分布式電源越來越多,新型電力系統(tǒng)如何保障優(yōu)質可靠的電力
一. 發(fā)展背景
130多個國家提出“碳中和”目標;
我們需要力爭2030年實現“碳達峰”、2060年實現“碳中和";
新能源發(fā)電裝機容量不斷攀升;
分布式電源接入越來越多,電力終端返送壓力增大;
大工業(yè)孤島電網對于電力負荷平衡的需求;
光儲柴等微網獨立供電系統(tǒng),為無電、弱電地區(qū)提供電力供應的同時,優(yōu)質的電力保障需求越來越迫切;
二. 面臨的問題點兒
a. 新能源的不穩(wěn)定、存在峰谷差;
b. 企業(yè)內部分布式光伏、小型風力發(fā)電系統(tǒng)等新能源將大量接入
c. 傳統(tǒng)機組作為調頻/調峰的支撐工業(yè)負荷的靈活性響應;
d. 隨著電動汽車的滲透率不斷提高,企業(yè)內部將增加大量的充電樁
e. 儲能系統(tǒng)承擔快速調節(jié)的作用;
為實現碳達峰、碳中和目標,我們國家提出構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)?!霸?、網、荷、儲”構成獨立供電系統(tǒng),對于支撐新型電力系統(tǒng)、降低電力生產成本、降低碳排放具有重要作用。
因此未來企業(yè)內部的供配電結構將由源(市政電網、分布式電源)、荷(充電樁之類的可控負荷、電能替代新增的負荷、其他重要負荷)、儲能、控制中心組成一個小型發(fā)、配、用“微電網”系統(tǒng),我們稱之為“企業(yè)微電網”,實現雙碳目標,用戶側的企業(yè)微電網是必然趨勢。
三. 源 網 荷 儲 充能源管理解決方案
3.1 企業(yè)微網新能源不同占比階段,根據問題嚴重程度,采用不同控制原則和技術措施,充分發(fā)揮各類資源能力,實現穩(wěn)定經濟運行,并能與主電網和諧共生。
在源、網、荷、儲、充的各個節(jié)點安裝我們自己研發(fā)生產的各類監(jiān)測、分析、保護、治理裝置;通過優(yōu)秀的控制、計量、通信等技術,將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起;系統(tǒng)平臺會根據電網很新的價格、用電負荷、電網調度指令等情況,靈活調整微電網控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、電能路由器等系統(tǒng),保證企業(yè)微電網始終高效、穩(wěn)定運行!
3.2 適用的行業(yè)
石油化工,鋼材冶金,電解負荷,綜合能源,水泥建材,船艇船舶,電力科技,發(fā)電站,醫(yī)院,公建建筑,高校,煤礦,高鐵站······等各行業(yè)的企業(yè)公司 園區(qū)工廠。
四 . 安科瑞能源管理系統(tǒng)各個子系統(tǒng)介紹
4.1 電力監(jiān)控和電能管理
在供配電的關鍵場所、關鍵設備上安裝監(jiān)測、計量、控制、保護等各類智能傳感器,搭建涵括35kV到0.4kV的完整電力測量、計量、控制體系,結合視頻監(jiān)視手段,實現對企事業(yè)單位內部電能的24h不間斷監(jiān)視。及時發(fā)現供配電中的隱患,減少事故發(fā)生次數,快速定位故障點,縮短故障恢復時間。
4.2 變電所/配電房環(huán)境監(jiān)控
對35kV/10kV變電所、0.4kV配電房、鉛酸電池室等供配電場所的環(huán)境監(jiān)視,監(jiān)視內容包括視頻、門禁、門磁、煙感、溫濕度、六氟化硫、震動、局放、鉛酸電池等,發(fā)生異常時及時報警,并提供歷史數據查詢.
4.3 分布式光伏監(jiān)控及分析
逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警;
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析;
并網柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計;
電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計;
發(fā)電收益統(tǒng)計; 碳減排統(tǒng)計;
輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測,發(fā)電功率模擬及效率分析;
4.4 儲能能量管理系統(tǒng)
通過我司的ANet通訊管理機網關,將儲能柜或者儲能集裝箱內部的設備接入云平臺。邊緣網關支持儲能的控制功能,同時可以接收平臺指令實現策略的下發(fā)與更改。
4.5 電能質量分析及治理
電能質量分析:
滿足對A類電能質量分析裝置的監(jiān)測,電能質量監(jiān)測全面,實時監(jiān)測電能質量相關的穩(wěn)態(tài)數據(三相不平衡度、電壓及頻率偏差、2-63諧波、0.5-62.5間諧波、電壓波動、電壓閃變)、暫態(tài)數據(電壓暫升、電壓暫降、電壓短時中斷)、瞬態(tài)數據(電壓及電流瞬態(tài)),諧波頻譜,電能質量SOE事件記錄,高精度波形分析;
通過ITIC/SEMI F47容忍度曲線標注暫態(tài)事件是否在合理區(qū)間,電能質量診斷(結合國家標準,自動生成電能質量診斷報告,判定具體指標是否合格);
電能質量治理:
通過有源無功補償(SVG)緩解電壓波動和閃變5,通過有源濾波APF對負荷側設備進行諧波治理,通過功率因數補償控制器按照設置的邏輯自動投切電容;
實時監(jiān)測APF、SVG等電能質量治理裝置的運行狀態(tài)(包括補償電流:電網側電流、IGBT溫度、電容電壓等),當模塊出現故障時及時進行報警,更快速的發(fā)現問題;
4.6 電氣安全
a. 電氣接點測溫
在電纜接頭等電氣連接點安裝測溫裝置,實時感知接頭溫度,當溫度超時及時發(fā)送報警信息;
b. 電氣防火限流式保護器
在電動車充電等場所的末端回路安裝電氣防火限流式保護器,當線路發(fā)生短路故障時,能在150微秒內實現快速限流保護,抑制因短路電流過大所引起的電氣火災事故;
c. IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測
將IT配電監(jiān)測統(tǒng)一納入到醫(yī)院的整體配電監(jiān)測中由護士站發(fā)現問題后上報改為監(jiān)控中心直接收到報警,實現絕緣、超溫、過載、通訊異常等故障報警;
4.7 智慧消防
大云平臺系統(tǒng)可以方便的接入電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng),各子系統(tǒng)按照國家標準建設,子系統(tǒng)調試記錄、拓撲結構、運行記錄、故障報警自動上傳至平臺,通過平臺實現對涉及電氣安全和消防的子系統(tǒng)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理,減輕了維護工作量;
4.8 預付費
我們的預付費云平臺管理系統(tǒng)可以實現:
先付費、后用電,減少物業(yè)墊付電費風險;
水費、電費、物業(yè)費同平臺繳費,減少收費環(huán)節(jié);
公共區(qū)域電費分攤,減少物業(yè)運營成本;
學生宿舍惡性負載識別,減少用電安全隱患;
定時通斷電,方便宿舍用電管理;
支持手機APP、小程序、WX公眾號、校園一卡通。
4.9 智能照明控制系統(tǒng)
實現照明設備運行控制的智能化有效提高照明系統(tǒng)科學管理水平,節(jié)省運營成本。通過定時開關和可調光技術,可以有效地避免無效照明,從而精確的利用好每一份照明電能,是實現綠色照明,節(jié)能減排的有效手段。
通過集中控制為照明控制帶來便利,通過場景控制營造舒適的工作環(huán)境對光照度有要求的特定區(qū)域實現調光控制;
對道路照明實現基于經緯度和日落日出時間的定時控制;還可以對停車位實現雷達感應控制。
4.10 建筑分類分項 能耗監(jiān)測系統(tǒng)
應用場景:辦公建筑 / 商場建筑 / 賓館飯店建筑 / 文化教育建筑 / 醫(yī)療衛(wèi)生建筑 / 體育建筑 / 綜合建筑等場景
滿足政府對大型公建、重點用能單位能耗監(jiān)管的要求、驗收的要求;
通過系統(tǒng)發(fā)現低效運行的空調、空壓機等高耗能設備,為節(jié)能改造提供數據依據;
通過系統(tǒng)發(fā)現能源管網存在的不易發(fā)現的跑冒滴漏情況,減少能源浪費;
4.11 電瓶車及電動汽車充電管理
a. 電瓶車充電解決方案:
電瓶車充電樁支持多路插座輸出,滿足多車同時充電,實現集中充電管理,減少私拉亂接;
通過滿電自停、過載保護、短路保護等功能減少電氣火災發(fā)生風險和人身安全事故,異常狀態(tài)遠程報警;
支持投幣、刷卡、微信/支付寶掃碼等多種方法;
b. 電動汽車充電解決方案:
提供交/直流充電樁,滿足不同充電功率的要求,產品取得國網一紙證明;
支持預約充電,實現定時、定量、定金額充電,可設置全時段單價和分時段單價設置;
支持微信小程序、支付寶小程序、APP、刷卡支付,支持充電站查詢;
支持功率過載、插頭被拔出、線路欠壓、線路過壓、漏電等故障報警;
★ 汽車充電樁和電瓶車充電樁可以實現同一個平臺管理 ★
4.12 巡檢機器人
通過智能巡檢機器人代替人進行巡視與檢查,實現 24 小時不間斷巡視,增加企業(yè)內部供配電運行可靠性,主動發(fā)現問題,同時保障運維人員安全,降低人工運維成本。
室內CO、CO2、溫度、濕度、煙霧、環(huán)境噪音等的監(jiān)測,
通過語音對講實現遠程指揮;
報警聯動,配電監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測到報警后可以聯動控制巡檢機器人自動運行到故障設備;
狀態(tài)燈、開關柄位置、開關柜門開閉狀態(tài)的識別;
4.13 3D智慧變電所
對變電所/配電房內的開關柜和環(huán)境進行3D高仿真建模,將運行數據與設備進行綁定,讓用戶更直觀的了解供配電運行情況,更準確的定位故障點;
4.14 運維管理
a. 設備檔案
為設備建立電子檔案,登記設備的品牌、型號、主要技術參數等信息,上傳電子說明書和圖紙,方便今后維護和備品備件管理。記錄設備的日常檢查、保養(yǎng)、維修記錄,實現設備的全生命周期管理;
b.工單管理
通過平臺生成巡檢工單,根據巡檢周期自動生成并發(fā)送至巡檢人員手機APP;
巡檢中發(fā)現缺陷后可關聯生成消缺工單,消缺任務完成后由用戶通過手機APP電子簽名確認;
平臺接收事故告警后關聯生成搶修工單,搶修人員根據工單要求到現場確認事故并完成搶修任務;
c. 巡檢管理
制定日常巡檢計劃并自動下發(fā)到手機APP,根據不同類型的設備定義巡檢項目,固化巡檢流程;
巡檢過程發(fā)現缺陷登記并通過圖片、視頻上傳,由后臺專業(yè)人員給出更合理的解決方案;
通過高標準巡檢延長設備使用壽命、及時排除隱患,保證企業(yè)微電網的長期穩(wěn)定運行。
4.15 碳排放數據統(tǒng)計
建立企業(yè)碳排放統(tǒng)計模型,并確定數據來源和采集方式,依照標準設置不同能源的碳排放系數;
通過能源計量表計、手工錄入等方式采集碳排放統(tǒng)計涉及的各類數據,采集的數據包括煤/電/水天然氣/汽油/柴油/蒸汽等能源消耗數據、余熱/余壓/CO2等能源回收數據、可再生能源并網電量、能源初期購入/能源期末庫存/能源賬單等外購能源消耗數據;
碳排放統(tǒng)計,碳排放看板,展示碳排放總量、碳排放強度、單位面積碳排放量、人均碳排放量;
五.企業(yè)微電網新型電力系統(tǒng)實現步驟
5.1.自動化及數字化
按照國家標準規(guī)范完成對企業(yè)內部供配電的自動化、數字化改造,為企業(yè)提供電力監(jiān)控、電氣安全、能耗監(jiān)測、光伏、儲能、充電樁等子系統(tǒng)。全面的數字化是今后各子系統(tǒng)互通互動的前提。
5.2.互聯、互通、互運
雙碳背景下,按照“源、網、荷、儲、充”規(guī)劃企業(yè)微電網,滿足未來企業(yè)對全面的用電管理的需求。通過集成了多通訊端口、多通訊協(xié)議的邊緣計算網關將分散的各個子系統(tǒng)融合到一個大平臺。
5.3.智慧自主運行
通過控制、計量、通信等技術,將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起平臺根據新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況,靈活調整微電,網控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、電能路由器等系統(tǒng),保證企業(yè)微電網始終高效、穩(wěn)定運行,降低企業(yè)用電成本,實現微電網的協(xié)調優(yōu)化運行。
自動化及數字化是前提,互聯互通互動是基礎,智慧自主運行是目標,三個階段是逐級遞進 循序漸進的過程,不可能一步到位、跨階段發(fā)展。每一步都是越來越貼近用戶需求,越來越提高用戶的滿意度。
六. 安科瑞能源管理系統(tǒng)大平臺有哪些特點?
6.1 方便
基于HTML5頁面開發(fā);瀏覽器訪問;多客戶端訪問;手機APP訪問;語音播報;報警訂閱;矢量圖;分類分級報警;報警聯動工單;多種報警方式;集團化管理!
6.2 靈活
跨平臺部署(Windows、Linux及國產操作系統(tǒng))標題欄定義、首頁定義、圖形配置、遠程維護
菜單管理,個性化定制;
6.3 全面
功能全面,覆蓋企業(yè)內部; 用電管理全過程; 協(xié)議全面
設備全生命周期; 菜單權限、功能權限、數據權限,全面的權限管理
多語言多主題;聯動控制;視頻聯動
電氣綜合管理、集中監(jiān)控、統(tǒng)一運維。
6.4 安全
失電報警; 數據加密 ( 硬件或軟件加密 )
用戶密碼管理;遙控密碼管理;完整的操作記錄
6.5 可靠
斷點續(xù)傳;數據壓縮;失電報警
6.6 高效
看板管理;秒級刷新 。
七. 新型電力系統(tǒng)下企業(yè)微電網結構圖
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