Анкори Лю Цюся

Резюме: В этой статье разработана стратегия управления энергией, основанная на принципе спонтанного автономного использования системы оптического хранения и отсутствия доступа к сети. Через тарифы на электроэнергию пиковой долины, дневной фотоэлектрический / резервный потенциал для удовлетворения потребностей в нагрузке, ночная покупка электроэнергии из сети для удовлетворения потребностей в зарядке аккумуляторной энергии и нагрузочном питании, чтобы достичь цели фотоэлектрического * массового поглощения, накопления энергии для заполнения пиковой долины. Стратегия удовлетворяет требованиям к работе системы, выполняя анализ данных.

Ключевые слова: оптическая система хранения; Стратегия управления энергией; Фотоэлектрическая абсорбция; Вырезать пики и засыпать долину

0. Введение

С быстрым развитием технологий использования возобновляемых источников энергии установленная мощность распределенного энергетического генераторного оборудования в Китае быстро растет. Среди них солнечная энергия имеет широкое распространение, небольшие географические ограничения, короткий цикл строительства фотоэлектрической энергии и меньшее загрязнение, небольшой шум и другие характеристики, которые придают большое значение. Ввиду волатильности и прерывистости фотоэлектрической генерации и других недостатков, сочетание технологии хранения энергии и технологии фотоэлектрической генерации может эффективно стабилизировать фотоэлектрическую мощность, устранить избыточную фотоэлектрическую энергию и улучшить качество электрической энергии системы. Вмешательство системы управления энергией может регулировать поток энергии в энергосистеме, фотоэлектрическом энергетическом оборудовании и оборудовании для хранения энергии, тем самым повышая надежность работы системы и экономическую эффективность. В этой статье разработана стратегия управления энергией, когда мощность фотоэлектрической энергии превышает спрос на нагрузку, зарядка системы хранения энергии поглощает остаточную мощность фотоэлектрической энергии. Когда фотоэлектрическая мощность недостаточна для удовлетворения потребностей в нагрузке, система хранения энергии разрядится к нагрузке. Благодаря системе хранения энергии, чтобы сократить пиковую засыпку долины, можно улучшить стабильность питания системы, чтобы обеспечить надежную работу системы хранения света.

1. Состав фотоэлектрических систем хранения

В этой статье система оптического хранения состоит из павильона № 2 демонстрационного проекта интеллектуальной энергии в промышленной зоне Минхан в качестве примера, система оптического хранения в основном включает в себя систему управления энергией, фотоэлектрическую систему, систему зарядных свай, систему хранения энергии. Состав системы показан на диаграмме.

1.1 Системы управления энергией

Система управления энергией в основном отвечает за сбор, отображение и хранение данных фотоэлектрического, аккумулирующего, зарядного свайного, входного электроизмерительного оборудования, в то же время в соответствии с требованиями системы оптического хранения и управления энергией, тем самым повышая надежность и экономичность системы.

1.2 Фотоэлектрические системы

Фотоэлектрическая система состоит в основном из фотоэлектрических панелей, установленных на крыше гаража, и четырех последовательных фотоэлектрических инверторов мощностью 35 кВт. Фотоэлектрическая система подключается к шине 400В на станции, фотоэлектрическая мощность отдает приоритет для удовлетворения внутренней нагрузки станции, а избыточная мощность питает систему хранения энергии.

1.3 Системы хранения энергии

Система хранения энергии состоит в основном из двух вышедших из эксплуатации фосфатных железо - литиевых батарей, каждый из которых состоит из двухстороннего преобразователя емкостью 35 кВт и кластера батарей мощностью 153,6 кВт · ч. Система хранения энергии подключается к шине 400V на станции, когда фотоэлектрическая мощность избыточна, система хранения энергии поглощает остаточную мощность, фотоэлектрическая мощность недостаточна для удовлетворения мощности нагрузки, система хранения энергии разряда для пополнения мощности. По ценам на электроэнергию в долине в ночное время система хранения энергии покупает электричество из сети до полного заполнения.

1.4 Система зарядных свай

Система зарядных свай состоит в основном из шести зарядных свай переменного тока мощностью 7 кВт. Система зарядных свай может заряжать небольшие электромобили с двигателями постоянного тока и является частью внутренней нагрузки станции. Система зарядных свай в основном включает в себя управление кредитными картами, управление счетами, управление зарядными интерфейсами, защиту и другие функции.

Принцип работы фотоэлектрических систем хранения энергии

Фотоэлектрическая энергия: фотоэлектрические элементы генерируют постоянный ток под воздействием солнечного света. Этот процесс является входом электроэнергии в систему.

Преобразование электрической энергии: постоянный ток преобразуется в переменный ток через инвертор для использования или подачи оборудования переменного тока в энергосистеме.

Хранение электроэнергии: излишки электроэнергии могут храниться в батареях или других устройствах хранения энергии для будущего использования. Это часть системы хранения энергии.

Управление энергией: системный контроллер управления энергией контролирует потребности в энергии, состояние батареи и другие параметры и распределяет электроэнергию по мере необходимости. Это гарантирует, что в непредсказуемых условиях солнечной энергии система может обеспечить непрерывное и надежное энергоснабжение.

Межсетевое подключение: если система соединена с сетью, избыточная энергия может быть продана сети для достижения двустороннего тока. Это способствует повышению экономичности и устойчивости системы.

3. Структура системы управления энергией оптического хранения (EMS)

Система оптического хранения состоит из трех частей: фотоэлектрическая система, система хранения энергии и система зарядных свай. Три системы связаны шиной AC400V 49 и взаимодействуют с EMS через Ethernet, координируя стратегию работы каждой системы. EMS может передавать данные мониторинга через сеть в удаленные системы мониторинга и системы наблюдения с большим экраном [4]. Архитектура системы оптической зарядки показана на рисунке ниже.

EMS является основным компонентом системы оптического хранения и отвечает за сбор базовых данных по всей системе, мониторинг сети системы, планирование управления энергией и анализ эксплуатационных данных. Для обеспечения стабильной работы системы оптического хранения EMS использует двухуровневый иерархический контроллер, разделенный на локальный EMS и централизованный EMS, структура которого показана на рисунке ниже.

Локальные EMS позволяют собирать данные о преобразователях хранения энергии (PCS), системах управления батареями (BMS), фотоэлектрических инверторах, зарядных сваях и электрических сетях, а также разрабатывать и запускать различные стратегии управления энергией в соответствии с различными сценариями использования, такими как тарифы на электроэнергию в пиковой долине, политика ограничения электроэнергии и аварийные потребности. Локальная EMS контролирует PCS, отправляя активные и реактивные команды управления в PCS для выполнения соответствующих действий, а также может загружать информацию о режиме работы системы оптического хранения в режиме реального времени, состоянии различных устройств в системе и т. Д. В систему EMS с централизованным управлением.

Система EMS состоит из рабочих станций EMS и серверов EMS. Основной функцией рабочей станции EMS является мониторинг рабочего состояния системы оптического хранения в режиме реального времени и разработка режима работы системы оптического хранения; Основная функция сервера EMS заключается в хранении эксплуатационных данных системы оптического хранения, может предоставлять исторические запросы данных, анализ данных и другие услуги, является предпосылкой для разработки стратегии работы на более позднем этапе на основе анализа больших данных.

4.Acrel - 2000ES Система управления энергией в резервуарах

4.1 Обзор системы

Система управления запасами энергии Acrel - 2000ES, специально предназначенная для промышленных и промышленных шкафов хранения энергии, контейнеров хранения энергии для разработки EMS хранения энергии, имеет улучшенные функции мониторинга и управления запасами энергии, охватывающие подробную информацию об оборудовании системы хранения энергии (PCS, BMS, счетчики электроэнергии, пожаротушение, кондиционирование воздуха и т. Д.), реализует сбор данных, обработку данных, хранение данных, поиск и анализ данных, визуальный мониторинг, управление сигнализацией, статистическую отчетность и другие функции. В применении поддерживается планирование энергии, с плановой кривой, пиковой засыпкой долины, контролем спроса, противотоком и другими функциями управления.

4.2 Структура системы

Acrel-2000ES， Оборудование, находящееся в резервуарах для хранения энергии или контейнерах для хранения энергии, может быть подключено к системе либо непосредственно, либо через систему управления связью или сервер последовательного доступа. Система имеет следующую структуру:

4.3 Функциональность системы

4.3.1 Мониторинг в режиме реального времени

Человеко - машинный интерфейс системы дружелюбен, может отображать рабочее состояние шкафа хранения энергии, в режиме реального времени контролировать PCS, BMS и информацию о параметрах окружающей среды, таких как электрические параметры, температура, влажность и т. Д. В режиме реального времени отображается информация о неисправностях, предупреждениях, доходах и т.д.

4.3.2 Мониторинг оборудования

Система может в режиме реального времени контролировать состояние и режим работы оборудования, такого как PCS, BMS, счетчики электроэнергии, кондиционеры воздуха, пожарные и осушительные машины.

Мониторинг PCS: удовлетворяет параметрам и предельным значениям преобразователя памяти; Настройка режима работы; Реализация сбора и отображения параметров бокового напряжения, тока, мощности и заряда переменного постоянного тока преобразователя хранения энергии; Реализация состояния связи PCS, состояния запуска и остановки, состояния переключателя, аномального оповещения и другого мониторинга состояния.

Мониторинг BMS: соответствие параметрам и предельным значениям системы управления батареями; Осуществлять мониторинг электрического сердечника аккумуляторной батареи, температуры, напряжения и тока кластера батареи; Выполните предупреждение о состоянии зарядки и разрядки батареи, напряжении, токе и температурных аномалиях.

Мониторинг кондиционирования воздуха: Выполнение мониторинга температуры окружающей среды, в соответствии с установленным порогом для регулировки температуры кондиционирования воздуха, а также мониторинг рабочего состояния кондиционера и данных температуры и влажности в режиме реального времени, отображается в кривой форме.

Мониторинг UPS: отвечает требованиям мониторинга состояния работы UPS и соответствующих электрических параметров.

4.3.3 Отчет о кривой

Система может запрашивать и отображать кривые мощности заряда и разряда PCS, кривые преобразования SOC и исторические кривые напряжения, тока и температуры.

4.3.4 Настройка стратегии

Удовлетворение конфигурации параметров оборудования системы хранения энергии, параметров цен на электроэнергию и временных параметров, выбор стратегии управления. Поддерживаемые в настоящее время стратегии управления включают в себя плановые кривые, пиковое заполнение долины, контроль спроса и так далее.

4.3.5 Сигнализация в реальном времени

Система управления запасами энергии имеет функцию оповещения в реальном времени, система может предупреждать о таких событиях, как превышение предела зарядки и разрядки, превышение температуры, неисправность оборудования или сбой связи.

4.3.6 Статистика запросов об инцидентах

Система управления запасами энергии может хранить и управлять записями событий, таких как изменение удаленного сигнала, температура и влажность, превышение напряжения и т. Д., Чтобы облегчить пользователям историческую ретроспективу системных событий и сигналов тревоги, запросить статистику и анализ аварий.

4.3.7 Дистанционное управление

Устройства PCS, вентиляторы, осушители, контроллеры кондиционирования воздуха, освещение и другие устройства могут контролироваться с помощью красной кнопки под каждым устройством, но если устройство не подключено, кнопка управления отображает недействительное состояние.

4.3.8 Управление правами пользователей

Система управления запасами энергии для обеспечения безопасной и стабильной работы системы устанавливает функцию управления правами пользователя. Управление правами пользователя может предотвратить несанкционированные операции (например, операции с дистанционным управлением, изменения базы данных и т.д.). Имя входа в систему, пароль и права на эксплуатацию могут быть определены для пользователей разных уровней, чтобы обеспечить надежную безопасность для работы, обслуживания и управления системой.

5. Перечень вариантов оборудования для развертывания соответствующих платформ

6. Заключительные замечания

В соответствии с проектом демонстрации интеллектуальной энергии в промышленной зоне Minhang № 2 система оптического хранения и зарядки сарая спонтанно для собственного использования, подключенная к сети без выхода в Интернет, разработанная стратегия управления энергией, то есть поглощение фотоэлектрической энергии в течение дня, когда фотоэлектрическая мощность меньше нагрузки, накопление энергии для пополнения фотоэлектрической энергии, когда фотоэлектрическая мощность больше, чем нагрузка, накопление энергии поглощает остаточную мощность фотоэлектрической энергии. В ночном паритете, хранение энергии продолжает питать нагрузку, если мощность недостаточна, покупает электричество из сети. По ценам на электроэнергию в долине в ночное время система хранения энергии покупает электричество из сети до полного заполнения. Эта стратегия работает в течение длительного времени, через анализ эксплуатационных данных, требования к работе системы оптического хранения.

Список литературы

[1] Фу Цзиньчжоу. Исследование по распределению энергии хранения и стратегии управления энергией для систем хранения энергии в одном оптическом хранилище [D]. Хэфэйский технологический университет, 2018.

[2] У Шэн Цзюнь. Исследование по оптимизации управления хранением энергии электромобилей и использования ступеней хранения энергии в микросетях [D]. Юго - восточный университет, 2017.

[3] Чэнь Фачжан. Разработка и реализация интеллектуальных систем управления энергией микросетей [D]. Юньнаньский университет, 2014.

[4] Руководство по проектированию и применению микросетей компании Ancory версии 2022.05.

[5] Ян Цзе. Разработка и применение стратегии управления энергией оптического хранения