*效用能技术的应用则有助于提高整体能源系统的效能。 1.2光储充一体系统光储充一体系统是一种综合利用太阳能的技术，其包括太阳能光伏发电、能量存储和电池充电等功能。该系统的核心在于将太阳能转化为电能，并将其储存起来，以供电池充电或供电使用。光储充一体系统是一种集成化的解决方案，有助于提高太阳能利用效率，减少电能浪费，以及实现可持续能源的管理和利用。光储充一体系统（图1）包括太阳能光伏发电组件、能量存储装置（如锂电池或电容器）及智能电池管理系统。太阳能光伏发电组件通过光电效应将太阳辐射转化为直流电能，然后，能量存储装置将电能存储起来，以备不时之需，*后，智能电池管理系统监控和管理电池的充放电过程，确保系统的稳定性和可靠性 [1]。 EEWORLDIMGTK0 2、光储充一体系统设计 2.1 太阳能光伏组件选择与设计在太阳能光伏组件选择与设计方面，采用*效的单晶硅太阳能电池板，提高能量转换效率，具备*越的适应性和耐候性。通过*密布局和倾斜角设置，*大程度地优化电池板的日照接收，并通过详尽的阴影分析，*小化阴影损失。选择效率超过20% 的单晶硅太阳能电池板，确保系统在有限空间内获得*大能量收集。在电池和充电控制器选择方面，采用高能量密度、轻量和长寿命的锂离子电池，搭配*进的*大功率点跟踪（MPPT）充电控制器，以*大化充电效率并对电池进行保护。通过高度优化的固定支架或双轴追踪系统，确保光伏组件在不同季节和天气条件下*大程度地接收太阳辐射[2]。引入多层次的实时监控系统及远程监控和报警系统，监测电池状态、光伏组件性能和充电控制器运行情况等，以保障实时性的数据记录。*后，为确保光储充一体系统的可持续运行，引入自动清洁系统，并制订了定期巡检计划，以定期检查电缆连接和系统组件，以充分发挥光储充一体系统在能源收集和利用方面的潜力。 2.2 储能设备选择与设计在储能设备选择与设计方面，选择锂离子电池储能系统作为*佳解决方案，考虑其高能量密度、长寿命和轻量特性。通过进行系统能量需求分析，确定额定容量和*大充放电功率，以适应周期性和突发性负载需求。优化连接方案，将储能系统与太阳能光伏组件和充电控制器集成，*小化能量转换损失。考虑循环寿命，实施深度充放电管理、温度控制和充电电流控制，以*大程度延长电池寿命。集成*家法规标准，采用安全措施，如温度传感器和电流限制，以预防安全风险。进行*面的经济性分析，考虑投资成本、运营维护成本和电池寿命成本，以确保经济可行性。制订定期的维护计划，监测电池健康状态、检查连接线路和系统软硬件，以确保储能系统长期稳定运行[3]。 2.3 电力转换器设计在电力转换器设计中，选用*效的直流 – 交流逆变器，以*小化能量损耗，满足系统直流电能向交流电能转换的需求。通过功率容量匹配、电流和电压稳定性控制，确保逆变器适应各种负载变化，同时优化响应时间和效率。引入智能控制策略，实时监测电力需求和太阳能光伏系统输出，以*大化能量利用。配置过载和短路保护机制，保障系统安全运行。整合温度管理系统，提高逆变器在高温环境下的运行效率和寿命。通过遥测与监控系统，远程监测逆变器性能，记录关键参数，实现故障诊断和性能优化。这一系列措施旨在提高电力转换器的效能，为光储充一体系统提供稳定、*效的电能转换[4]。 2.4 控制系统设计在控制系统设计方面，采用*进的 MPPT 算法，提高光伏组件的能量利用效率。结合智能充放电控制，优化储能设备的运行，以适应动态的电能需求。配置远程监控系统，实现对系统状态的实时监测与远程管理。这一*面的控制系统设计旨在*大程度地提高系统整体性能，确保光储充一体系统在不同工况下实现*效稳定的运行。 3、光储充一体系统性能分析 3.1 能量转换效率分析太阳能光伏组件中的*效单晶硅电池板选择和*密设计的布局使得系统在不同日照条件下能够*大化吸收太阳辐射，从而实现高能量转换效率。采用的单晶硅太阳能电池板具有超过20% 的效率，这使得系统在有限的空间内能够获得*大的能量收集。通过电池和充电控制器的*效设计，系统有效地将太阳能转化为直流电能，并通过储能设备中的锂离子电池实现能量的*效储存。在电力转换器方面，选用了*效的直流 – 交流逆变器，逆变器在将储存的直流电能转换为交流电能时，通过*进的 MPPT 算法，光伏组件的能量输出得到*大化。同时，系统实时监测电力需求、光伏发电和储能状态，通过智能控制策略优化能量的分配，使得系统在动态电能需求变化中保持*效运行。某遥测与监控系统的实时数据记录显示，在不同天候和负载条件下，系统的总体能量转换效率维持在85% 以上。 3.2 储能效率分析储能效率直接关系到储能系统对太阳能的有效吸收和释放。储能效率的主要影响因素包括充电和放电的过程效率及电池的自放电损失。经过深度充放电管理、温度控制和适当的充电电流控制，系统成功降低了充电和放电阶段的能量损失。根据 IEC 61683，充电阶段的效率可达到95% 以上，而放电阶段的效率维持在90% 以上。这一数据表明，系统在能量的储存和释放过程中表现*色，有效地优化了能源管理并降低了损耗。在电池管理系统（BMS）的引导下，系统成功实现了对电池循环寿命的*大化控制。通过*密的电池监控系统，实时监测电池的状态，包括电压、电流和温度等参数。此外，系统采用*进的 BMS 算法对电池进行均衡管理，进一步确保电池组件的寿命得到有效延长。根据 IEC 61683，在标准运行条件下，整个储能系统的总体储能效率维持在85% 以上。这一储能效率的高水平表明系统在吸收太阳能并将其转化为电能，以及在需要时有效释放电能方面取得了显著成功。 3.3 供电稳定性分析光伏组件的*效能量转换和电池的高能量密度确保了系统在太阳能供应下能够产生稳定的直流电源。具体而言，采用的单晶硅太阳能电池板在典型日照条件下实现了超过20% 的转换效率，有效提高了光伏组件的能量输出。此外，系统通过高度优化的固定支架或双轴追踪系统，确保光伏组件在不同季节和天气条件下都能*大程度地接收太阳辐射，从而提高了系统的稳定供电能力。通过深度充放电管理和温度控制，系统成功维护了储能设备的*效运行，确保了在非太阳能供应时能够提供稳定的电能输出。在储能系统的充电和放电过程中，根据IEC 61683可知，系统能够保持95% 以上的能量转换效率，从而提高了系统对电能的可靠利用。电力转换器作为能量传递的关键环节，通过采用*效率的直流 – 交流逆变器，实现了直流电能向交流电能的稳定转换。在标准操作条件下，这些逆变器的转换效率可达到90% 以上，确保系统在交流电能输出时*小化能量损耗，显著提高了供电的稳定性。这些性能指标来源于行业标准测试报告和逆变器制造商的技术规格，保证了数据的准确性和可靠性。 3.4 可靠性与寿命分析采用的单晶硅太阳能电池板具有较低的光衰减率，从而保证了系统在多年的运行中能够保持较高的能量输出。系统的阴影分析和组件布局设计有效减小了阴影损失，*大程度地提高了光伏组件的可靠性。储能设备方面，锂离子电池以其低自放电率和较长的循环寿命为系统提供了可靠的储能媒介。深度充放电管理和温度控制有助于减缓电池的寿命衰减过程。实时电池监控系统对电池状态进行细致监测，可及时发现异常情况并采取措施，有效提升了电池的寿命。根据相关数据可知，电池组件在正常运行条件下能够保持高达10 a 以上的寿命。根据 IEC 62040可知，这些逆变器的设计寿命在标准操作条件下能够达到15 a 以上，体现了其*越的可靠性。这种持久的性能确保了系统整体的连续稳定性，为长期的能源供应提供了可靠的技术保障。 EEWORLDLINKTK04.6.15事故追忆可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。用户可自定义事故追忆的启动事件，当每个事件发生时，存储事故前10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户*定和随意修改。 EEWORLDIMGTK1 图29事故追忆 5、硬件及其配套产品序号设备型号图片说明 1 能量管理系统 Acrel-2000MG EEWORLDIMGTK2 内部设备的数据采集与监控，由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。数据采集、上传及转发至服务器及协同控制装置策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等 2 显示器 25.1英寸液晶显示器 EEWORLDIMGTK3 系统软件显示载体 3 UPS电源 UPS2000-A-2-KTTS EEWORLDIMGTK4 为监控主机提供后备电源 4 打印机 HP108AA4 EEWORLDIMGTK5 用以打印操作记录，参数修改记录、参数越限、复限，系统事故，设备故障，保护运行等记录，以召唤打印为主要方式 5 音箱 R19U EEWORLDIMGTK6 播放报警事件信息 6 工业网络交换机 D-LINKDES-1016A16 EEWORLDIMGTK7 提供16口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题 7 GPS时钟 ATS1200GB EEWORLDIMGTK8 利用gps同步卫星信号，接收1pps和串口时间信息，将本地的时钟和gps卫星上面的时间进行同步 8 交流计量电表 AMC96L-E4/KC EEWORLDIMGTK9 电力参数测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率,频率、功率因数等)、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。多种外围接口功能:带有RS485/MODBUS-RTU协议:带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的"遜信“和“遥控”的功能 9 直流计量电表 PZ96L-DE EEWORLDIMGTK10 可测量直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。可带RS485通讯接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能 10 电能质量监测 APView500 EEWORLDIMGTK11 实时监测电压偏差、频率俯差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、诺波等电能质量，记录各类电能质量事件,定位扰动源。 11 防孤岛装置 AM5SE-IS EEWORLDIMGTK12 防孤岛保护装置，当外部电网停电后断开和电网连接 12 箱变测控装置 AM6-PWC EEWORLDIMGTK13 置针对光伏、风能、储能升压变不同要求研发的集保护，测控，通讯一体化装置，具备保护、通信管理机功能、环网交换机功能的测控装置 13 通信管理机 ANet-2E851 EEWORLDIMGTK14 能够根据不同的采集规的进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据果集汇总: 提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能:实时多任务并行处理数据采集和数据转发，可多链路上送平台据: 14 串口服务器 Aport EEWORLDIMGTK15 功能:转换“辅助系统"的状态数据，反馈到能量管理系统中。 1)空调的开关，调温，及完全断电(二次开关实现) 2)上传配电柜各个空开信号 3)上传UPS内部电量信息等 4)接入电表、BSMU等设备 15 遥信模块 ARTU-K16 EEWORLDIMGTK16 1)反馈各个设备状态，将相关数据到串口服务器: 读消防VO信号，并转发给到上层(关机、事件上报等) 2)采集水浸传感器信息，并转发3)给到上层(水浸信号事件上报) 4)读取门禁程传感器信息，并转发结束语随着“双碳”目标推进，我国光伏、储能、新能源汽车发展不断进步，“光伏 + 储能 + 充电”组合也被越来越多地应用到市场中。光储充一体系统通过精心选择与设计，在太阳能光伏组件、储能设备和电力转换器方面取得了显著成果。优化的太阳能电池板、锂离子电池和*效逆变器，使系统在能量转换效率、储能效率和供电稳定性方面表现*越。监测机制和管理策略确保了系统在长期运行中的可靠性和寿命。电池组件10 a 以上的寿命和逆变器15 a以上的设计寿命突显了系统的可靠性。这一综合性能的提升为清洁能源的应用提供了可行的、可持续的解决方案，为可再生能源的推广和发展作出巨大贡献。参考文献 [1] 梁淑烨 .“双碳”目标下资源型城市能源治理困境及对策研究[D]. 大庆：东北石油大学，2023. [2] 王晋伟 . 低碳能源技术追踪预测决策支持系统的开发设计[J]. 中国市场，2022（13）：128-132. [3] 刘金豆，成杰，俞高伟 . 基于低压直流配电网并网的并离网一体光储发电系统研究 [J]. 华电技术，2021（4）：63- 70. [4] 高文韬 . 低碳能源技术发展战略研究 [J]. 科技风，2016 （23）：91. [5] 梁永全 . 分布式光储一体并网发电系统的设计与研究 [J]. 通讯世界，2018（5）：132-133. [6] 朱立刚，郑小敏.双碳能源技术中的光储充一体系统设计与性能分析[A].电力系统，2024 [7] 安科瑞企业微电网设计与应用设计,2022,05
2024-11-05
发表了主题帖：【能源管理】浅谈智慧能源管理系统在钢铁行业中的应用--安科瑞张云18217320907

摘要：钢铁行业作为能源消耗高密集型行业，在能源利用和碳排放方面面临着巨大的挑战。在“双碳”目标的背景下，加强钢铁企业的能源管理，提高能源利用效率，对于推动行业绿色发展和实现碳中和目标具有极强的现实意义和深远的历史意义。为了有效应对这一挑战，本文提出构建一套适用于企业发展的智慧能源管理平台。该平台以综合能源协同利用为核心，通过精细化计量、科学核算和智能调控，能有效降低碳排放和用能成本。关键词：碳中和 ; 碳排放 ; 智慧能源 1、引言　2020 年 9 月 22 日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界宣布了中国的新达峰目标与碳中和愿景。“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。”2023 年 2 月 6 日，中国节能协会制定并发布了《零碳工厂评价规范团体标准管理办法》: 鼓励利用自身的资源优势，加大与政府、企业的合作，帮助企业在降碳同时，积极对接投融资机构，为减排企业引入绿色融资机会，实现减排的正面收益。努力打造“零碳工厂”，助力碳达峰碳中和目标的早日实现［1］。随着企业生产规模的扩大和产能的提升，用能成本也不断上升，企业越来越关注能源成本的控制和能源效率的提升。另外，双碳政策的推进，多元化的分布式能源供应是企业未来能源供给的趋势，但传统的工厂能源管理水平已不能适应多样化的用能形式，亟需探索一种智慧能源管理的新模式［2］。目前我国在碳中和与降碳方面已经取得了显著的进展。政府积极推动双碳工作，采取了一系列措施来推进节能减排和低碳发展。全国碳市场的建设也在稳步进行，为企业减排温室气体、推动行业绿色低碳转型提供了重要平台。此外，社会各界对双碳工作的关注度也在不断提高，积极参与降碳、减污、扩绿、增长，推动生产生活方式的低碳化、绿色化［3］。然而，尽管取得了一些成绩，我国在碳中和与降碳方面仍面临一些挑战和不足。首先，产业低碳转型面临稳增长、降成本、促创新等多重约束。在推进低碳转型的过程中，如何在保持经济增长的同时降低碳排放、提高能源利用效率，以及推动技术创新和产业升级，都是需要解决的问题。然后，能源结构调整也是一个重要挑战。我国在能源消费结构上仍然以化石能源为主，如何加快清洁能源的发展，解决能源安全保障、机制理顺和技术创新等问题，是实现碳中和目标的关键［4］。最后，区域发展不均衡也加大了双碳工作的统筹协调难度。不同地区的经济发展水平、资源禀赋和产业结构存在差异，因此，需要建设一套适合企业发展的、满足综合能源协同利用的、能够有效降低碳排放和用能成本的智慧能源管理平台。 1.1现代企业智能化能源管理系统的控制与服务方向　　工业制造业、能源产业作为我国社会经济的支柱产业，近年来也面临着产业结构不科学合理、能源消耗量高等的问题。因此，依托于分层式的能源数据信息管理系统，对于现代企业的智能化能源控制与服务，主要包括数据采集、筛选处理与分析，以及生产设备在线监视与控制、能源消耗与利用等的管理方向。　　(1)数据采集、筛选处理与分析。能源管理控制系统的信息采集层，负责利用现场采集仪表、异构通讯采集设备等，实时采集生产工艺、能源消耗与应用的数据信息，并通过现场控制中心作出采集层信息的简单筛选与处理，以此作为生产工艺与流程监视、报警的参考依据。　　(2)生产设备在线监视与控制。工业或热电企业生产的能源消耗监测，主要通过能源管理控制系统，搜集内部不同生产设备的数据信息，包括产品生产的运行信息、能源使用信息，对多种生产设备实时监控的信息作出整合，并与过限报警、故障报警装置形成连接，可实现生产设备安全运用中的能源信息监控目标。　　(3)能源消耗与利用。工业能源消耗数据的处理与管理，是依据能源管控系统的数据处理层、决策层，对涉及电力、燃气、蒸汽与压缩空气等能源，作出全面的监控、处理与分析。而后利用能源消耗、能源调度的监控数据，作为生产设备监测、能源消耗预测、能源负荷平衡、成本控制与优化的依据，完成一系列能源数据的决策应用。 2、软件模块设置（1）现代企业智能化能源管控平台，主要基于Windows操作系统、SCADA数据采集与监视控制软件，进行现场设备的硬件数据测量、运行数据采集、自动化监控控制、信号报警等。这一能源消耗与应用管理的任务执行过程中，由域服务器、其他管理与备份服务器支持，在SCADA网络数据采集、处理与管理系统中，设置信号滤波、量程转换、用户脚本执行、事件记录、报警检查、历史存储等的组件。智能化能源管控平台的软件系统结构随后借助于网络计算机、PLC可编程逻辑控制器、RTU远程终端单元、Web服务器等的软硬件，搭建起用于能源管控系统后台、交互的人机界面(HMI)。当多种企业生产设备、电力或热能能源子站接入网络时，4由域服务器确定以下信息：(1)此网络计算机的IP地址是否属于本域内。（2）用户账号是否存在、登录信息的输入是否正确，若有一项不正确则拒绝登录。（3）在域服务器中部署DNS服务，使用DNS解析子站域名、并通过域名转换，与子站主机的IP地址进行一一对应。在以上能源子站的用户身份及权限验证完成后，在Historian数据库服务器、0racle服务器、PI数据库支持下，由能源管控中心系统将数据采集、处理的指令信号，发送至报表系统、Web发布系统等，再使用智能化电子令牌异构控制模块，将企业生产现场设备运行数据、能源消耗数据，传回至多个管理服务器端口。 3、智能化能源管理系统在企业中应用的能耗控制功能实现　　在Historian数据库服务器、Oracle服务器、PI数据库等硬件，以及B/S架构、MyEcplice开发工具、MySQL关系型数据库系统支持下，搭建起用于数据信息存储、数据传输与操作指令控制、用户服务的智能化能源管控系统。　(1)总配电子系统。电力配电系统(TN-C)为三相三线、三相四线制配电系统，包括高压配电线路、变电站、配电站、配电房等的组成结构。在电力企业发电、电力输送过程中，由供电电源向不同用电区域、用电设备，合理有效分配电力资源，而配电子系统管理模块可通过仪表能耗监测装置，实时查看各支路的用电情况、能源消耗状况，包括系统产能、分表用能、环比负载等的数据信息，以及整个配电系统拓扑结构的稳定性。　(2)生产设备数据配置。选用生产现场仪表、无线智能电表、XL10智能信号采集器，从电力生产企业的机器中，采集生产机器运行、待机、故障、停机的运行状态信号，得到生产设备的实时电流、电压、功率、故障等数据，并将生产运行数据上传至电力服务器，或经由不同区的网络交换机端口，传回至智能化能源管控中心。　(3)能耗报表指标分析。利用现场仪表、数据采集器、异构通讯采集器等设备，搜集在日、周、月、季度等周期的生产用能数据，并通过Modbus协议、DL/T645协议、HTTPS协议、I/0接口等，将实时监测到的系统不同周期能耗、吨煤能耗情况，传回至智能化能源运维管理平台，对录入的数据指标整合为能耗统计报表，提供数据报表下载和导出，分析并反映各单位月度或企业的用能情况、能耗利用效率。　(4)故障信号报警/预警。在电力企业的上位监测站中，布置高压开关触头、温度传感器、感烟传感器、XL10智能信号采集器，并设置设备过限预警标准、能耗需量报警值，监测不同时间点、不同系统支路的生产运营情况，掌握在电力生产最大负载下，电力企业系统可能发生的设备故障、能源消耗与利用过限等问题，提出针对性的问题改进与解决方案。 4、智能化能源管理控制系统的网络组织架构、功能、软硬件组成 4.1能源管理控制系统的网络框架结构　　现场通过厂区局域网和平台通讯，平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后，客户可以在任意能与局域网联通的地方，通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看各处的运行情况。系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。现场设备层：主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。平台管理层：包含应用服务器、WEB服务器和数据服务器，一般应用服务器和WEB服务器可以合一配置。平台采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：首先第一层为企业能源数据采集层，是利用生产现场计量仪表、AI异构通讯模块、数据板卡ME等，搜集产品生产的工艺信息、设备运行信息、能源使用信息，完成工业生产控制系统内的正向数据采集。而后在工业级交换机、单模光缆等网络设备支持下，采取环形、星形相结合的网络结构，建立起不同自动化监控系统之间的网络连接，进行主站点、子站点等生产单元的数据信息传输控制。由EMS能源管理控制系统，向企业内的产品生产、工业制造车间发送指令信号，实时传输某一周、某一月的生产能源消耗信息，包括能源设备运行状态、能源介质总用量等信息，各车间的现场控制中心，负责指令信号响应、能源消耗数据采集处理、并逆向传送相关的响应数据。第二层为数据运算、处理与调度层级。通过通讯管理机进行数据信息处理、运算后，存储至数据库服务器之中。最外层为能源数据决策应用层。这一层级包含中央交换机、客户端、工程师站等组成结构，其中由中央交换机作为数据流转换、能源管理功能的控制核心，建立起数据集中处理与分析的数学模型，通过各主站点、子站点生产单元的传输数据计算，得出生产设备控制数据、成本优化数据、能源预测与平衡数据、能源负载与综合利用数据的结果。这里智能化能源管控子站的数据采集系统，包含CPU控制终端处理器、异构通讯采集设备、生产现场仪表、TCP/IP通讯协议、AI异构通讯模块、EN2T以太网通讯模块等的硬件设施，用于主站管理控制系统、各子站系统的网络连通，以及PLC控制器、网络交换机之间的设备对接。　根据以上图2的EMS智能化管控系统的网络硬件结构可以得出：智能化能源管控子站的services服务系统，是在能源管控中心的主结构下，设置基础能源管理服务器、GIS地理服务器、Web发布服务器、ICV网络管理服务器、I/0服务器、备份服务器、目录服务器、PI实时数据库等的任务处理模块。在此基础上，将不同能源子站接入网络防火墙、220V双路供电电网，通过以太网通讯模块、AI异构通讯传送，形成能源子站UPS运行信号、ICV服务器管理系统的连接，并完成二者之间企业生产运行数据、能源消耗数据的传输发送。当UPS运行信号发生故障的情况下，基础能源管理服务器、ICV网络管理服务器等模块，将向智能化能源管理控制总系统，发出过限报警、故障报警信号，以便于专业技术人员及时处理解决问题。 5平台设计与功能 5．1 系统平台设计智慧能源管理平台采用去中心化的分布式网络构架设计如图 2 所示，采用 B / S 模式，实现云端建模、设计及部署，简化了客户端的维护工作，为以业务模式为基础的功能模块扩展提供软件支撑基础。满足集团海量实时数据地存储和处理的要求，存储在系统中的历史数据可永不删除，系统不会因为数据量的攀升影响到存储和访问速度。遵循系统应用插件规范进行二次开发，开发的功能模块插件可无缝配置到应用界面中使用。 5．2 系统实施每家工厂实施能碳管理系统建设，首先是制定出符合管理要求的能碳管理架构，该架构可以随着管理需求的变化而灵活调整。能碳管理架构可按照厂区、车间、生产线进行配置，将能耗数据与管理架构进行对应关联，全面的展示出能源管理的范围和深度。功能 AcrelEMS企业微电网能效管理系统提供基于行业特点细分的能效管理解决方案，支持有线/无线方案接入各类智能设备，并提供多种第三方系统接口协议，融合企业微电网电力监控、能耗统计、电能质量分析及治理、智能照明控制、主要用能设备监控、充电桩运营管理、分布式光伏监控、储能管理等功能，通过一个平台即可全局、整体的对企业电网进行进行集中监控、统一调度、统一运维，满足企业用电可靠、安全、节约、有序用电要求。平台支持中英文切换，现已应用于多个行业和地区用户侧能源管理和电力运维平台，单个平台已接入1600多个用户变电所数据，提供能源分析和运维管理功能。图3AcrelEMS能效管理平台应用电力监控对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制，监测企业微电网主要回路的电能质量并进行治理，对故障及时处理并发出告警信息，提高企业供电可靠性。图4电力监控功能能耗分析采集企业电、水、燃气等能源消耗，进行分类分项能耗统计，计算单位面积或单位产品的能耗数据以及趋势，对标主要用能设备能效进行能效诊断，计算企业碳排放，为企业制定碳达峰、碳中和路线提供数据支持。图5能耗分析功能照明控制智能照明控制功能可以根据企业情况实现定时控制、光照感应控制、场景控制、调光控制等，并结合红外传感器、超声波传感器，实现人来灯亮、人走灯灭，并可以根据系统的控制策略实现集中控制，为企业节约照明用电。图6照明控制功能分布式光伏监控监测企业分布式光伏电站运行情况，包括逆变器运行数据、光伏发电效率分析、发电量及收益统计以及光伏发电功率控制。图7分布式光伏发电监测储能管理监测储能系统、电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)运行，包括运行模式、功率控制模式，功率、电压、电流、频率等预定值信息、储能电池充放电电压、电流、SOC、温度，根据企业峰谷特点和电价波动以及上级平台指令设置储能系统的充放电策略，控制储能系统充放电，实现削峰填谷，降低企业用电成本。图8储能管理充电桩运营管理监测企业充电桩的运行状态，提供充电桩收费管理和状态监测功能，并根据企业负荷率变化和虚拟电厂的调度指令调节充电桩的充电功率，使企业微电网稳定安全运行。图9充电桩管理自定义驾驶舱可根据用户的关注点自行绘制所需的驾驶舱页面，包括能源预收费、充电桩运营、电梯、空调、照明等各种设备的能耗统计、收益统计、运维情况等。图10能源物联网驾驶舱定义数据采集和数据监测实时监测各配电柜的电压、电流等电力参数，实现遥测、遥信、遥控。实时监测各配电室温湿度、烟感、水浸等环境参数。监视变压器的运行状态及用能参数，测算损耗，找出经济运行区间，降低能源损耗。图11数据采集和监测能耗统计分析主要是对能耗的数据、能耗分项以及区域能耗和能耗指标等进行统计。其中还包含总能耗定比,也就是指实际消耗的能量所占据总能量的百分比,并利用各种图形的方式进行表示，用于综合能耗分析。图12能耗统计分析电气和消防安全管理接入电气火灾探测器、无线测温传感器、智能断路器等设备，对配电回路的剩余电流、线缆温度等火灾危险参数进行实时监控和管理。在消防水池、消防水箱等地方安装消防水位表，检测消防水位的变化；消防水管、喷淋等地方安装消防水压表，检测消防管道的压力。在家庭、宾馆、公寓等存在烟雾、可燃气体的室内场所，安装独立式烟感或可燃气体探测器，检测这些场所是否存在烟雾和可燃气体。图13电气消防安全管理能源收费管理适用于物业租赁方对出租物业的能源收费管理，支持水电一体化收费管理，具备租户开户、销户、退差操作，支持分时电价和阶梯电价设置和功率过载阈值设置，可对接支付应用程序实现自助支付。图14能耗收费管理充电桩运营管理当用户要管理多个充电站的充电桩时可把充电桩自助接入平台，实现对充电桩状态的监测和扫码、刷卡充电收费管理。在用电高峰期如充电负荷过高超出供电变压器承受范围还可以自动设置充电功率限制或新增充电限制，或投入新能源，确保能源供应安全。图15充电桩运营管理照明控制管理可远程控制照明设备的开关，并可以根据光照度、经纬度日出日落时间和时间设置策略来自动控制灯光，节约照明能源。图16照明控制管理碳排放分析统计用户的碳排放量并追踪碳排放足迹，提供碳排放清单，进行配额核算和配额考核。图17碳排放分析 4.3硬件设备组成　不同工业及能源企业的智能化能源管理系统，通常为环形网络连接、星形网络连接的结构，形成层级式连接的工业环网，其中管控中心主站点负责下属多个子站的控制，具体能源管理系统的子站环网结构如下图2所示。类型型号外观产品功能中高压微机保护装置 AM6、AM5SE 实现110kV至10kV回路的保护、测量和自动控制功能电能质量在线监测装置 APView500 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波等电能质量，记录各类电能质量事件，记录事件发生前后的波形，辅助用户分析电能质量发生的原因,定位扰动源。动态谐波无功补偿系统 AnCos*/*-G Ⅰ型同时具备谐波治理、无功功率线性补偿与三相电流平衡治理和稳定电压的功能,响应时间快，精度高、运行稳定，能根据系统的无功特性自动调整输出，动态补偿功率因数；计量电能表 DTSD1352 具有全电量测量，电能统计，80A内可直接接入，导轨安装。费控电能表 DDSY1352-Z 计量单相用户电流、电压、分时电能，复费率设置，适用8种季节模式、8个时段费率、14个时间段设置，内置分断开关，可分断60A以内单相电流，支持射频卡刷卡或远程充值。费控电能表 DDSY1352-XDM 单相预付费电能表，支持1路单相进线，3~5路单相出线，分别用于照明、插座、空调、卫生间等独立控制，具备恶性负载识别功能。费控电能表 DTSY1352-Z 计量单个三相用户电流、电压、分时电能，复费率设置，适用8种季节模式、8个时段费率、14个时间段设置，内置分断开关，可分断80A以内三相电流，支持射频卡刷卡或远程充值。费控多用户表 ADF400L-Y 最多计量36个单相回路或者12个三相回路的电能计费，具备分时电价复费率设置，内置分断开关，可分断80A以内三相电流。可根据用户数量组装模块数量。物联网仪表 ADW300W 主要用于计量中低压配电的三相电气参数，采集状态量并控制断路器，可灵活安装于配电箱内，自带开口式互感器，可实现不停电安装，具备RS485、4G、LoRaWan无线通信功能，适用于配电系统数字化改造。单相电子式计量表 ADL200 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。总电能计量（反向计入正向），3个月历史电能数据冻结存储；8位段式LCD显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能2级。三相电子式计量表 ADL400 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。（正、反向）有功、无功电能计量；A、B、C 分相正向有功电能计量；2-31次谐波电压电流；12位段式LCD显示、背光显示，电能精度0.5s级。单相预付费电表 DDSY-4G 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。有功电能计量（正、反向），A、B、C分相正向有功电能，支持4个时区、2个时段表、14个日时段、4个费率最大需量及发生时间，实时需量，历史冻结数据购电记录；8位段式LCD显示、背光显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能0.5s级。三相预付费电表 DTSY-4G 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。有功电能计量（正、反向），A、B、C分相正向有功电能，支持4个时区、2个时段表、14个日时段、4个费率最大需量及发生时间，实时需量，历史冻结数据购电记录；8位段式LCD显示、背光显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能0.5s级。多功能电力仪表 AEM96 三相电力参数测量、电压和电流的相角、四象限电能计量、复费率、最大需量、历史电能统计、开关量事件记录、历史极值记录、31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）、开关量、报警输出通讯方式：RS485接口，支持Modbus-RTU 协议 AEM72 三相电力参数测量、电压和电流的相角、四象限电能计量、复费率、最大需量、历史电能统计、开关量事件记录、历史极值记录、31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）、开关量、报警输出通讯方式：RS485接口，支持Modbus-RTU 协议 ACR系列三相所有电力参数、最大需量记录（ACR320EFL）、分时电能统计及12月电能统计、日期时间显示、LCD显示、RS485通讯，事件记录。通讯方式：RS485，Prifibus-DP、以太网 APM系列全电量测量，四象限电能，复费率电能，仪表内部温度测量，总有功、总无功、总视在电能脉冲输出、秒脉冲等可选。三相电流、有功功率、无功功率、视在功率实时需量及最大需量(包含时间戳)。电流、线电压、相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、电流总谐波、电压总谐波的本月极值和上月极值(包含时间戳)。中文显示，有功电能0.2s级。通讯方式：RS485，Prifibus-DP、以太网直流电能表 DJSF1352 1.精度：1级或0.5级，带±12V电压输出用于霍尔传感器供电 2.测量：电压、电流、功率、正反向电能，支持双路计量。智慧用电监测装置 ARCM300-Z 三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、 Hz、cosΦ），视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测， 4 路温度监测，2 路继电器输出，2 路开关量输入，支持断电报警上传电气防火限流式保护器 ASCP200-40B 可实现短路限流灭弧保护，过载限流保护、内部超温限流保护、过电压保护、漏电监测、线缆温度监测等功能，1路RS485通讯，1路GPRS（或NB）无线通讯，额度电流0-40A，额定电流菜单可设故障电弧探测器 AAFD-DU 监测故障电弧、漏电、温度两路无源干接点（开关量）输入两路无源常开触点（开关量）输出电瓶车充电桩 ACX系列充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。支持投币、刷卡，扫码、免费充电，汽车充电桩 AEV_AC007 额定功率7kW,单相三线制，防护等级IP65,具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用。通讯方式：4G、蓝牙、Wifi 30KW、600KW、120KW多规格可选电气接点在线测温装置 ARTM-Pn 可监测电压、电流、频率、有功功率、无功功率、电能，可接收60个无线温度传感器温度 ATC600 ATC600有2种工作模式：终端(-C)、中继(-Z)，可根据项目布局选择配置。可接收240个无线温度传感器温度智能光伏采集装置 AGF-M系列光伏电池串开路报警，可以配合组串电压进行综合判断；带3路开关量状态监测，用于采集直流断路器、防雷器等输出空接点状态；一次电流采用穿孔方式接入，安装方便，安全性高；测量元件采用霍尔传感器，隔离测量最大电流20A；电压测量功能可测量母线电压最高DC 1500V 三遥单元 ARTU系列可扩展DIDO以及多路模拟量输入输出单元。通讯方式：RS485接口，Modbus协议。可扩展2G、Lora、LoRAWAN、NB-IoT、4G、以太网智慧照明 ASL200系列遥控输出两路无源干接点（开关量）输入两路无源常开触点（开关量）输出 5、结论　　展望未来，智慧能源管理平台将成为企业能碳管理的重要工具。随着技术的不断进步与应用的深入，这一平台将不断优化和完善，为企业提供更加全面、高效的能源管理服务。同时，企业也将通过智慧能源管理，实现可持续发展，为构建绿色低碳的社会环境贡献力量。
发表了主题帖：【风力发电】探讨风力发电并网系统的控制和优化策略--安科瑞张云18217320907

【摘要】：作为一种常见的新能源发电方式，风力发电在电力工业中发挥着重要作用。根据风力驱动风叶片旋转，从而将风能转化为电力，并通过发电机将电力输送给各种用户，满足人们的日常需求。在全球风力发电领域，我国的相关技术具有一定优势。深入研究风力发电技术尤为关键，有利于优化国内能源结构和实现环保目标，引起了国际社会的广泛关注。未来须注意不断创新，实现风力发电技术突破，为能源发展注入强大动力。本文探讨了风电并网系统的控制和优化策略，以供参考。【关键字】：风力发电并网系统；风力发电；系统控制；优化策略 0引言风电作为一种可再生资源，具有低污染、储量大等优点。随着近年来**绿色发展战略的深入实施，我国风力发电技术取得重大进展。风力发电总装机容量机并网规模呈逐年增长趋势，为**工农业生产及居民生活提供了大量电力能源。然而，风力发电并网涉及许多复杂的技术和管理问题。为了确保风电新能源的快速利用，须根据风力发电的特点采取相应的技术措施，不断提高并网性能，提高供电质量。进一步优化我国电力供应结构，推动风电及新能源产业的健康发展，为实现能源绿色低碳转型目标提供有力支撑。 1风力发电 1.1概述我国幅员辽阔，风能资源丰富，特别是在三北地区、东南沿海地区及附近海域，风力发电已成为新能源发电中应用*广泛的方式之一。风力涡轮系统是风力发电机组中*为关键的部分，主要由风力涡轮机、机舱和塔架组成。风力涡轮机在风力发电中起着至关重要的作用，负责将风能转化为机械能。风力涡轮机叶片的制造材料需要具有高强度和轻量化的特性。常见的叶片形状是双流线，在某些特殊情况下，也可以使用S形叶片。然而，在风力发电设备的长期运行过程中，风力涡轮机等部件可能会受到自然环境的影响，出现腐蚀、开裂等质量问题，因此需要定期维护和保养。塔架在风力发电设备中起着支撑作用，其高度调整需要参考风力涡轮机的直径和风资源剪切指数。塔的高度通常在70-140m之间。发电机将机械能转化为电能，其容量与风力涡轮机叶片的长度相关。随着科学技术的不断进步及应用范围的扩大，在我国能源结构中风力发电的地位日益提升，为我国绿色发展和能源转型奠定了坚实基础。如何安全且经济地降低风力发电系统并网损耗，以及风力发电系统主动参与电压调节控制的能力探究，成为当下关于新能源行业的热点研究内容之一。 1.2特点风力涡轮机在风力发电过程中起着至关重要的作用。当风作用在涡轮机的叶片上时，叶片开始旋转，随着风速的增加，叶片转速逐渐增加，直至转速达到稳定，这个过程将风能转化为有效的机械能，而发电机可以将这些机械能转化为电能。实际上，*基本的风力发电系统只由两部分组成：风力涡轮机的风扇叶片和发电机。风力涡轮机的叶片受到风力的驱动并开始旋转，产生机械能。由于叶片和发电机之间的持续连接，叶片的持续旋转驱动发电机的稳定运行。这样，发电机可以有效地利用叶片产生的机械能转化为电能。通过上述方法将风能转化电能，有利于减少对传统能源的依赖，促进绿色环保能源的发展。 2风力发电并网技术目前，风力发电领域应用到多种技术，包括模拟技术、电力调度技术、风力发电预测技术和实验检测技术。仿真技术通过构建风电模型来模拟风电系统的实际运行过程，可以准确揭示系统运行中的潜在问题，及时优化风力发电机组接入电网。电力调度技术是保证电网稳定的关键，依靠对风电的准确预测，有效控制风能对电网的不利影响。时间序列渐进法的应用进一步增强了电力调度技术的科学性和实用性。风电预测技术结合多种天气预报模型，通过收集和分析风速、风向等数据，准确预测风机的运行状态和输出功率。风电预测技术能够克服恶劣天气对功率预测的挑战，并通过数字模型深入了解了风电的功率波动规律，进而实现对风能的准确控制。实验检测技术通过大量的现场实验获得风电并网的关键参数，这些参数的研究有助于评估电网的性能，并通过检测并网风电场的电能质量和有功功率调节水平来优化整个系统，确保其稳定运行。 3风力发电并网系统控制 3.1风力预测控制风力预测控制在风力发电中的重要性不言而喻。由于风力的不稳定性，通常难以维持风力发电能源的稳定供应，风力的大小和持续时间直接影响风力涡轮机的发电能力。风力增加且持续时间更长，会相应增加风力涡轮机的发电能力。然而，尽管风力发电生产出的电能*终都被整合到电网中，但其能量输出不稳定，难以与风力涡轮机实现良好配合。为了克服这一挑战，风力预测控制技术被研发出来，且已广泛应用于风力发电过程中。通过准确预测风力，对风电系统实施动态调整，增强电网的稳定性，提高其整合效率。目前，通过利用各种技术手段模拟分析风力数据，预测发展趋势，都可以获得更合理、更准确的预测结果。这一预测过程通常分为短期和中期两个阶段，短期预测主要关注风电系统涡轮机的实时调整和优化，以确保其在当前风况下*快速的运行；中期预测则是更多地关注发电系统辐射范围内的风电情况，通过对未来风电做出合理判断，为风电发电提供更稳定可靠的依据。 3.2*大功率点跟踪控制 *大功率点跟踪控制以实现风力涡轮机速度或桨距角的智能调节，确保能在不同风速下的*佳运行，保障输出*大功率。这一方法的实施依赖于良好的控制系统及算法，这些系统及算法能够实时监测风速和机组的运行状态，并做出相应的调整。当风速较低时，控制系统可以通过提高机组的速度来提取更多的风力；当风速高时，为了避免对单元的过度应力或损坏，控制系统可以通过调节桨距角来减少风力的捕获。基于此过程，*大功率点跟踪控制策略不仅提高了风电系统的发电效率，还能够保证风电机组的安全稳定运行。 3.3有功功率和无功功率控制风电并网系统在向电网提供有功功率，满足电力需求的同时还会提供无功功率，这对提高电网的电压质量至关重要。为了确保风电并网的无功补偿电压稳定性与电网一致，风电场需要配备相应的无功功补偿设备，并实现精细的无功电压控制。分析各组风电机组接入点电压调整特性。有功功率控制主要通过调整风力涡轮机的输出功率来实现，以确保它们与电网的需求相匹配。这包括准确控制机组转速或桨距角，以实现*大功率点跟踪，必要时还要进行功率限制，以避免对电网的影响。无功功率控制主要是通过调整风力发电机的无功功率输出来提高电网的电压质量。在风电场中，可以使用静态无功发电机或电容器组等无功功率补偿装置来提供或吸收无功功率，从而保持电网电压的稳定。 3.4电能质量监测与控制随着新能源发电机组接入电力系统的比例增加，新能源发电渗透率的提高对电力系统的安全、稳定和灵活经济运行提出了挑战。加强电能质量的监测控制在风力发电系统中至关重要，通过实时监测并记录电压波动和电流谐波等关键参数，能够及时发现并网运行过程中潜在的电能质量问题。这种持续监测不仅提供了有价值的数据支持，还可以更准确地了解风力涡轮机的运行状态。现代技术的应用给风力发电系统的监测和维护带来了革命性的变化。风电质量监测主要依靠优异的电能质量监测设备，能够实时监测风电场内部的电压、电流、频率等关键参数，及时发现电能质量问题。通过采用大数据和云计算技术，实现风电质量数据的远程传输和集中处理，进一步提高监测效率。 4风力发电并网系统的优化策略 4.1评估风能资源首先，通过构建风力发电量预测模型，结合天气预报等相关数据，提前预测风力发电量的波动情况。并在此基础上，充分利用风电波动特点，结合传统发电设备的灵活性，使电力系统在波动的同时保持平衡。另外，引入储能技术也是一种有效的策略。储能技术可以通过储存和释放能量来平稳调节风力发电的波动，从而减少对电力系统的影响。储能技术的引用提高了系统的稳定性和可靠性，为电力系统的平衡运行提供了更多的选择。智能控制算法可以实时监测和调整风力发电设备的输出，从而加快系统的响应速度，提高稳定性。这项技术的应用将进一步提高风力发电的效率和可靠性。 4.2优化机组布局首先，优化发电机结构设计和磁路设计比较重要。通过采用电磁设计理念，优化磁路形状，降低磁阻和能量损失，从而提高发电机的转换效率。这一改进为发电机的快速运行奠定了坚实基础。其次，优化发电机的控制策略同样重要。通过改进电流控制算法和电压调节系统，可以提高发电机对外部变化的响应速度和稳定性。增强发电机适应性的同时，还进一步提高了其运行效率。此外，适度降低发电机的运行温度也是提快速率的有效途径。在确保安全的前提下，通过采用快速的冷却系统和良好的绝缘材料，能够发电机的热损失，提高了热效率。该方法的实施需要综合考虑发电机的材料、工艺和运行环境等因素。*后，发电机的定期检查、清洁和润滑是保持其有效运行的重要手段。通过保持发电机的良好运行状态，减少机械磨损和电气损耗，从而延长发电机的使用寿命，提高运行效率。这种定期维护方法对确保发电机的长期稳定运行具有重要意义。以专业维修人员为主、设备操作人员做好配合，是在日常维护的基础上进一步对风电设备整体的深入保养，能够有效减少或避免突发故障造成的各种损失。 4.3改善负荷特性智能电网可以通过实时监测和数据分析，对负荷变化做出快速准确的调整。在高峰时段，智能电网通过优化资源配置，提高电网的供电能力；在低谷时期，合理利用闲置产能，防止资源浪费的发生。风电并网作为一种清洁可再生能源的利用方式，对改善电网负荷特性有着突出作用。风电并网运行可以大大减少对传统能源的依赖，降低电网的负荷压力。同时，风电发电的随机性和波动性使其能够在一定程度上改善电网负荷的波动，从而改善电网的负荷特性，确保电力系统的安全稳定和灵活经济运行。 4.4增强输电能力作为一个核心环节，电力电子技术在风力发电的转换过程中的应用目标是将自然风能资源转化为稳定、可持续的电能资源。这一转换过程关系到能源的有效利用，并涉及如何有效、安全地长距离传输所产生的电力，确保传输过程中的稳定性，尽可能减少能源损失。为了应对这一挑战，风电公司正在对高压直流（HVDC）技术进行深入研究。这项技术利用高压直流电进行电力传输，不仅可以实现长距离的能量传输，还可以显著降低传输过程中的损耗。HVDC技术的优点在于其对使用环境的要求相对较低，可以确保在各种条件下高质量、低损耗地传输电能，具有非常广阔的应用前景。风力发电的远距离输电是一个至关重要的研究项目。为实现快速的风力发电并网系统，有必要解决长距离输电的问题，减少输电过程中的损失。充分利用电力电子技术，确保风力发电快速、稳定、远距离传输，从而实现其更大的利用价值。 5风力发电在直流快速充电站中的挑战与展望 5.1系统概述 Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统，可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理，支持多种控制策略选择，包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理，还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互，既能接受上级调度指令，又可以满足远程监控与运维，确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。 5.2应用场景城市充电站、工业园区、分布式新能源、数据**、微电网、高速服务区、智慧医院、智慧校园等。 5.3系统结构 5.4系统功能（1）实施监管对微电网的运行进行实时监管，包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷，同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。（2）智能监控对系统环境、光伏组件、光伏逆变器、风电控制逆变一体机、储能电池、储能变流器、用电设备等进行实时监测，掌握微电网系统的运行状况。（3）功率预测对分布式发电系统进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。（4）电能质量实现整个微电网系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。（5）可视化运行实现微电网无人值守，实现数字化、智能化、便捷化管理;对重要负荷与设备进行不间断监控。（6）优化控制通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测，并结合分布式电源出力与储能状态，实现经济优化调度，以降低尖峰或者高峰时刻的用电量，降低企业综合用电成本。（7）收益分析用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据，同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。（8）能源分析通过分析光伏、风电、储能设备的发电效率、转化效率，用于评估设备性能与状态。（9）策略配置微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。 5.5系统功能序号设备型号图片说明 1 能量管理系统 Acrel-2000MG 内部设备的数据采集与监控，由通信管理机、工业平板电脑、串口服务器、遥信模块及相关通信辅件组成。数据采集、上传及转发至服务器及协同控制装置策略控制:计划曲线、需量控制、削峰填谷、备用电源等 2 显示器 25.1英寸液晶显示器系统软件显示载体 3 UPS电源 UPS2000-A-2-KTTS 为监控主机提供后备电源 4 打印机 HP108AA4 用以打印操作记录，参数修改记录、参数越限、复限，系统事故，设备故障，保护运行等记录，以召唤打印为主要方式 5 音箱 R19U 播放报警事件信息 6 工业网络交换机 D-LINKDES-1016A16 提供16口百兆工业网络交换机解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题 7 GPS时钟 ATS1200GB 利用gps同步卫星信号，接收1pps和串口时间信息，将本地的时钟和gps卫星上面的时间进行同步 8 交流计量电表 AMC96L-E4/KC 电力参数测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率,频率、功率因数等)、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。多种外围接口功能:带有RS485/MODBUS-RTU协议:带开关量输入和继电器输出可实现断路器开关的"遜信“和“遥控”的功能 9 直流计量电表 PZ96L-DE 可测量直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。可带RS485通讯接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能 10 电能质量监测 APView500 实时监测电压偏差、频率俯差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、诺波等电能质量，记录各类电能质量事件,定位扰动源。 11 防孤岛装置 AM5SE-IS 防孤岛保护装置，当外部电网停电后断开和电网连接 12 箱变测控装置 AM6-PWC 置针对光伏、风能、储能升压变不同要求研发的集保护，测控，通讯一体化装置，具备保护、通信管理机功能、环网交换机功能的测控装置 13 通信管理机 ANet-2E851 能够根据不同的采集规的进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据果集汇总: 提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能:实时多任务并行处理数据采集和数据转发，可多链路上送平台据: 14 串口服务器 Aport 功能:转换“辅助系统"的状态数据，反馈到能量管理系统中。 1)空调的开关，调温，及完全断电(二次开关实现) 2)上传配电柜各个空开信号 3)上传UPS内部电量信息等 4)接入电表、BSMU等设备 15 遥信模块 ARTU-K16 1)反馈各个设备状态，将相关数据到串口服务器: 读消防VO信号，并转发给到上层(关机、事件上报等) 2)采集水浸传感器信息，并转发3)给到上层(水浸信号事件上报) 4)读取门禁程传感器信息，并转发 6结束语综上所述，作为近年来我国快速发展的可再生资源之一，风力发电在优化能源结构、减少碳排放、保障电力供应安全等方面发挥了重要作用。然而，风力发电行业也面临着一些挑战，风力的不确定性、储存困难以及并网过程中的这些问题都降低了风电的利用率，无法发挥出风力发电的*大潜力。为了应对这些挑战，以后相关技术及领域的研究开发应侧重于提高风电预测的准确性。通过遥感技术、计算机技术的应用，结合大数据与人工智能技术，更准确地预测风能变化趋势，优化风电场的运营和管理，为我国电力供应及新能源行业的可持续发展做出更大贡献。参考文献: [1]彭飞.风力发电并网运行的稳定性控制研究[D].南昌:南昌大学,2020. [2]卓双阳.浅谈新能源发电并网系统的控制[J].科学中国人,2016(35):7. [3]路立仁.浅析风力发电并网技术及电能控制策略[J].科技与创新,2016(17):134. [4]吕丰.新能源发电并网系统的控制策略[J].电子测试,2014(1):144-145. [5]魏伟,许胜辉.风力发电及相关技术综述[J].微电机,2009,42(4):66-68.用 [6]安科瑞高校综合能效解决方案2022.4版. [7]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.04版. [8]马晓明.风力发电并网系统的控制和优化策略.
2024-10-28
发表了主题帖：【能源监测】电力物联网平台的能源监测--安科瑞张云18217320907

摘要：分析了泛在电力物联网对售电侧电力市场的影响，对售电侧电力市场成员进行了分类和价值目标分析，阐明了市场成员在售电侧电力市场中的主要目的和利益需求。通过对我国售电侧市场发展的分析，对泛在电力物联网环境下建立售电侧电力市场商业模式进行了探索：第一阶段是售电公司逐渐形成竞争性的商业模式；第二阶段是形成需求侧介入售电市场的商业模式，认为该模式可为泛在电力物联网在售电侧的发展提供参考方向。关键词：泛在电力物联网；电力市场；商业模式；售电侧 0、引言泛在电力物联网打破了传统能源网络的壁垒，形成了能源共享、信息互通、数据开放的能源物联网。泛在电力物联网环境下，可再生能源接入更为容易。更加开放的能源接人、更加丰富的信息获取以及更加智能的电力设备，促进了电力市场的进一步开放。近年来，我国供电侧形成了五大发电集团并存的竞争格局，但售电侧尚未形成竞争环境。我国供配电公司长期以配售电相结合的方式运行，价格形成机制尚不健全，目前用户购电对象仍以供配电企业为主，其他社会资本进入售电行业仍存在诸多困难。泛在电力物联网环境下，售电侧电力市场需要建立1个适应开放、共享、多元化环境的商业模式。本文对泛在电力物联网环境下售电侧电力市场商业模式的建立进行分析探讨。 1、泛在电力物联网对售电侧电力市场发展的意义泛在电力物联网为售电侧电力市场在物联网云平台的建立、主动服务响应及需求侧信息处理等方面提供了技术支撑。 1.1物联网云平台建立物联网云平台对售电公司、能源服务公司、信息服务公司具有广泛的接纳性，能够为市场主体提供开放互通的交易平台。将物联网及区块链技术应用于平台建设中刚，可以实现灵活交易、自主平衡市场、透明可靠交易等功能，能够为电力市场发展提供有力支撑。灵活交易是指既接受电力交易，也接受碳交易、服务交易及信息交易等非电能交易活动，是实现互联互通的基础。自主平衡市场是指在大数据分析预测的模式下，可再生能源、分布式能源购售电可实现实时平衡。透明可靠交易是指利用区块链数据加密及实时共享等特性，确保电力交易数据不可篡改，交易数据实时共享。 1.2主动服务响应电力市场服务的对象是电力市场的主体，泛在电力物联网为电力市场主动服务的实现提供了可能。主要体现在利用智能追踪技术对市场主体行为进行主动观测，并与历史数据比对，应用云计算技术进行市场预测，为市场主体提供决策服务。以往售电侧电力市场主体的服务较为被动，例如，售电公司需获取市场电价信息再进行决策。而泛在电力物联网环境下，智能表计可以实时推送售电公司所需要的数据至公司平台，实现主动服务。电力市场的运作更为智能，售电侧电力市场主体的信息获取更为便捷，电力市场对其他资本也更具吸引力。 1.3需求侧信息处理泛在电力物联网主要改革对象是售电侧，应用先进的信息技术，实现收集、分析、预测需求侧行为信息等功能，从而为售电侧主动响应提供有力支撑。通过收集历史和实时的控制、监测、计量等海量数据陋。归纳分析售电侧市场行为，针对不同负荷的特性以及用户综合用能特点，提供灵活服务。 2、国内售电侧市场成员及价值目标分析 2.1售电侧电力市场成员及其价值目标由于电力服务具有天然的垄断性，且其稳定性是用户最为关注的特性，因此我国目前虽有部分售电公司注册，但售电商仍以现有的供配电公司为主。在泛在电力物联网环境下，首先需要打破传统贸易壁垒，由政府出台政策措施，使现有供电公司承担物联网云平台建立的角色，为其他售电企业、公司提供能源交易的平台，促使传统电力售卖体系转型；其次，应用主动服务吸引其他售电主体进入电力市场；最后，解放需求侧活力，使得需求侧与供给侧形成良好的互动效应。我国售电公司主要由具有竞争性的售电公司和非竞争性售电公司组成。非竞争性售电公司主要指供电公司售电部，具有竞争性的售电公司有以下5大主体类型： 2.1.1独立售电公司社会资本组建的独立售电公司是售电侧市场的主要成员，其主要业务是从市场交易平台购电再售卖给电力用户，从中赚取利润。其价值目标如下。 (1)减少费用。在市场平台中以尽可能低的价格购电，并降低自身投资费用及运行服务费用。 (2)增加收入。以合理的价格将购得的电能售出，并谋求政府的政策优惠，以获取利润。 (3)拓展业务范围。独立售电公司的业务模式较为灵活，可以通用多业务共同发展来拓展业务范围，提高服务质量和用户忠诚度，进而提高市场竞争力。 2.1.2大型发电企业大型发电企业通过组建售电部可以具备发电商和售电商双重角色，将一部分电能直接售于用户，另一部分电能在市场交易平台上进行交易。其价值目标如下。 (1)增加发电效率。通过技术革新提高发电效率，降低发电成本。 (2)提高可再生能源占有率。提高可再生能源上网率，降低传统能源发电量，获取更好的社会效益。 (3)减少污染物排放量，降低污染物排放治理费用。 2.1.3能源服务公司能源服务公司内部改组成立售电公司，不仅可以进行电力交易，还可以捆绑其他能源在市场交易平台上进行统一销售。其价值目标如下。 (1)拓展业务范围。在原有能源服务的基础上增加售电业务，与原有能源服务组合，探索更具吸引力的销售模式。 (2)提供节能服务。为用户提供实时电价信息，并进行合理的电价预测，从而为用户的用电决策提供参考，保证用户科学用电，减少电费支出。 (3)降低购电价格。科学引导用户用电决策，以更低廉的价格从电力市场中购买风电、太阳能发电等具有补贴电价的电能。 2.1.4大型工业园区大型工业园区组建售电公司主要为园区内的用户提供用电服务，其业务范围相对较小。其价值目标如下。 (1)提高服务质量。建立云数据库，收集园区内各用户的用电行为，为园区内用户提供稳定的用电服务和经济的能源使用方案，促进园区企业发展，从而带动售电公司进一步提高服务质量，促进园区良性循环发展。 (2)降低园区发电成本。利用大数据技术及智能算法计算可再生能源的可接受度，积极引入可再生能源和分布式能源，通过一次性投资，减少后期的持续性投入，减少外购电能，合理削峰填谷，降低外部电力市场影响程度，控制园区用电成本。 2.1.5分布式能源企业分布式能源企业借助微网系统向客户提供综合能源服务。分布式能源是未来微网系统能源的主要来源”，是将需求侧由被动变为主动参与进入电力市场的重要环节。其价值目标如下。 (1)推广分布式能源。通过降低分布式能源的售价或租赁费用来打开市场，使用户切身感受到分布式能源的效益及发展前景。 (2)提高分布式能源的发电效率和稳定性。通过新技术提高分布式能源的发电效率，并采用合理的储能装置来保证分布式能源的稳定性，促使用户有意愿购买分布式能源。 2.1.6其他类型 (1)信息服务公司。将泛在电力物联网下的各类参与者信息进行互联互通，其价值目标为：降低信息成本。利用先进的网络技术实时发布市场信息，分析参与者的行为偏好，并进行信息分类推送，从而降低参与者获取市场信息的成本。 (2)负荷集成商。售电侧市场得到充分发展后，大量用户具有与物联网平台交互的意愿，负荷集成商对大量用户信息进行整合处理，之后再与能源物联网进行交互。其价值目标为：一是降低用户的准人标准，使更多的用户参与到物联网平台进行交易；二是降低能源物联网平台的运行负担和运维难度。 2.2售电侧电力市场成员价值活动分析价值活动是商业模型中的核心元素，能够给市场成员带来利益或者增加经济价值，它由一系列运营活动组成。各市场成员目标在商业模型里通过特定的价值活动来实现。价值活动是市场成员参与市场的全部行为。售电侧电力市场价值活动主要有以下几类。 2.2.1 市场监管和政策制定售电侧电力市场要接受相关部门的监管，使市场成员能够公平竞争，确保市场长期稳定运行；并通过政策引导和激励市场成员采用新技术，消纳可再生能源，使得社会整体获得更好的经济效益和生态效益。通常情况下，市场监管和政策制定由政府部门执行。 2.2.2能源交易售电侧电力市场的主要活动为能源交易，售电公司的目标是通过能源交易获取经济利益，以维持或提高企业自身竞争力。 2.2.3用电管理售电市场直接面对电力用户，应用数据信息技术分析用户用电习惯，主动感知用户的用电行为，根据不同的用电行为推送相应的用电套餐，推动可再生能源及分布式能源的消纳。 2.2.4信息服务售电侧电力市场信息庞杂，市场参与者需要获取准确的信息以响应市场的实时变化。 2.2.5电能消耗作为电力系统的传输终端，用户通过向售电公司支付电费来获取电能，并通过节能服务及用电管理来优化用电行为，节约能源。 3、售电侧市场商业模式的建立根据对售电侧电力市场成员活动及价值目标的分析，可知售电市场的参与者主要有独立售电公司、大型发电企业组成的售电公司、节能服务公司组成的售电公司、大型工业园区内部的售电主体、分布式能源企业组建的售电公司、供电公司组建的市场交易平台、政府等职能部门以及电力用户。他们之间的价值活动构成了整个售电市场的价值体系。根据泛在电力物联网的发展程度，我国售电侧电力市场发展可分为2个阶段： 3.1第一阶段：逐步形成竞争性商业模式发电企业售电部服务于大用户及市场交易平台，大部分电能在电力市场中完成竞价，少部分电能直接与大用户签署合约进行直售，使用户能够获取较市场电价更为低廉的电价。独立售电公司从交易平台购电，将电能售卖给电力用户。能源服务公司主要从交易平台购得可再生能源，将可再生能源与其他能源以套餐形式销售，并承担节能服务及用电管理等业务。大型工业园区组建的售电公司不仅从交易平台大批量购电，还从分布式能源企业购买分布式能源，并接受能源服务公司提供的节能服务及用电管理，使园区企业在享受稳定的电力供应的同时，能够优化自身的用电策略。分布式能源企业首先需要打开微网市场，微网多处于边远地区，其与大电网互连的成本较高，而分布式能源企业具有地区优势，可以通过出售或租赁设备的方式收取设备费或租赁费(或以电费形式收取)。这一阶段形成以物联网云平台为中心、各售电公司为主导的商业模式，以智能监测技术和信息技术为载体，为整个商业网络提供技术支撑，逐渐形成大数据库，积累市场交易经验，促进可再生能源及分布式能源的发展。 3.2第二阶段：需求侧介入售电侧电力市场随着分布式能源及储能装置的推广应用，用户有了向物联网云平台售电的意愿，电力市场也需要利用用户的富裕电力进行削峰填谷。应用主动服务响应技术实时感知用户的用电需求，通过负荷集成商将用户信息上传至物联网云平台，实现电能的实时平衡。这一阶段需求侧的信息收集技术及主动服务响应技术可以使用户从用电模式向发用电模式转变。负荷集成商的介入，将小规模终端用户的富裕电力集中起来参与辅助服务市场竞争。用户不再是只能被动接受市场调度进行削峰填谷、节能省电等无偿辅助服务者，而成为可以参与有偿辅助服务市场与无功调节、AVC、AGC、热备用等发电商服务进行竞争。物联网云平台通过信息技术将各辅助服务参与者进行排序、分配服务优先级及时段，使得小规模用户通过市场竞争能够获取一定的电费补偿，提高用户参与辅助服务市场的积极性，促使辅助服务市场竞争性的提升，发电商与用户通过物联网云平台进行上网竞争，发电商服务不再是辅助服务市场的唯一选择。该阶段的商业模式更完善，也更具有可持续性。 4、安科瑞Acrel-EIOT能源物联网平台概述 Acrel-EIoT能源物联网开放平台是一套基于物联网数据中台，建立统一的上下行数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务的平台。用户仅需购买安科瑞物联网传感器，选配网关，自行安装后扫码即可使用手机和电脑得到所需的行业数据服务。该平台提供数据驾驶舱、电气安全监测、电能质量分析、用电管理、预付费管理、充电桩管理、智能照明管理、异常事件报警和记录、运维管理等功能，并支持多平台、多语言、多终端数据访问。 5、应用场所本平台适用于公寓出租户、连锁小超市、小型工厂、楼管系统集成商、小型物业、智慧城市、变配电站、建筑楼宇、通信基站、工业能耗、智能灯塔、电力运维等领域。 6、组网结构 7、平台功能 7.1 可定制驾驶舱可定制化的驾驶舱：可根据客户的行业特性，行业需求，经过培训的工程或调试人员自行绘制客户所需的驾驶舱页面。例如下图所示的智慧物业驾驶舱，内容有：预付费、充电桩、电梯、空调、照明等设备管理、能耗统计、收益统计、运维情况等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。 7.2 电力集抄电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测'、遥信、遥控控制，对系统进行综合检测和统一管理；在数据资源管理方面，可以显示或查询供配电室内各设备运行（包括历史和实时参数，并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印，提高工作效率，节约人力资源。变压器监控配电图 7.3 能耗分析能耗分析模块采用自动化、信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理，使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来，运用数据处理与分析技术，进行离线生产分析与管理，实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡、有效利用能源，提高能源质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。能耗概况 7.4预付费管理 1）登陆管理：管理操作员账户及权限分配，查看系统日志等功能； 2）系统配置：对建筑、通讯管理机、仪表及默认参数进行配置； 3）用户管理：对商铺用户执行开户、销户、远程分合闸、批量操作及记录查询等操作； 4）售电管理：对已开户的表进行远程售电、退电、冲正及记录查询等操作； 5）售水管理：对已开户的表进行远程售水、退水、记录查询等操作； 6）报表中心：提供售电、售水财务报表、用能报表、报警报表等查询，本系统所有的报表及记录查询，都支持excel格式导出。预付费看板 7.5 充电桩管理通过物联网技术，对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警。云平台包含了充电收费和充电桩运营的所有功能，包括城市级大屏、交易管理、财务管理、变压器监控、运营分析、基础数据管理等功能。充电桩看板 7.6 智能照明智能照明通过物联网技术对安装在城市各区域的室内照明、城市路灯等照明回路的用电状态进行不间断地数据监测，也可以实现定时开关策略配置及后台远程管理和移动管理等，降低路灯设施的维护难度和成本，提升管理水平，并达到一定节能减挂的效果。照明实时监控 7.7 安全用电安全用电采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器、电气火灾探测器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流和剩余电流）进行不间断的数据跟踪与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给企业管理人员，指导企业实现快速时间的排查和治理，达到消除潜在电气火灾安全隐患，实现“防患于未然”的目的。 7.8 智慧消防通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。填补了原先针对“九小场所”和危化品生产企业无法监控的空白，适应于所有公建和民建，实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”、用电管理“精细化”的实际需求。智慧消防看板类型型号外观产品功能能源物联网云平台 Acrel-EIOT 提供数据驾驶舱、电气安全监测、电能质量分析、用电管理、预付费管理、充电桩管理、智能照明管理、异常事件报警和记录、运维管理等功能，并支持多平台、多语言、多终端数据访问智能网关 AWT100-4G 1路下行485，上行4G；WIFI、NB、LR网口其他规格可选 ANet-1E2S1-4G 上行：以太网、4G 下行：RS485 断点续传，多平台转发，MQTT协议电力物联网仪表 ADW300-4G 三相电压、电流、功率、功率因数、频率测量；电压电流相角、电压电流不平衡度测量；电压电流2-31次分次谐波及总畸变测量；当月及上三月的电压、电流、功率极值记录；最大需量及上十二月历史需量记录；事件记录、复费率、四象限电能及历史电能记录；支持4路开关量输入、2路开关量输出；支持4路测温；支持1路剩余电流测量；支持本地显示及按键设置；有功电能精度1级。通讯方式：支持RS485通讯、Lora无线通讯、4G通讯；WIFI通讯 ADW200 4路三相电压、电流、功率、功率因数、频率测量；电压电流相角、电压电流不平衡度测量；电压电流2-31次分次谐波及总畸变测量；当月及上三月的电压、电流、功率极值记录；最大需量及上十二月历史需量记录；事件记录、复费率、四象限电能及历史电能记录；支持12路开关量输入4路开关量输出；支持12路测温4路剩余电流测量；有功电能精度1级。通讯方式：RS485接口，支持Modbus-RTU协议 ADW210 4路三相电压、电流、功率、功率因数、频率测量；电压电流相角、电压电流不平衡度测量；电压电流2-31次分次谐波及总畸变测量；当月及上三月的电压、电流、功率极值记录；最大需量及上十二月历史需量记录；事件记录、复费率、四象限电能及历史电能记录；支持12路开关量输入4路开关量输出；支持12路测温4路剩余电流测量；有功电能精度1级。单相电子式计量表 DDS 单相有功、无功电能计量，电参量测量：U、I 、P、Q、S、PF、F， LCD 显示， RS485通讯，MODBUS-RTU 和 DL/T645 协议单相电子式计量表 DDSD 单相电能计量：总电能计量（反向计入正向），3 个月历史电能数据冻结存储电参量测量：U、I 、P、Q、S、PF、F 测量 LCD 显示：8位段式 LCD 显示按键编程：3按键可编程设置密码、通讯地址、波特率、复费率和通讯协议。脉冲输出：L有功电能脉冲输出复费率：4个时区、2 个时段表、14 个日时段、4 个费率通讯： RS485接口， MODBUS-RTU 、 DL/T645-97 、 DL/T645-07 协议、红外通讯三相电子式计量表 DTSD 三相电能计量：有功电能计量（正、反向）、无功电能计量（正、反向）、 A、B、C 分相正向有功电能电参量测量： U、I 、 P、Q、S、PF、F谐波测量： 2~31 次谐波电压电流LCD 显示： 8 位段式 LCD 显示、背光显示按键编程：4 按键可编程通信、变比等参数脉冲输出：有功脉冲输出、无功脉冲输出、时钟脉冲输出LED 报警：失压、过压报警复费率及附带功能：有源开关量输入、 3 开关量输出、支持 4 个时区、2 个时段表、 14 个日时段、4 个费率、最大需量及发生时间、上 48 月、上 90 日历史冻结数据、日期、时间通讯：红外通讯、RS485 接口、同时支持 Modbus、DL/T645测温：支持 3 外置 NTC 测温单相电子式计量表 ADL200 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。总电能计量（反向计入正向），3个月历史电能数据冻结存储；8位段式LCD显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能2级。三相电子式计量表 ADL400 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。（正、反向）有功、无功电能计量；A、B、C 分相正向有功电能计量；2-31次谐波电压电流；12位段式LCD显示、背光显示，电能精度0.5s级。单相预付费电表 DDSY-4G 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。有功电能计量（正、反向），A、B、C分相正向有功电能，支持4个时区、2个时段表、14个日时段、4个费率最大需量及发生时间，实时需量，历史冻结数据购电记录；8位段式LCD显示、背光显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能0.5s级。三相预付费电表 DTSY-4G 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。有功电能计量（正、反向），A、B、C分相正向有功电能，支持4个时区、2个时段表、14个日时段、4个费率最大需量及发生时间，实时需量，历史冻结数据购电记录；8位段式LCD显示、背光显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能0.5s级。多功能电力仪表 AEM96 三相电力参数测量、电压和电流的相角、四象限电能计量、复费率、最大需量、历史电能统计、开关量事件记录、历史极值记录、31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）、开关量、报警输出通讯方式：RS485接口，支持Modbus-RTU 协议 AEM72 三相电力参数测量、电压和电流的相角、四象限电能计量、复费率、最大需量、历史电能统计、开关量事件记录、历史极值记录、31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）、开关量、报警输出通讯方式：RS485接口，支持Modbus-RTU 协议 ACR系列三相所有电力参数、最大需量记录（ACR320EFL）、分时电能统计及12月电能统计、日期时间显示、LCD显示、RS485通讯，事件记录。通讯方式：RS485，Prifibus-DP、以太网 APM系列全电量测量，四象限电能，复费率电能，仪表内部温度测量，总有功、总无功、总视在电能脉冲输出、秒脉冲等可选。三相电流、有功功率、无功功率、视在功率实时需量及最大需量(包含时间戳)。电流、线电压、相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、电流总谐波、电压总谐波的本月极值和上月极值(包含时间戳)。中文显示，有功电能0.2s级。通讯方式：RS485，Prifibus-DP、以太网直流电能表 DJSF1352 1.精度：1级或0.5级，带±12V电压输出用于霍尔传感器供电 2.测量：电压、电流、功率、正反向电能，支持双路计量。智慧用电监测装置 ARCM300-Z 三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、 Hz、cosΦ），视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测， 4 路温度监测，2 路继电器输出，2 路开关量输入，支持断电报警上传电气防火限流式保护器 ASCP200-40B 可实现短路限流灭弧保护，过载限流保护、内部超温限流保护、过电压保护、漏电监测、线缆温度监测等功能，1路RS485通讯，1路GPRS（或NB）无线通讯，额度电流0-40A，额定电流菜单可设故障电弧探测器 AAFD-DU 监测故障电弧、漏电、温度两路无源干接点（开关量）输入两路无源常开触点（开关量）输出电瓶车充电桩 ACX系列充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。支持投币、刷卡，扫码、免费充电，汽车充电桩 AEV_AC007 额定功率7kW,单相三线制，防护等级IP65,具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用。通讯方式：4G、蓝牙、Wifi 30KW、600KW、120KW多规格可选电气接点在线测温装置 ARTM-Pn 可监测电压、电流、频率、有功功率、无功功率、电能，可接收60个无线温度传感器温度 ATC600 ATC600有2种工作模式：终端(-C)、中继(-Z)，可根据项目布局选择配置。可接收240个无线温度传感器温度智能光伏采集装置 AGF-M系列光伏电池串开路报警，可以配合组串电压进行综合判断；带3路开关量状态监测，用于采集直流断路器、防雷器等输出空接点状态；一次电流采用穿孔方式接入，安装方便，安全性高；测量元件采用霍尔传感器，隔离测量最大电流20A；电压测量功能可测量母线电压最高DC 1500V 三遥单元 ARTU系列可扩展DIDO以及多路模拟量输入输出单元。通讯方式：RS485接口，Modbus协议。可扩展2G、Lora、LoRAWAN、NB-IoT、4G、以太网智慧照明 ASL200系列遥控输出两路无源干接点（开关量）输入两路无源常开触点（开关量）输出
2024-10-25
发表了主题帖：【绝缘监测】绝缘监测装置在直流汇流箱的直流系统的应用--安科瑞张云18217320907

一、直流汇流箱中安装绝缘监测装置的好处：光伏并网系统的绝缘性能同样关系到系统的安全稳定运行。由于光伏电站通常建在户外，运行环境复杂多变，因此绝缘故障也时有发生。绝缘监测装置能够实时监测光伏并网系统的绝缘状态，及时发现绝缘问题，防止电气事故的发生，保障系统的安全稳定运行。二、绝缘监测装置的原理：电桥法：利用不平衡电桥原理，通过测量桥臂电阻的变化来反映绝缘电阻的变化。这种方法具有较高的测量精度和稳定性。三、绝缘监测装置的技术参数配置： 1.安装方式：导轨安装， 2.屏幕显示：LCD液晶显示。 3.功能：可以实时监测直流系统电压、直流正负极对地电压，并具有过欠压报警功能，可以监测系统正负极对地电阻，实时监测或通讯触发监测可设；可以设置两组报警阈值；具有LED灯报警指示，3路继电器输出，20条事件记录，一路RS485接口Modbus通讯等功能 4.适用电压：TH：DC100~1000V，TL：DC10~100V；四、高压配电柜安装绝缘监测装置场景
2024-10-23
发表了主题帖：【能耗监测】浅谈基于物联网的能耗在线监测平台研究与应用--安科瑞张云18217320907

摘要：随着物联网技术的发展和应用，基于物联网的能耗在线监测平台已成为各企业节能降耗和能源管理的重要手段。随着物联网技术的快速发展，大数据、云计算、人工智能等新兴技术在工业领域的应用逐渐普及。物联网能耗在线监测平台对企业的用电、用水、能耗等多个环节进行实时监测，及时发现问题，提高用能效率。本平台实现了能耗在线监测和数据分析，在帮助企业掌握用能状况、优化能源利用效率和合理安排生产计划等方面发挥了重要作用。文章从平台总体方案入手，提出了基于物联网的能耗在线监测平台应用策略，以供参考。关键词：物联网；能耗在线监测平台；数据采集；数据分析 0 引言随着节能减排政策的大力实施，以及传统行业的逐步转型升级，各大企业对能耗的关注度也在逐渐提升，许多企业都投入大量的资金用于能源管理体系建设和节能改造，但大多数企业的能耗管理模式依旧停留在传统的人工抄表、人工统计和报表汇总阶段，缺少实时数据采集和分析、监测等功能，无法准确掌握企业能耗数据情况。而将物联网技术应用到企业能耗监测系统中，可以将整个企业生产过程中的能源消耗情况进行实时采集、分析和监控，并将数据信息传递给上层管理部门，从而为企业节能降耗提供有效依据，提高企业综合经济效益。 1 平台总体方案系统采用多层架构，分为采集层、网络层、数据层和应用层。能耗在线监测平台对系统进行总体设计，通过对采集设备的控制，实现系统的能源计量和监测，建立一个准确的能源统计和能源平衡方法，实现对能耗设备、系统的在线监测和管理。采用物联网技术将采集层、网络层、数据层和应用层有机结合在一起，构成一个完整的平台。本系统由能源计量装置、能耗监测终端（电能表、电能表计量器具）、网络传输设备（通讯网关）等组成，通过采集设备与服务器连接，服务器通过通讯网关与现场设备连接，实现数据采集和数据传输功能。 2 基于物联网的能耗在线监测平台应用策略 2.1 智慧化系统设计该系统以“节能减排”为基本指导思想，以“提高，效率、降低消耗、减少污染”为目标，以“科学管理、有效控制”为原则，通过物联网技术对工业企业进行远程智能监测和管理，实现对能源资源的智能化、精细化、数字化管理。该系统设计具体分为以下几点：（1）数据采集：在企业原有的计量装置基础上进行智能化升级改造，实现对工业企业用能设备运行数据的实时采集，并与现有的能源在线监测系统进行对接，从而实现能耗数据的集中管理和分析。（2）数据传输：以 TCP/IP 通信协议为基础，采用GPRS/4G 无线通信方式实现与工业企业能耗监测系统的数据传输。（3）数据处理：通过数据分析软件对采集到的能耗数据进行整理分析，根据具体情况设置不同的报警值。（4）能耗在线监测系统由感知层、网络层、应用层组成。感知层负责采集和记录能源消耗信息和设备状态信息；网络层负责将采集到的各种信息传输给应用层；应用层负责将感知层和网络层所传送过来的信息进行分析处理，以界面形式展示给用户。（5）平台建设：首先建立能耗在线监测系统数据，建立能耗监测管理平台，然后根据能源计量仪表的分布情况及具体功能要求划分为三个子平台：工业企业能耗在线监测平台、能源审计与节能诊断服务平台、能源统计分析与能效评估服务平台。 2.2 数据采集系统数据采集系统主要由数据采集层、网络层和应用层三部分组成。数据采集层主要包括各类传感器、电表、水表等计量设备，以及各类 PLC、工控机等控制设备，提供实时在线采集企业用能数据的能力；网络层主要由工业以太网和无线通信网络构成，将采集到的能耗数据传输到应用层，实现企业用能数据的实时监测和传输；应用层主要提供企业能耗指标分析、用能管理等功能。整个系统可实现对企业能耗数据的在线实时采集，为企业用能的合理优化配置和能源管理提供了有力支撑。 2.2.1 集中采集集中采集系统部署在企业能源管理，主要由计量设备、数据采集设备和控制设备组成，负责对各生产单元及各个车间的用能数据进行实时采集、传输和存储，为能源管理人员提供生产运行情况的直观展示，实现对企业能源资源的优化配置。集中采集系统采用以太网连接的方式与企业能源管理进行通信，从而将各生产单元及各个车间的用能数据集中传输到数据采集设备中，再通过数据采集设备进行实时数据的采集和上传。当有新的生产单元加入时，系统会自动为新生产单元分配一个或多个采集设备号，并对其进行编号管理。 2.2.2 分散采集分散采集是指对企业各个生产单元及各个车间进行部署，在每个生产单元及各个车间分别部署数据采集器，实现对各生产单元及各个车间的用能数据的实时采集。分散采集的方式可分为以下两种：（1）将每个生产单元及每个车间的用能数据分别接入到 PLC 控制单元，以 PLC 为控制核心，实现对各生产单元及各个车间用能设备的控制、监测、保护等功能，同时对各生产单元及各个车间的用能情况进行监控。（2）通过 GPRS 或 CDMA 无线网络将数据采集器所采集到的数据传输到服务器，服务器根据相应标准将数据转换成标准格式后，再通过 GPRS 或 CDMA 无线网络传输到云平台。 2.3 系统控制与管理根据企业实际情况，能耗在线监测系统可以分为多个子系统，每个子系统独立运行，满足不同行业、不同规模企业的需要。同时，平台需要对各个子系统进行监控、管理和数据分析，为企业能源管理提供实时的信息和服务。要做好系统控制与管理工作，具体可以从以下几点展开：（1）能源管理。能源管理系统主要负责对企业能源设备进行远程监控，了解各个设备的运行状态、能耗情况以及设备的故障情况等信息。通过对数据的采集和分析，及时发现设备故障、能耗异常等问题，实现能源优化配置和节能降耗。（2）用能分析。系统提供用能分析功能，可以对企业的用能情况进行统计和分析，例如：各类型用能设备的能耗占比情况、各类型用能设备的日度用能趋势图等。通过对用能数据进行统计分析，可以找出企业在用能方面存在的问题和薄弱环节，为企业下一步节能降耗提供决策依据。（3）数据采集与传输。系统提供了多种数据采集方式，包括：ZigBee、LoRa、GPRS、4G/5G 通信等多种数据采集方式。同时采用工业以太网传输方式，将所有采集到的数据实时传送到数据进行存储和分析。（4）平台要部署相应的监控应用软件和数据库管理系统，监控系统网络架构图如图 1 所示。在硬件设备正常运行时进行监控与维护工作。系统需要对硬件设备进行配置并进行检测调试后才能投入使用。例如：服务器端软件需要安装在 windows 操作系统中，客户端软件需要安装在 Linux 操作系统中。同时需要保证监测应用软件和数据库管理系统都处于正常运行状态。（5）能耗在线监测平台可以按照用户权限对用户进行分组管理。用户可根据权限访问相应的子系统或子应用；每个子系统或子应用可以包括多个用户组；每个用户组可以具有不同的权限级别；每个用户组可以具有不同的系统属性；每个用户组可以具有不同的操作权限和操作频率。图 1 监控系统网络架构图 2.4 资源共享与交换本平台采用以太局域网（Ethernet）和以太网相结合的方式实现数据传输，Ethernet 通过 IP 协议进行数据交换，以太网则通过 TCP 协议进行数据传输。Ethernet 的通信过程为：用户首先通过 Ethernet 中的客户端程序访问服务器上的客户机程序，通过 TCP/IP 协议与服务器端进行通信，与服务器进行数据交换。在资源共享及交换的过程中，应做好以下两方面内容：一方面，在传输数据过程中遵守 TCP/IP 协议规定的各种消息格式和内容，如：字段类型、数据长度、发送数据频率、数据传输速率等。另一方面，在本平台中需要将 Ethernet 与以太网相结合的方式进行设计。Ethernet 采用 TCP/IP 协议进行通信，其通信过程为：用户首先访问服务器上的客户机程序，与客户机程序进行交互，客户程序根据用户指令向服务器发出请求。服务器接收到客户请求后将响应消息返回给用户，用户收到响应后继续向服务器发送请求。在 Ethernet 与以太网相结合的通信方式中，Ethernet 向以太网发送请求时需要将其封装为 UDP 包（以太网 UDP 协议）发送出去。 2.5 数据分析与处理工业企业的能源消耗数据采集范围较广，采集频率较高，数据量巨大，但数据处理能力有限，在分析和处理过程中，需要对大量数据进行汇总、分析和挖掘。本平台采用 Python 编程语言设计能源消耗数据分析平台，并将数据处理的过程封装成 API 接口，以便于企业用户调用。平台主要实现了以下功能：（1）能耗数据处理分析：本平台对企业用能情况进行分析和挖掘，提供多种能源消耗指标计算、查询功能，支持能耗指标计算和查询。其中能源消耗指标包括：电能、煤炭、天然气、水、电等；能耗分析包括：日、月、年等时间段能耗指标统计；用能情况分析包括：用电量、用电类型、用电时间等。（2）能源平衡计算分析：本平台提供多种能源平衡计算功能，如生产设备功率平衡计算、动力设备功率平衡计算等，并提供多种能源平衡计算方式，包括平均值法、极值法等。（3）统计查询功能：本平台提供多种统计查询功能，如用电量查询和用能量查询等。其中用电量查询包括：当日用电量或历史用电量查询；月用电量或历史电量查询。（4）数据挖掘分析：本平台提供多种数据挖掘分析功能，如用能情况分析功能包括：能耗强度分析；多维度对比分析功能包括：对比能耗强度、对比生产设备效率指标；基于生产设备效率的能耗效率排名分析功能包括：排名前十的生产设备效率指标排名、排名前二十的生产设备效率指标排名。（5）报表展示功能：本平台提供多种报表展示功能，如日报表、月报表、年报表等。其中日报表包括：当日用能总量统计；当日用电量统计；当月总用电量统计；本月总用电总量统计。 2.6 能耗指标控制该企业以煤电为主要生产原料，采用人工和半自动生产模式。根据企业生产需求，对各工艺环节的能耗进行控制。要进行能耗指标控制，可以从以下两方面展开：一方面，通过对各工序能耗数据的实时监测和分析，可以及时发现各工序设备、工艺路线、生产状态等方面存在的问题。对于影响能源消耗指标波动的设备或工序等因素，可以在平台上进行干预或调整，从而提高整个生产过程中能源消耗指标变化情况的准确性和及时性。另一方面，可以根据各工序能耗数据分析结果，合理安排生产计划，优化生产工艺等。平台能够为企业制定节能减排工作方案提供数据支持和决策依据；在能源消耗指标发生波动时能够及时发现问题并进行干预或调整；在能耗指标达到设定目标后能够及时进行预警提示。 2.7 能耗数据展示与查询要做好能耗数据的展示与查询工作，可以从以下几点展开：（1）能耗在线监测平台可以按照用户需要进行模板定制，包括能源平衡表、日（周）平均用能对比、日（周）总能耗对比等；还可以通过用户自定义的方式，将数据按照不同的维度展示出来。（2）在数据展示方面，以柱状图、饼图、曲线图等多种形式展现能源数据；同时还可以对历史的数据进行查询，查看历史能源消耗情况；在数据查询时，用户也可以通过下拉框选择合适的时间范围来进行查询。（3）在展示功能方面，可按照企业的规模大小、能耗种类等进行划分。通过查看每个企业的整体用能情况来了解整个行业内企业的用能情况；通过查看各企业整体用能情况来了解整个行业内各个企业的用能情况；通过查看某个区域内各企业整体用能情况来了解该区域内各个企业的用能情况。（4）在能源查询方面，以用户自定义查询条件来进行查询。如果用户在平台中已经录入了基础信息和历史用能信息，系统可以自动搜索与之对应的能源数据；如果用户没有录入基础信息和历史用能信息，系统可以自动搜索与之对应的能耗数据，并按条件进行排序。通过上述能耗在线监测平台研究与应用，能够有效地提高企业能源管理水平和能源利用率，实现了能源监测和控制全覆盖。 3 安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析系统 Acrel-5000建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照有关规定实施能源计算，分析现状，查找问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上管理节能工作的部门报送能源计算报告。 4 应用场所适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。 5 系统组网图 6 系统功能 6.1系统概况平台运行状态，当月能耗折算、地图导航，各能耗逐时、逐月曲线，当日，当月能耗同比分析滚动显示。 6.2 用能概况对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比，支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗同环比对比。 6.3 用能统计对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑数据进行生成柱状图。 6.4 复费率统计复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。 6.5 同比分析对建筑、分项、区域、支路等用能按日、月、年以图形和报表结合的方式进行用能数据同比分析。 6.6 能源流向图能源流向图展示单栋建筑自己设定时段内各类能源从源头到末端的的能源流向，支持按原始值和折标值查看。 6.7 夜间能耗分析夜间能耗以表格、曲线、饼图等形式对选择支路分类能源在自己设定时段工作时间与非工作时间用能统计对比，支持导出报表。 6.8 设备管理设备管理包括，设备类型、设备台账、维保记录等功能。辅助用户合理管理设备，确保设备的运行。 6.9 用户报告用户报告针对选定的建筑自动统计各能源的月使用的同环比趋势，并提供简单的能耗分析结果，针对用电提供单独的复费率用能分析，报告可编辑。 7 系统硬件配置 8 结束语能耗在线监测平台在节能减排、能源管理、能源审计等方面取得了显著成效，为企业节能管理、能源审计及科学用能提供了有效工具，为能源行业实现绿色低碳发展提供了技术支撑。能耗在线监测平台以企业的能耗数据为基础，通过对企业用能设备能耗数据进行采集、分析和处理，结合企业能源管理体系要求及能源审计要求，对企业用能设备的能耗情况进行分析与评估，从而实现企业对能效管理的持续改进。参考文献 [1]章景平.基于物联网的能耗在线监测平台研究与应用[J].智能城市应用,2023,6(3):73-75. [2]王永昌,卢迪,张龙,等.能耗监测系统在某海上油田群节能中的应用[J].上海节能,2022(5):602-605. [3]姜翠丽,于文蛟.基于物联网的公共机构能源管理系统的探索与实践[J].现代信息科技,2022,6(8):168-171. [4]安科瑞企业微电网设计与选型手册.2022.05版.
2024-10-08
发表了主题帖：【储能电站】浅谈基于储能电站提高风电消纳能力的电源规划研究--安科瑞张云1821732...

摘要：文章提出了一种基于遗传算法的电源规划模型，旨在提高电网对风电的消纳能力并保持系统稳定。通过构建不同的规划方案，分析了储能电站的引入对电力系统的影响，包括提升风电消纳能力、电网稳定性和经济效益。即使储能设施初期投资较高，但长期看可以有效降低运行成本，提高电网的可靠性。此外，文章还探讨了允许风电输出波动对规划结果的积极影响，提供了一种在确保电力系统可靠性的同时降低投资成本的策略。关键词：风电消纳；电源规划；储能电站 0引言随着全球气候变化和能源危机的日益严峻，可再生能源的开发和利用成为世界各国的共同选择，其中风能作为清洁能源的代表，其开发利用受到了广泛关注。然而，风能的间歇性和不稳定性给电网的稳定运行和风电的大规模消纳带来了挑战。 1储能电站提高风电消纳能力工作机理基于储能电站提高风电消纳能力的电源规划研究，关注的是如何通过储能系统提高风电的利用效率和稳定性。风能作为一种可再生能源，虽然环保，但存在一定的不稳定性，特别是风速的变化导致发电量波动。为了解决这一问题，储能电站的作用显得尤为重要。储能电站通过存储风能在风速较高时多出的电力，解决了风电供应不稳定的问题。当风速减弱，风力发电量减少时，储能电站可以释放之前储存的电力，保证电网的稳定供电。 2模型求解的流程图1展示的是一个基于遗传算法的电源规划模型求解流程，遗传算法是一种启发式搜索算法，用于解决优化和搜索问题。该流程图详细描述了电源规划模型的各个步骤，从初始化种群到解决方案输出。流程从“开始”标记出发，首行的是“种群初始化”。在这个阶段，创建了一个种群，包含多个个体，每个个体代表电源规划问题的一个潜在解决方案。种群的每个个体都有一个与之相关的适应度值，该值指示该个体解决问题的能力。接下来，流程进入“计算个体适应度”的步骤，基于现有的系统数据和参数约束，计算每个个体的适应度值。适应度值越高的个体，被认为是更好的解决方案。之后，流程图指向一个判定环节：“满足条件”，这个环节检查当前种群是否已经达到了既定的停止条件，这些条件可能是解决方案的精度满足预定的要求，或者算法已经达到了预设的迭代次数。在“选择”阶段，根据个体的适应度进行选择，适应度较高的个体有更高的机会被选中参与下一代的生成，这个过程模仿了自然选择，即适者生存的原则。“交叉”是指选定的个体通过某种方式交换它们的一部分基因，生成新的个体，这个过程对应于生物学中的繁殖和遗传，有助于产生新的解决方案。 2.1解码与编码在应用遗传算法进行电源规划问题求解时，染色体编码的设计至关重要。染色体编码是算法能否成功应用于电源规划的决定性因素。一个有效的编码满足3个基本原则：完备性、健全性和小冗余性。完备性确保编码可以覆盖所有可能的解决方案，健全性保证每个编码都能够对应一个有效的解决方案，而小冗余性则意味着编码系统尽可能简洁，以降低无效解的出现。 2.2适应度函数的选择在遗传算法中，适应度函数是决定个体存续的关键，它衡量了个体在特定环境中的生存能力。高适应度的个体有大的概率传递其基因到下一代，而适应度低的个体则可能被淘汰。为了有效地引导算法搜索过程，并确保解决方案的质量，本文采用了一种惩罚策略来增强个体的适应度。这种策略通过对目标函数添加惩罚项来调整适应值函数，使其能够反映约束条件的满足程度。在构建小化国民经济投入的目标函数时，电力和电量的约束被作为惩罚项考虑在内。这样做的目的是确保在追求成本效益的同时，也要满足电网的基本运行要求。类似地，当目标是大化风电消纳能力时，电压和频率约束则成为惩罚项。此时的目标函数为：这意味着解决方案不仅要追求风电的利用，而且要保证电网的稳定性和可靠性。目标函数的设计反映了这种平衡的追求。在适应度函数中，电网的稳定运行参数被赋予了权重，这样可以在种群进化的过程中自然淘汰那些可能导致电网不稳定的解决方案。 2.3遗传参数的选择经过多轮的试验和调整，确定了适合本文遗传算法模型的关键参数。设定了一个由150个个体组成的种群，以确保有足够的多样性来探索解空间。选择率设置为0.65，以平衡精英主义和多样性的保持。此外，采用了0.78的较高交叉率来鼓励信息在个体间的广泛交换，而变异率则定为0.05，以引入新的基因变异但又不至于破坏已经适应的结构。使用0.68作为随机数种子，以保持实验的一致性和可重复性。这些参数的设置旨在优化算法的搜索能力，同时保持算法的鲁棒性和避免过早收敛到局部优解。 3算例仿真 3.1规划内容采用了一个虚拟的电网环境，对特定地区的电力系统进行了未来7年内的规划，其中涉及12个预期建立的电源。电力总负荷及总用电量逐年增长情况如表1所示。特别地，编号为9～12的电源是规划中的储能电站，它们的容量取决于当地的风能资源利用情况，因此无法在规划开始前准确设定。储能电站的容量将依据规划过程中的具体情况动态确定，每个电站由若干储能单元组成，具体的技术参数如表2所示。这种规划方法允许在考虑风能资源的同时，灵活调整储能电站的规模，以适应实际需求。 3.2不同规划方案的结果及对规划结果的分析本文提出的算法与模型应用于对一个区域的电力系统实施了为期7年的电源规划，产生了3种不同的规划方案。在方案1中，直接采用了本文描述的算法和模型。方案2则在模型的基础上做了调整，允许风电场的输出功率有一定幅度的波动。方案3排除了储能电站的参与，除此之外，与方案1保持一致。这些方案的比较分析旨在评估储能电站的影响以，及风电输出波动对区域电力系统规划的影响。优化方案结果如表3所示。根据表3的数据，可以观察到以下现象：①不同的投资选择导致各电厂启用的顺序有所变化。这主要是由于选址的地理位置、当地环境条件及电厂类型的不同考量，进而影响了投资总额。②通过比较不同的投资模型，可以看出总投资成本和电网对风电的吸纳能力呈现显著差异。在方案1和方案3的对比中，方案1由于纳入了储能电站，多出的投资为109.6亿元，但其风电消纳能力显著优于方案3。这表明储能电站的引入显著提升了电网的风电消纳效率，并降低了库存与缺货成本，增强了市场竞争力。然而，储能设备的高成本也使得经济投入相应增加。③在方案2和方案1的对比中，尽管风电消纳能力相近，国民经济总投入却降低了31.4亿元。这是因为方案2在不牺牲电力系统可靠性的前提下，允许风电场输出功率有更大的波动，减少了所需储能电站的容量。由于储能系统成本随容量增加而上升，因此总投入相应减少。综合分析可知，本文模型有效展现了储能电站在增强风电消纳能力上的优势。同时，也实现了在风电波动范围内的可靠性和经济性之间的平衡，符合当前国际对环境保护、可持续发展、电能可靠性及市场竞争力新形势的需求。 4安科瑞Acrel-2000MG微电网能量管理系统 4.1概述 Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统，可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理，支持多种控制策略选择，包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理，还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互，既能接受上级调度指令，又可以满足远程监控与运维，确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。 4.2应用场景适用于工商业储能电站、新能源配储电站。 4.3系统结构 4.4系统功能 4.4.1实时监管对微电网的运行进行实时监管，包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷，同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。 4.4.2优化控制通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测，并结合分布式电源出力与储能状态，实现经济优化调度，以降低尖峰或者高峰时刻的用电量，降低企业综合用电成本。 4.4.3收益分析用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据，同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。 4.4.4能源分析通过分析光伏、风电、储能设备的发电效率、转化效率，用于评估设备性能与状态。 4.4.5策略配置微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。
发表了主题帖：【充电桩】浅析基于云平台的充电桩用能计量有序充电服务的应用--安科瑞张云1821732...

摘要：鉴于电动汽车数量未来爆发式增长的现象，利用分布式边缘云模块化技术，以服务功能划分为有序充电云模块和远程自动检测模块，通过蜂窝无线远距离传输的方式，实现采样数据及控制信息上下行数据交互的承载。利用云平台的虚拟化存储、动态扩展、功能模块化部署特点，可以在灵活的空间范围内部署后台计算与能源资源匹配与应用；利用一套远程自检装置，通过软件形式定期下发自检测程序，充电桩启动自检模式，将检测报告与装置内存储的标准数据进行比对，进一步改善平台充电桩监控状态。通过边缘云平台信息分区分功能交互的模式，利用虚拟空间构建一个大容量、高可靠的管控平台，为车联网应用提供一种切实可行的解决方案。关键词：云平台；自动检测；能源管理；有序充电今年，电动汽车行业抓住了疫情影响洼地，迅速找到了发展突破口，从电动汽车发行政策到锂电池开发技术均出台了多层面利好消息，未来一段时间内会出现电动汽车乘用车数量井喷现象，如何满足如此批量的电动汽车充电服务需求，有必要改善现有车联网服务平台服务能力。车联网作为充电桩集群式系统管理平台，可以远程对充电桩空闲状态、运行状态、分布位置等进行管理，并通过车载终端获取管辖区域内的车辆充电需求及位置要求，将充电需求与充电桩存量信息进行匹配，为车辆主动推送合适的充电方案信息。但随着车辆数量的快速递增，传统车联网管理方法会逐步表现出处理能力的缺陷，应通过某些智能化技术提升管理系统的处理容量和效率。 1 有序充电计量数据管理及桩站管理现状传统车联网系统数据的管理更侧重于对车辆的管理，例如车辆运行路径、车辆能量剩余情况、车辆间距、一定空间内车辆容纳数量等信息，以上综合信息有利于帮助系统了解充电桩附近的车辆充电需求量，主要目的是为车辆主动推送充电信息，用户可以从车载终端或其他APP上迅速搜索到附近可充电的充电点，节省了用户的等待时间。但电动汽车发展速度过快，导致传统车联网在数据控制与管理方面也逐步显露出了较多不匹配的地方，总结为以下几点：（1）充电桩数量与电动汽车充电需求数量完全不成正比：充电桩安装需要安全、有源的空间预留，随着城市智能化建设的加速，可以满足充电桩部署的空间比较有限，如何解决有限的能源用于更多的设备充电是需要解决的问题。（2）充电桩充电技术还未完全成熟：某个省质检单位对充电桩产品出厂前检测结果反映，70%产品存在着安全隐患，例如有的存在故障无警示或者元件接地错误等，也意味着，这批充电桩在运行一段时间后出现安全问题的可能性很大。在充电桩数量如此有限的情况下，再加上充电桩故障的风险，给充电能力增加了更大的压力。（3）车联网缺乏对充电桩联网供电能力的评估：目前车联网仅是将每个充电桩供电水平值采集到系统，当周边有车辆预到达时，可推送充电消息。但往往由于充电桩分配不合理，导致有的车辆无电可充，而有可充电的桩站却空闲。 2 基于云平台服务的有序充电应用管理架构基于以上深度的分析，解决车联网充电服务问题的根本要从两个方面入手：一是加强车联网能源供应与充电需求的匹配度；二是增加充电桩自检测能力，并能通过程序自优化方法对充电桩进行升级。本文针对两个主要需求采用边缘云模块的方式，不同的云功能设计不同的模块，还能借助云特性实现云模块间的数据耦合与扩展。通过功能云数据与能源管理系统内其他设备相互联系，可支撑整个充电过程服务的实现。整体架构如图 1 所示。车联网对于封闭式的电网而言，属于信息外网，因此架构从纵向来看划分为信息内网与信息外网两部分。信息内网侧重于能源侧，包括配电网发电-充电桩供电-供电交易计量，其过程具体可描述为智能配电网将传统电网或分布式新能源等不同形式能源通过 10 kV 电缆通道传输到能源路由器，由能源路由器根据用户需求将能源分配给的汽车充电，并将充电结果反馈到交易中心进行记录，完成收费过程。信息外网侧重于充电服务，主要由用户电动汽车、用户信息交互 APP 及车联网组成，其过程具体可描述为当车辆需要充电时，利用APP软件将需求发送到车联网，车联网根据系统内充电桩圈的空闲情况及设备状态情况，合理推送充电方案，完成充电过程。基于边缘云平台的车联网服务架构与传统架构的不同之处在于，部分原由能源交易管理系统执行的功能下放到车联网内。BMS（Battery ManagementSystem）是动力电池管理系统的约束，掌握电池的状态，保证充放电过程的安全，功能模块集成在车联网平台中；能源管理系统对每个充电桩运行状态数据通过数据逻辑形式发送到车联网云端，进行镜像存储，车联网中的控制云能更充分结合用户用能行为习惯，将用户群体需求圈中的所有充电桩供能状态集中建模，综合参考用户等待时间、充电桩群综合供能效率、车辆服务移动综合距离等评价参量，保证分配方案的合理化。将控制权下放到车联网系统中，1.它属于分布式管理方式，采用边缘云处理的方法，能够更快地出具分配方案，相比能源管理系统集中式处理方式，效率和准确率均会有所提升，也能降低集中数据管理的负担；2.它与用户直接接触，可以较灵活地根据用户充电习惯的改变而优化能源分配模型，实时更新云数据库空间内容，以更多数据服务形式满足用户服务的要求。其次基于边缘云平台增加的检测云模块，通过在系统主站部署一套智能化检测装置，提前将常规性充电桩运行状态检测方案转换成软件编码形式，周期性地下发自检模式控制指令，充电桩会自动启动自检功能，完成线缆连接、电流额定功率、通信故障等系列检测程序，最终形成自检报告，对于有问题节点会将警示消息传输到车联网，车联网会根据充电桩状态实时调整分配方案，并下发检修信息到能源管理平台，报送电网进行检修。检测云从设备自身状态出发提升了设备使用寿命，也变相缓解了充电桩使用的压力。 3 基于边缘计算的有序充电算法实现车联网有序充电服务过程以用户侧需求为主，按照先预测用户充电需求趋势来提前部署充电桩分配方案。如果采用传统的需求与充电桩实时匹配方案，经常出现充电桩无空闲的状态，因此要对需求提前预测，才能尽量保障能源的供应。有序充电流程如图 2 所示。电动汽车用户接收到的信息可能包括电价信息、奖励和惩罚信息、充放电功率限制、充放电时间限制等。这些信息可能来自于不同的主体，电动汽车用户根据这些信息结合自身的行驶需求，对各种信息做出选择和响应决策。同一充电设施可能被多个用户使用，电动汽车用户并不是直接的电力用户。在这些公共停车位上，包含了长时间充电或快速充电的需求，可具备功率较大的交流充电或者直流充电设施。这些充电设施应具备用户识别和充电费用结算功能。多辆电动汽车充放电协调控制的目标包括：1.执行上级控制命令；2.满足各电动汽车用户的充电需求。在控制过程中，电动汽车接入、退出，各控制对象的状态在不断地变化。协调控制策略应实时、动态地进行调整，可见控制策略是有序充电规则制定的核心。本文采用基于密度聚类的方式对用户充电行为数据进行分析，具体测算过程如下：（1）构建一个三维的信息采集坐标，横坐标为用户需要充电时间，纵坐标为充电电量，空间坐标为发出充电需求时车辆所在位置。（2）对数据进行实时采集，选择不同时间段的充电行为进行采集，在三维坐标轴上记录下多方面信息，在坐标轴上标识出的一个点表示一个车辆在某个空间位置需要充电的电量信息，最终在坐标轴上形成多个标识位置不同的节点。（3）将 n 个训练节点均标识在坐标轴上，从图面上初步确定了核心节点k，以这k个核心节点为起点，设定距离门限值δ，分别计算k个核心节点周围节点的距离，计算条件如下：通过计算，可以形成 k 个不同范围密度圈。计算遗漏节点 t，将每个遗漏点再分别与k个密度圈的节点计算距离，选择小的距离值，然后纳入到此密度圈中；依次计算，直到遗漏节点划分完毕，记录t个节点距离值L，并备注为特殊节点。具体映射模型如图3所示。至此，完成用户充电行为的坐标描述，用能行为直观地表示成不同的能量密度圈，机器可以容易计算出每个密度圈中表示的充电总量、车辆数量、聚集时间段和充电区域，从而可以大致描绘出详细的充电行为曲线图。依照此行为曲线图中位置及电量参量，将充电桩群进行密度划分，同样形成不同的密度集，将两个密度集进行比对，构建两个参量的密度圈一对一、一对多的映射关系。（1）充电桩聚集密度太零散，用户需求侧一个密度圈会对应多个能量侧密度圈。（2）用户用能量过大，同样需要多个能量侧密度圈来映射。（3）一对一的情况是指用户侧需求刚好在同区域的能量圈范围内[8]。无论哪种映射关系，具体到圈内每个节点的映射关系均是在能量维度满足的条件下，距离短原理来计算。按照需求侧和能源侧负荷曲线匹配结果形成充电序列，车联网以设定顺序下发充电桩分配指令，电动汽车依照指令完成充电路径。通过本文设计的有序充电服务计算模型，实现了充电桩运行状态与用户需求的共同联网分析，分析模型在控制云中集成实现，适应用户需求改变和充电桩状态不稳定的现象，可以实时更新模型条件及映射关系，保持车联网服务模型的适应性。 4 基于云架构下的远程自动检测有序充电管理单元设计与实现充电桩自检功能是车联网平台中新增的部分，通过在平台中部署一套智能化自检装置，包括软硬件基础组件构成，通过多个无线通道同时对多台充电桩进行性能检测，一般选择蜂窝式的通信组网模式，符合充电桩分布集群式的部署特征。智能化自检装置软硬件结构图图 4 所示。 EEWORLDIMGTK4 结构主要划分为硬件模块与数据库软件服务器部分，硬件部分主要实现充电桩状态信息的采集与处理，充电桩上部署了除了互感器等电量采集的元器件外，还有各种非电量传感器检测模块，所有数据通过无线多通道并行上传到检测装置的测试接口，高精度数字功率计可以将充电桩实时的三相电流、电压及瞬时功率值计算出来，并通过可编程交流负载，模拟不同电阻档位进行测试，验证充电桩运行电路中各个触电电量值及开关量状态是否在安全运行标准数值范围内。按照充电桩检测用例过程要求编写测试程序，下发到充电桩中，可自动完成自检测过程[9]。其次对于充电桩环境监测是在传感器参量处理电路中执行，将采集的温度、湿度、电磁等参量的数据融合采集、分类计算，同样将数据结果与历史故障门限值数据进行比对，对于超过安全运行标准的数据进行报警，如故障在可自动修复范围内，系统会下发优化程序，充电桩进行自调优完善过程。针对刚才描述中涉及到的检测编译程序及历史故障库等部分均在数据库服务器中集成存储，结构化数据库按照检测数据、处理模型、故障库等类型、优化程序等将数据存储在不同的容器中，根据系统自检过程顺序调取不同数据，配合完成各项自测项目。 5安科瑞充电桩收费运营云平台系统选型方案 5.1概述 AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控，实时监控充电桩运行状态，进行充电服务、支付管理，交易结算，资要管理、电能管理，明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压，欠压，绝缘低各类故障进行预警；充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网，用户通过微信、支付宝，云闪付扫码充电。 5.2应用场所适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。 5.3系统结构系统分为四层： 1）即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。 2）数据采集层：包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。 3）网络传输层：通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。 4）数据层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。 5）应客户端层：系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能，同时为运维人员提供运维APP，充电用户提供充电小程序。 5.4安科瑞充电桩云平台系统功能 5.4.1智能化大屏智能化大屏展示站点分布情况，对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示，同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩，查看设备使用率，合理分配资源。 5.4.2实时监控实时监视充电设施运行状况，主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压电流，充电桩告警信息等。 5.4.3交易管理平台管理人员可管理充电用户账户，对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作，可查看小区用户每日的充电交易详细信息。 5.4.4故障管理设备自动上报故障信息，平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理，同时运维人员可通过运维APP收取故障推送，运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。 5.4.5统计分析通过系统平台，从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度，查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。 5.4.6基础数据管理在系统平台建立运营商户，运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施，维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动，同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。 5.4.7运维APP 面向运维人员使用，可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电\充值情况，进行远程参数设置，同时可接收故障推送 5.4.8充电小程序面向充电用户使用，可查看附近空闲设备，主要包含扫码充电、账户充值，充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。
2024-09-14
发表了主题帖：【储能】浅谈锂电池储能电站火灾危险及对策研究分析--安科瑞张云18217320907

【摘要】锂电池储能技术，因其快速响应、能量密度高的特点，为解决大电网的调频调峰、发电侧的可再生能源友好接入、用户侧的削峰填谷及维持孤网稳定运行等问题提供了一种有效的解决途径。本文结合锂电池的结构机理，对锂电池储能电站火灾危险性进行了系统分析，并对储能电站火灾防范和应急处置提出建议，以便为锂电池储能电站消防安全技术研究提供参考。【关键词】锂电池储能电站；火灾危险性；应急处置引言随着风能、太阳能等可再生能源在能源结构中占比不断提升，越来越多的间歇性、波动性能源的接入需求，以及锂电池成本的下降，锂电池储能电站在新能源并网以及电力系统辅助服务等领域不断被运用。随着锂电池储能电站的建设，国内外锂电池储能电站的火灾逐渐增多，大家对锂电池储能电站消防安全问题非常关注。现对锂电池储能电站的火灾危险性进行分析，探讨研究储能电站火灾防范和应急处置对策。一、锂电池储能电站概述 (一)锂电池储能电站应用。锂电池储能电站具有高效率、应用灵活、响应速度快等优点，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段，适应新一轮能源革命的发展形势，近年来在国内外的应用呈上升趋势。截至2020年年底，我国已投运的新型电力储能累计装机容量达到3.28８吉瓦，计划到2025年实现新型储能装机容量达3000万千瓦以上。锂电池储能电站投运后将接入源网荷储控制系统，为电网提供调峰、调频、备用、事故应急响应等多种服务，满足电网在可再生能源消纳、电网安全运行等方面的迫切需求，同时在提高能源综合利用效率，助推绿色能源发展等方面发挥重要作用。 (二)锂电池储能电站组成。首先由多个锂电池单体经串并联后构成电池模块，电池模块经串联连接构成模块电池箱(如图1所示)，后多个模块电池箱通过并联集成安置在一个集装箱内成储能电池舱(如图2所示)，多个电池舱再加上系统配套的PCS(储能变流器)舱、SVG舱、总控舱等组成一个锂电池储能电站。图1模块锂电池箱的串联连接情况图2由多组模块电池箱连接成的电池舱内部情况二、锂电池储能电站的火灾危险性 (一)锂电池单体的火灾危险性。 1.锂电池的构造。锂电池一般由正极、隔膜、负极、有机电解液和电池外壳组成，适应不同应用场景，有各种形状和构造(如图3所示)。锂电池负极一般都使用石墨材料。电解液常用碳酸酯类作为溶剂，添加剂可能不尽相同。锂电池正极材料差异较大，常见有磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料等。隔膜主要是正、负极分隔开来，一般采用高强度、薄膜化的聚烯烃系多孔膜，是防止电子通过的，但可以让锂离子通过。锂电池充放电是依靠锂离子在正极和负极之间移动来完成的(如图4所示)。锂电池的电极材料、隔膜、电解液均是易燃物，其中火灾危险性*的是隔膜。图3几种形状的锂电池结构图4锂电池充放电原理图 2.锂电池火灾危险性。锂电池在密闭的空间存储了大量的能量，具有一定的危险性，“热失控”是导致锂电池起火的常见原因。锂电池热失控的常见因素有：一是内部短路。锂电池在使用过程中负极表面会形成一些“小毛刺”(即锂枝晶)，如果锂枝晶的长度超过隔膜的厚度，就会穿透隔膜，导致电池内短路。锂电池隔膜本就很薄，现为了追求高续航，提高电池能量密度，隔膜越来越薄。超薄的隔膜、可燃的电解液，再加上内部的锂枝晶，这些因素很容易导致电池内部短路进而热失控。二是过充过放电。锂电池过度充电会逐渐导致电池温度升高，高温使隔膜收缩融化，造成正负极相互接触而短路放热。高温也会使电解液分解产生气体，气体在密封的电池内部形成压力致锂电池膨胀外壳撑破，导致外部空气进入电池内部发生氧化反应，从而热失控引发燃烧爆炸。同样，外部大功率过放电也会导致电池内部发热并膨胀，出现和过充类似的破坏过程导致起火。三是化学反应放热。电池的高能量密度值是通过升高电压来获得的，若电解液耐高压能力不足，就会被氧化分解放热使电池温度升高，高温会引发电池内部各种副反应。电池温度会进一步升高，引起电解液与正极材料、黏结剂热反应，并终导致燃烧爆炸。四是制造工艺缺陷。电池工艺本身的瑕疵导致电芯极耳过长，会与极片或壳体接触形成内短路。还有在制备过程中带入微粒或灰尘，极片切割形成金属毛刺，隔膜上存在微孔洞等都会增加短路的危险性。五是使用过程缺陷。多批次甚至同批次的单体电池在容量、内阻等性能指标上距离标称值有一定误差，成组前分选不严格，导致锂电池单体间的一致性不好，或者受到撞击、挤压、穿刺、振动、跌落等会导致热失控，终诱发起火或者爆炸 (二)锂电池储能电站的火灾危险性。 1.锂电池单体热失控。锂电池储能电站具有串并联数量多、规模大、运行功率大等特点，如某个锂电池热失控，通过热传导、热辐射会引发相邻电池单体发生热失控，又因锂电池之间均有线路相连接，增加火灾蔓延渠道，导致整个锂电池舱火灾蔓延。 2.电气故障。电气故障是锂电池储能电站火灾的主要原因，因锂电池储能站中除锂电池外还存在大量附属电气设备，这些都将影响到储能电站的整体火灾危险性，如果使用运营过程中管理不到位，将会发生电气方面的火灾。比如，因意外的大电流(雷电、浪涌)、高电压侵入锂电池储能电站会引发火灾。一方面是因为锂电池储能电站中的电气设备高度集成，对大电流、高电压的抵御能力不足；另一方面是因为锂电池储能电站中通信等线路多，增加了大电流、高电压侵入的渠道。 3.电池管理系统失效。锂电池储能电站中，电池管理系统(BMS)是一个关键部件。BMS可实时监测锂电池的各种状态(电压、电流、温度、荷电状态、健康状态等)，对锂电池充电与放电过程进行安全管理(如防止过充、过放管理)，对锂电池可能出现的故障进行报警和应急保护处理以及对锂电池的运行进行优化控制，并保证锂电池安全、可靠、稳定地运行。一旦BMS维护保养不到位出现故障，容易导致锂电池起火或BMS自身引发火灾。比如，一起锂电池储能电站火灾，通过监控观察，在电站先起火的3s内，多处BMS先后爆燃，随后蔓延至电池端发生拉弧爆燃，引发了火灾。通过对未燃烧的BMS勘验，发现因长期的发热超温使部分电气元件腐蚀、绝缘老化，已不能满足原设计的电阻、绝缘要求，难以发挥监测、保护作用。 4.施工维修过程不规范操作。锂电池储能电站是由大量锂电池单体串并联连接而成，容量较大，短路时电流会很大。施工检修过程中一些不规范的操作*易引发火灾。比如，某锂电池储能电站建设过程中，因建设周期短，施工采用的功率线接头端口型号相同，施工人员长时间重复劳作情况下，因操作不慎，将功率线正负极接反了，导致电池外短路引发火灾。三、锂电池储能电站的火灾防范对策 (一)提高锂电池自身的安全防御。锂电池储能电站应选用质量可靠的锂电池制造厂商的产品，电动汽车等退役的锂电池，因电池性能、寿命等方面有所退化，不宜简单合并用于大规模储能电站。电池模块成组前，应对单体电池电压、内阻、电流、容量等参数的一致性进行筛选，确保重要参数一致。锂电池储能电站还应安装电池管理系统(BMS)，对数据及时采集与实时监控，保证电池发挥*效率的同时让电池保持在*工作温区，还能让BMS从外部来保持电池的一致性，提高安全性能。 (二)加强储能电站的建设、维护和管理。锂电池储能电站禁止设置在人员密集场所、高层建筑内、地下建筑、易燃易爆等场所。应选择符合要求的设施设备，使用和容量相一致的电气线路，各部件匹配合理，防止因电气故障发生事故。设计时还应充分考虑安全保护性能，符合防火和防爆要求。在电池舱四周舱壁设置隔热阻燃衬层，采用具有耐高温绝热性能的材料。舱内应设置防爆型排风装置，电池舱之间保持一定防火间距，相互间的防火分隔、防火封堵等要到位，储能电站应设置相应的消防设施。还要加强施工过程的管理，确保专业施工人员按照操作规范施工，确保连接部位牢固。正常运营期间要定期组织专业技术人员对相关设备开展全面、彻底的检查，进行维护保养，及时消除安全隐患，保证设备完好运行。 (三)锂电池储能电站火灾的尽早探测。一般情况，火灾发生过程可分为初起、发展、猛烈和熄灭四个阶段。初起阶段火灾还没有蔓延扩散，此阶段通过自动报警系统及时探测到火警，可及早进行处置，减少灾害的扩大。目前主要采用的是传统的火灾自动报警感烟和感温探测器，只有等到烟雾和温度弥漫到整个舱室以后，才能起到预警作用，如采用吸入式感烟探测器，能够实现早期报警。或者根据不同锂电池的燃烧产生的不同可燃气体(如一氧化碳、氢气等)，有针对性地增设可燃气体探测器，可在起火前及早发现，防止火灾发生、蔓延和扩大，将损失降到。也可在每一个电池箱体内部加装探测器，当电池箱体内部有故障的时候，能够更早发现，并地定位到是哪个电池箱体发出的预警。 (四)锂电池储能电站火灾的快速抑制。目前锂电池储能站多采用无导电性的七氟丙烷自动灭火系统，灭火剂喷洒完毕后，在保持密封状态的电池舱内使灭火剂充分扩散来灭火。该灭火方式，灭火药剂无法早期作用于发生热失控的电池箱内部，也只能扑灭明火，无法从根本上抑制火灾。由于锂电池燃烧不需要氧气参与，属于内部材料化学反应，传统隔绝氧气灭火方法不起作用。如果不能持续冷却，内部反应一直持续，会发生复燃。扑救锂电池火灾的灭火剂要具备降温和灭火双重功能，水的降温灭火效果明显，大量、持续喷水是针对锂电池火灾有效的扑灭方法。当然关键要注意防止触电，启动时应“先断电、后灭火”，在灭火过程中不要触碰锂电池高压组件。建议采用模块级分布式细水雾灭火系统，让一个喷头保护一个电池模块，做到点对点防护，当发生热失控的时候，雾滴全覆盖电池模块内部，定向喷到发生热失控的电池箱体内，起到及早抑制火灾的目的。四、安科瑞Acrel-2000MG微电网能量管理系统（一）概述 Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统，可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理，支持多种控制策略选择，包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理，还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互，既能接受上级调度指令，又可以满足远程监控与运维，确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。（二）应用场景适用于工商业储能电站、新能源配储电站。（三）系统结构（四）系统功能 1.实时监管对微电网的运行进行实时监管，包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷，同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。 2.智能监控对系统环境、光伏组件、光伏逆变器、风电控制逆变一体机、储能电池、储能变流器、用电设备等进行实时监测，掌握微电网系统的运行状况。 3.功率预测对分布式发电系统进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。 4.收益分析用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据，同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。 5.策略配置微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。五、硬件及其配套产品六、结语随着锂电池储能电站的规模化应用，如何保证锂电池储能电站的消防安全成为其发展的*一要务。锂电池生产企业要加快技术革新，进一步研究锂电池火灾机理，改善生产工艺，制造出*安全的锂电池。锂电池储能电站设计施工企业设计出安全保护性能优越的锂电池储能电站，并做好电池的安全施工。锂电池储能电站运营企业要利用多种火灾自动报警探测器组合实时监测，及早发现异常，减少锂电池储能电站火灾的发生。同时确保万一火灾发生时，利用熟练的事故预防措施和紧急情况下的处置办法，提高现场处置能力，防止火灾扩大蔓延，将灾害降到。【参考文献】 [1]蔡旭.大型电池储能PCS的现状与发展[J].电器与能效管理技术，2016，62(14)：1~8 [2]高飞，杨凯，李大贺，刘浩，苏涛，王丽娜.锂离子电池组件燃烧性及危险性评价[J].中国安全科学学报，2015，25(8)：62~67 [3]朱江，张宏亮.锂电池储能系统火灾危险性及防范措施[J].武警学院学报，2018，34(12)：43~45 [4]严娟 .锂电池储能电站火灾危险及对策研究 [5]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版 [6]安科瑞Acrel2000ES储能能量管理系统选型手册.2024年04版 [7]安科瑞光储充微电网系统解决方案.2024年04版
2024-09-13
发表了主题帖：【智能照明】浅谈在节能降耗背景下医院的建筑电气照明系统设计--安科瑞张云1821732...

摘要：随着新时代的发展，我国照明技术从传统的蜡烛到电气照明，经历了一段漫长的演变过程。目前医院建筑电气照明系统属于一体化设计，对于24h不间断使用照明的建筑，能源消耗量巨大，且因为医院的特殊性，要保证医院建筑内24h实时不间断照明，但是医院建筑内有些空间不存在医患人员时，不需要持续照明，传统的照明系统是整个系统同时照明，造成了大量不必要的能源损耗，能源的过量消耗对于环境以及人体都有很大的损伤。基于此，对节能降耗的医院建筑电气照明系统设计进行研究，仅供参考。关键词：节能降耗；医院建筑；电气照明；照明系统造 0引言目前，能源短缺已成为一个全球性问题。在建筑业的发展中，建筑电气照明系统的节能水平与中国的能源利用率有关。照明系统中的低功率因数和高电压波动将导致较大的功率损失。因此，要认真研究电气照明系统的节能设计。 1医院照明设计需求门诊照明的设计。诊所是医院重要的功能室，设计的主要要求是创造舒适的照明环境，使患者能够与医生良好沟通。因此，门诊照明得保持必要的照明和良好的色彩再现，以满足医生的工作需要。同时，为了避免患者的焦虑和不适，通常使用没有频闪光源的暖白光光源。诊所的照明通常为300Lx，灯和灯由李丹控制，方向与外窗平行。室内的照明设计。病房是患者能长期呆下去的重要空间。根据医护人员和患者的不同活动，照明要求也各不相同。因此，室的整体照明设计采用混合型。患者需要柔和的照明环境，以保持舒适和舒适的状态。病房的照明通常在100 ~ 150 LX之间，采用没有频闪光源的颜色和温度的温暖光源。医护人员需要足够的区域照明来检查和治疗患者。一般来说，医院病床顶部装有高颜色半透明聚光灯，局部照明可达到300 ~ 500 LX。同时，考虑到夜间照明的必要性，为了避免影响其余患者，原则上，微光灯安装在墙壁的主角线上，或者采用格栅百叶窗，照明控制在1 ~ 2lx。为领土的运作和清理设计照明。有干净要求的房间，如工作区和重症监护室，需要灭菌和干净的灯。同时，手术和清洁区对照明系统设计要求很高。以手术室的照明设计为例，需要安装特殊外科用无影灯、普通灯、信号灯和应急照明电源，手术用无影灯和普通照明需要单独控制，以单独电路供电，提高可靠性。手术室照明标准需要750lx以上，建议按照1000lx设计，光源的浅色指数一般需要90以上，色温适合无影灯。另外，内置的密封照明条主要用于普通照明，为了防止意外进入，得在手术室外门上方0.2米处安装警示灯，还得提供紧急照明电源。 2建筑电气照明系统节能设计中的问题 (1)系统负荷系数低的荧光灯和金卤灯降低了照明系统的功率因数，造成线路损失大。为了有效解决这类问题，设计人员需合理设置无效的系统补偿功率，但这种处理也增加了建筑照明系统的建设和使用成本。(2)电压波动造成较大损失。如果系统平均电压增加4%以上，荧光灯的寿命将缩短约一半。因此，如果建筑物照明系统引起明显的电压波动，系统寿命将会缩短，电压波动将会增加电源线路运行时的功率耗散。为了解决上述问题，得合理选择灯泡。 3基于系统设计要点 3.1光感器设计医院建筑电气照明系统硬件区域的光感器是节能降耗领域重要的器件之一，此器件的工作任务主要是检测医院建筑内移动的人员，然后根据变化的时间点进行合理强度的照明。检测器安装在每栋建筑内的每个楼层顶上，光感器会设定一定的照明时间，一旦照明时间达到，光感器提前2s进行重新识别，如果还存在人员则持续照明，如果不存在立即熄灭，节省建筑的照明能源消耗。光感器的临界光亮度为80cd/m2，光感器的有效时间设定为300s。 3.2灯具选择与布置为了营造温暖舒适的医疗环境，根据综合医院建筑各功能场所的特殊要求，根据现行国家标准《建筑照明设计标准》(50034-2013年)和相关设计标准的照明标准值，选择合适的灯来满足医疗活动的需要。(1)门诊部门的灯和灯的选择。门诊服务区主要提供医疗活动，一般使用网状荧光灯。如果条件允许，建议使用带有LED光源的天花板嵌板照明，照明约为300lx。另外，为了让医生确认和治疗，可以在患者头顶安装温暖的白色窄4000K天花板灯，照明一般为300 ~ 500 LX。(2)在操作区域内，灯和灯的选择。手术室照明强度要高，灯的数量不能太大，还要考虑手术室的节能要求。一般来说，建议使用发热量低、几乎不会使室内温度上升的LED光源。选择灯和灯时，要考虑清洁和卫生要求。通常会选择内置的密封灯带，它具有很好的防震效果，可以阻止眩光。一般来说，手术室的照明应采取调光方法。手术室不能有强烈的反射，照明的均匀性不能低于0.7。色温得与无阴影光源的色温兼容，颜色再现接近自然光。根据手术室的大小和操作特点，选择没有特殊阴影的灯，得配备调光开关，根据特殊配电盒方案供电。(3)病房地区的灯具选择。一张伊登床得允许在病房区，并安装当地灯光。通常使用漫反射灯和高颜色光源。通常，模块化荧光灯安装在综合医疗皮带上，以满足患者在床上的要求，避免影响其他床。光源要暖和，功率不能太高。 3.3控制开关的使用如果一个地方或固定场所同时有许多灯和灯，得合理地管理它们。在充足的自然光条件下，开关应安装在靠近远窗的窗户上。因此，在室内照明设计过程中，充分考虑到将使用室内照明的人数。如果人少的话，只应该使用少量的灯和灯笼，其他的灯和灯笼可以炖，这可以在一定程度上减少资源的浪费。民用场所居室和通道照明设计采用统一的开关控制方法，正确考虑照明条件和场所使用要求，并进行合理的群体控制。在设计影院照明控制时，进行统一管理和控制照明设备，并根据影院内部标准和要求控制照明强度。就酒店而言，所有客房都应配备节能控制开关。可使用自然照明楼梯和走廊，安装应急照明设备和节能控制开关。光线充足时，节能控制开关可自动关闭。 3.4控制器设计对于医院建筑电气照明系统来说，识别并执行光感器和脉冲器发送的照明命令也是十分重要的，因此在系统的硬件区域设计一个控制器，完成系统照明的约束。为了达到预期效果，文中选择EIB控制系统，控制器主要由总线、控制阀、各种零件以及双绞线组成。总线采用二进制材料，该材料具备较高的灵敏度，对于任何强度的信号都可以识别并控制。此控制器的输出模式采用继电器和NPN晶体管的模式，供电电源为24V，控制精度可以达到1.0等级，为了降低各个器件之间工作的磨损，控制器的外壳采用不锈钢材质，工作功率为2W，控制频率为800次/s，输出的有效功率为25W。 3.5采用新型电子节能镇流器压载是节能灯所需的。传统的压舱物可能在压舱物中起一定作用，但实际效果并不令人满意，不能完全满足目前的需求，需要消耗大量的能源。新的电子压载有很多优点，如低噪音、低频闪污染、低消费功能等。同时大大降低线损率，提高电网质量水平。因此，需要高度重视电子节能压载，并正确应用于节能结构，达到良好的节能降耗效果。 4 AcrelEMS-MED医院能源综合管理平台 4.1平台概述 AcrelEMS-MED医院能源管理平台充分结合《医疗建筑电气设计规范》《绿色医院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》等行业规范、根据医院用户需求以及能源管理部门要求，采集分析能源、能耗、能效数据，监测以电能质量、智慧用电相关指标以及其他用能指标，并与国家能源政策与用能模式改革结合。能够辅助医院后勤管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作，帮助医院管理层实时掌握医院的能耗情况，为医院能源信息化建设和节能管理提供了良好的技术平台。 4.2平台拓扑图 4.3医院智能照明控制系统解决方案医院人流比较密集，科室较多，照明用电在医院电能消耗中约占到15%左右。所以合理使用照明控制系统，在提升医生和患者的体验情况下大程度使用自然光照明，通过感应控制做到人来灯亮，人走灯灭或保持地强度照明，尽量解决照明用电。 ASL1000智能照明控制系统可以实现场景控制、时间控制、区域控制、光照度感应控制以及红外感应控制等多种控制方式，能有效避免公共区域的照明浪费，还可以帮助医院管理照明。系统在配电箱内的模块主要有总线电源、开关驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等。这些模块使用35mm标准导轨安装。安装在控制现场的模块主要有光照度传感器、红外传感器和智能面板。有人经过可以设定红外感应控制亮灯，人离开后在设定的时间内熄灯，智能面板等手动控制设备，可实现自动控制、现场控制和值班室远程控制相结合。 5结束语近年来，新的大型医院建筑不断涌现，医院的服务质量和水平也在不断提高。作为24小时不间断运行的公共建筑，医院照明系统中灯具的种类和数量非常多。良好的照明环境和舒适度可以提高患者的康复效果，降低医疗失误率。医院照明系统有引导、手术、等待、住院、急诊、值班、用餐、监控、室外照明等类别和要求。照明能耗约占医院总能耗的8%~15%，能耗占比很大。参考文献：周梁燕.基于节能降耗的医院建筑电气照明系统设计刘文茜.浅析大型医院建筑照明系统设计[J].中国设备工程,2021(23):104-105. 时登福.建筑电气照明系统节能优化设计技术要点分析[J].光源与照明,2021(06):7-8. [4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2020.06版． [5] 安科瑞用户变电站变配电监控解决方案2021.10

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Jacktang 发表于 2024-12-5 07:29 其实就是装一串串的传感器，而就是不说 整个平台涉及了源网荷储充几个方面，传感器只是其中的一个方面

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Jacktang 发表于 2024-12-5 07:29 其实就是装一串串的传感器，而就是不说整个平台涉及了源网荷储充几个方面，传感器只是其中的一个方面