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ST-720微電網(wǎng)能量實(shí)時(shí)控制系統
發(fā)布時(shí)間： 2021-02-04 點(diǎn)擊次數： 1821次一、產(chǎn)品概述ST-720微電網(wǎng)能量時(shí)時(shí)控制系統，具備控制、保護、測量、監視、通信等功能，通過(guò)協(xié)調控制光伏、儲能、充電樁以及可控負荷，可實(shí)現微電網(wǎng)安全穩定、經(jīng)濟化運行，有助于提高用戶(hù)的經(jīng)濟收益以及電網(wǎng)對分布式電源的接納能力和清潔能源的利用率。微電網(wǎng)可以運行在并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種模式。其中，并網(wǎng)狀態(tài)主要以經(jīng)濟優(yōu)化為控制目標，離網(wǎng)狀態(tài)以安全穩定為控制目標。當微電網(wǎng)并網(wǎng)至離網(wǎng)運行狀態(tài)轉換時(shí)，進(jìn)行并網(wǎng)控制，減少切換時(shí)的沖擊和振蕩，確保運行模式切換過(guò)程中的平穩過(guò)渡。
二、主要功能1、控制功能（1）并網(wǎng)運行控制a）聯(lián)絡(luò )線(xiàn)功率控制為了避免聯(lián)絡(luò )線(xiàn)功率的大幅變化對配網(wǎng)潮流產(chǎn)生影響，通過(guò)調節儲能和DG的功率，使PCC點(diǎn)功率維持在預定的范圍，使微網(wǎng)成為一個(gè)可控源/負荷，從而使得分布式電源友好的接入電網(wǎng)。b）儲能管理平抑波動(dòng)：光伏具備出力隨機性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，影響微網(wǎng)的電能質(zhì)量和穩定性。儲能具備動(dòng)態(tài)吸收和釋放功率的能力，控制器通過(guò)設置特定的策略，控制儲能吸收風(fēng)光出力的波動(dòng)，實(shí)現了風(fēng)光的平滑出力。削峰填谷：控制器可以根據調度下發(fā)的削峰填谷曲線(xiàn)控制儲能出力，使微網(wǎng)成為配網(wǎng)系統的好公民。也可以就地設置峰谷出力曲線(xiàn)，峰電價(jià)時(shí)發(fā)電，谷電價(jià)時(shí)吸電，獲取峰谷電價(jià)差利潤，提高微網(wǎng)的經(jīng)濟效益。c）AGC/AVC能量調度功能接受電網(wǎng)調度指令或根據就地電壓，控制儲能和DG的功率，為電網(wǎng)提供調壓服務(wù)。（2）離網(wǎng)運行a）電壓緊急控制微網(wǎng)孤島運行時(shí)，功率缺額或者過(guò)剩導致電壓急劇變化，影響微網(wǎng)內負荷的正常運行，甚至導致系統崩潰。為此配置了電壓緊急控制，通過(guò)控制儲能出力、快速甩負荷和解列DG，平衡微網(wǎng)內功率需求，使得電壓恢復到允許的運行范圍內。b）光伏限功率控制當光伏出力超過(guò)儲能的可調能力時(shí)，自動(dòng)控制光伏降低出力從而提高維持系統穩定有運行。（3）黑啟動(dòng)控制系統需具備黑啟動(dòng)控制功能，實(shí)現穩定控制失敗后系統的自我恢復。（4）暫態(tài)過(guò)程a）微網(wǎng)運行模式切換包括計劃性并網(wǎng)轉離網(wǎng)、離網(wǎng)轉并網(wǎng)，非計劃性并網(wǎng)轉離網(wǎng)運行模式切換，保障系統的平穩運行。根據微電網(wǎng)分布式電源配置、負荷情況以及網(wǎng)架特點(diǎn)，分別提供微電網(wǎng)在孤島運行和并網(wǎng)運行時(shí)可行的能量調度模式，并實(shí)現兩種運行狀態(tài)下可行集內各模式的任意選擇和切換，同時(shí)要給出該模式下包括微源和微網(wǎng)的所有運行控制策略。b）同期并網(wǎng)孤島轉并網(wǎng)時(shí)，系統可以通過(guò)中央控制器與儲能系統的協(xié)調控制，實(shí)現微網(wǎng)安全并網(wǎng)。c)緊急控制當微電網(wǎng)出現短路故障、分布式電源突然退出運行或出力劇烈波動(dòng)、大負荷的突然投入或退出等異常情況導致微電網(wǎng)陷入崩潰狀態(tài)，通過(guò)結合配電自動(dòng)化系統，采取相應的緊急控制策略或措施，避免事態(tài)的進(jìn)一步惡化和微電網(wǎng)大面積停電。當微網(wǎng)由于有功缺額引起電壓下降時(shí)。裝置自動(dòng)根據電壓降低值切除部分電力用戶(hù)負荷，確保系統內電壓穩定。應具備微網(wǎng)內各分支開(kāi)關(guān)遙控及切負荷開(kāi)出的節點(diǎn)。2、保護功能過(guò)流保護、低/過(guò)電壓保護、逆功率保護、防孤島保護、非電量保護等。3、監視與測量功能（1）能夠監測PCC點(diǎn)電壓、電流、有功、無(wú)功、功率因素以及電度量；（2）斷路器位置監視、CT斷線(xiàn)監視、PT斷線(xiàn)監視等；（3）支持SNTP同步對時(shí)方式。4、通信功能配置一路100Mbps電以太網(wǎng)口進(jìn)行第三方接口通訊，配置一路EtherCAT總線(xiàn)進(jìn)行對下能量控制,第三方支持IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、IEC61850、modbus、OPCUA規約。5、軟件配置（1）支持HZPACIEC61131-3五種編程語(yǔ)言，控制邏輯可靈活組態(tài)，易于為用戶(hù)作特定邏輯開(kāi)發(fā)；（2）豐富的通信接口和通信規約，滿(mǎn)足現場(chǎng)不同廠(chǎng)家、不同類(lèi)型的變流器以及其他設備的通信接入；（3）兼容EtherCAT從站模塊、所有電力、IO模塊可靈活選配，滿(mǎn)足不同容量微網(wǎng)的需求。三、微電網(wǎng)典型應用及產(chǎn)品原理圖1、微電網(wǎng)典型配置微電網(wǎng)典型配置由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關(guān)負荷和監控、能量控制裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統。微電網(wǎng)中的電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機組，包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池、小型風(fēng)力發(fā)電機組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置。典型配置如下圖所示：
2、微電網(wǎng)能量實(shí)時(shí)控制系統原理ST-720微電網(wǎng)能量實(shí)時(shí)控制系統，采用可編程的HZPAC軟件，配置基于實(shí)時(shí)操作系統的QT810PAC控制器，現場(chǎng)基于光纖以太網(wǎng)，采用高速EherCAT總線(xiàn)技術(shù)，末端配置QT720X系列IO及電量采集模塊，構成一個(gè)實(shí)時(shí)的控制系統，系統拓撲圖如下所示：
四、能量控制器及可編程軟件1、QT810PAC控制器
2、HZPAC可編程軟件HZPAC編程系統，具有五種代碼編譯編程系統、插件及易裝包管理系統、總線(xiàn)組態(tài)系統、HMI組態(tài)系統、Python腳本接口、支持FMU規范、具有Modbus/OPCUA信息化接口、IEC61131標準功能塊庫、PLCopen標準運動(dòng)控制庫和功能安全庫等功能模塊。
可將軟件人員智慧結晶封裝成功能塊庫并以易裝包方式發(fā)布，實(shí)現了“機生蛋、蛋孵機”的數字資產(chǎn)迭代，系統內置的運動(dòng)庫HZMC和安全庫HZSF就是用HZPAC編程系統開(kāi)發(fā)并打包的，這兩個(gè)庫也以易裝包形式供用戶(hù)訂閱下載升級，因此HZPAC具有*的開(kāi)放性。3、QT720X系列電力量采集模塊QT720X系列IO及電力量采集模塊，是基于標準EtherCAT從站設計，具有豐富的多樣化的模塊選型和匹配，其中包括：三相電流電壓、功率、相位、頻率、開(kāi)關(guān)IO等信號量?？梢远鄠€(gè)模擬進(jìn)行級聯(lián)，時(shí)間相應小于100納秒，具有高精度、強實(shí)時(shí)性?xún)?yōu)勢。
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