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、有序管理和控制,满足微电网运行监视全面化、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。
5.1 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。
5.2 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;
实现源荷匹配效能。
5.3 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,以用电成本为目标进行策略制定 | |
16 | 平抑波动 | ||
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 | 基于电池的温度,控制多台空调的启停 |
削峰填谷:配合储能设备、低充高放
需量控制:能量储存、充放电功率跟踪
备用电源
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
5.4 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。
5.5 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。
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
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
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
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
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
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。