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黃琴
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:針對(duì)目前高速公路服務(wù)區(qū)用電負(fù)荷越來越大,本文設(shè)計(jì)了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)稼那。通過對(duì)分布式光伏項(xiàng)目裝機(jī)容量褒饱、發(fā)電量、收益搞吱、總投資等方面分析可知援儡,高速公路服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目收益高,經(jīng)濟(jì)效益好纸牌,可進(jìn)一步在高速公路推廣瘾显。
關(guān)鍵詞:高速公路;分布式光伏涎才;發(fā)電量
0引言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展鞋既,能源的消耗越來越大。目前耍铜,化石能源仍然作為我們主要的能源資源邑闺,滿足人民的需求,滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展棕兼《妇耍化石能源作為不*再*資源,儲(chǔ)量相對(duì)有限伴挚,據(jù)科學(xué)家研究靶衍,現(xiàn)有化石能源將在數(shù)十年內(nèi)耗盡,并且化石能源的開采和使用對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響茎芋,燃燒化石能源會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體颅眶,導(dǎo)致全球變暖和氣候變化蜈出。因此人類急需續(xù)租替代能源以滿足未來能源的需要。
太陽能作為一種可再生能源涛酗,被認(rèn)為是石油的良好替代能源之一净处。太陽能可以通過太陽能電池板將太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能。太陽能具有廣泛分布居鸳、**不斷的特點(diǎn)婉固,并且不會(huì)產(chǎn)生碳排放。此外常彰,隨著技術(shù)的進(jìn)步稼乃,太陽能電池板的效能不斷提高,使得太陽能成為一個(gè)越來越有吸引力的替代能源選擇售检。
高速公路作為我國目前主要運(yùn)輸方式之一砰吻。截至2022年底,我國高速公路通車總里程17.7萬公里彤擒,位居全球*一且险,并且還在高速增長(zhǎng)中。我國高速公路有7000多個(gè)服務(wù)區(qū)锯叮,高速公路服務(wù)區(qū)是駕駛員和乘客休息敛旗,車輛加油充電的重要場(chǎng)所,在日常保障高速公路運(yùn)營起著十分重要的作用坦报】馑担“高速公路+光伏”在高速公路有廣泛的應(yīng)用前景。
本文以天津某高速公路服務(wù)區(qū)分布式光伏方案為研究對(duì)象片择,分析分布式光伏在高速公路服務(wù)區(qū)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)潜的,測(cè)算投資收益情況,展望“高速公路+光伏”未來發(fā)展方向字管。
1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介
太陽能發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電系統(tǒng)啰挪。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括光伏組件方陣、并網(wǎng)逆變器嘲叔、接入系統(tǒng)等亡呵。
光伏組件方陣?yán)锰柲苻D(zhuǎn)化成電能(直流),由并網(wǎng)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,通過接入系統(tǒng)并網(wǎng)硫戈。
2“高速公路+光伏”優(yōu)勢(shì)分析
(1)原則上不再新增建設(shè)用地锰什。高速公路建設(shè)時(shí),征地面積一般較大丁逝,光伏組件基本都布設(shè)在高速公路用地范圍內(nèi)汁胆,充分的利用土地資源。
(2)施工便捷霜幼,項(xiàng)目施工所用的設(shè)備沿公路沿線布設(shè)桌懊,也可設(shè)置在服務(wù)區(qū)陋锚,材料運(yùn)輸、建設(shè)施工均能有效保障英嬉,無需新建施工便道、場(chǎng)地平整等哆沽,可以很好地保障光伏項(xiàng)目的施工進(jìn)度份肠。
(3)管理成本相對(duì)較低,一般光伏項(xiàng)目需要專業(yè)的維護(hù)團(tuán)隊(duì)維護(hù)贬嚷,高速公路光伏發(fā)電站運(yùn)維管理可與高速公路日常養(yǎng)護(hù)一并統(tǒng)籌僧少,僅需增加少量的光伏運(yùn)維的專業(yè)技術(shù)人員。
(4)就地消納比例高汇光,高速公路光伏電站其所發(fā)電能供高速公路日常運(yùn)營所需供撵,就地消納情況良好,比如服務(wù)區(qū)辦公用電旱谐、廠區(qū)照明蔗括、充電樁等多種設(shè)備用電。
3投資收益測(cè)算分析
3.1項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目位于津薊高速撤防,津薊高速主線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)虽风,設(shè)計(jì)速度分別為100千米/小時(shí),其中薊州區(qū)服務(wù)區(qū)占地面積約11萬m2,建有服務(wù)用房約4000m2,兩座加油站寄月,車場(chǎng)等設(shè)施辜膝。為盡可能大面積鋪上光伏組件,考慮在服務(wù)區(qū)空地漾肮、停車場(chǎng)厂抖、建筑屋頂?shù)鹊胤椒笤O(shè),經(jīng)分析統(tǒng)計(jì)克懊,上下行兩個(gè)方向服務(wù)區(qū)內(nèi)可用作光伏發(fā)電區(qū)域面積約8000m2忱辅。
3.2項(xiàng)目開發(fā)模式
對(duì)于現(xiàn)狀的高速公路項(xiàng)目,目前常見的模式為高速公路的運(yùn)營主體自行投資保檐、建設(shè)耕蝉、運(yùn)維光伏項(xiàng)目,或者高速公路的運(yùn)營主體提供路網(wǎng)閑置資源作為光伏項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)所夜只,通過對(duì)外招商垒在,
與*三方簽訂合同能源管理協(xié)議,由*三方負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)扔亥、投資愚贩、建設(shè)、運(yùn)維摹跑。本項(xiàng)目高速公路公司作為投資主體米搭,負(fù)責(zé)項(xiàng)目投資本項(xiàng)目趴鹰,故項(xiàng)目收益全部為高速公路公司所得。天津市目前一般工商業(yè)采用峰平谷電價(jià)避纤,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研纠沉,薊州區(qū)服務(wù)區(qū)白天綜合電價(jià)約0.8元/kWh。
3.3項(xiàng)目投資分析
通過對(duì)已建項(xiàng)目調(diào)研分析并向設(shè)備廠商詢價(jià)蜂棒,分析得出服務(wù)區(qū)光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)成本單價(jià)以及項(xiàng)目運(yùn)維期費(fèi)用如表1所示:
表1項(xiàng)目基礎(chǔ)信息表
本項(xiàng)目按照容量812kWp,按照比較好的傾角岔雾、0°方位角布置光伏組件《辏考慮光伏組件衰減黑乞、溫度修正系數(shù)、表面污染及遮擋修正系數(shù)膛姊、適配系數(shù)拟祖、逆變器平均效率、集電線路損耗系數(shù)等因素擦酌,本工程綜合修正系數(shù)K=0.85俱诸。建設(shè)成本單價(jià)組成如表2所示:
表2建設(shè)成本單價(jià)組成
本項(xiàng)目每瓦投資4.0元,總?cè)萘繛?12KWp,總投資為324.8萬元仑氛。
3.4項(xiàng)目發(fā)電分析
根據(jù)初步估算乙埃,本工程35°傾角,安裝容量為812kWp锯岖。單個(gè)組件容量580Wp,發(fā)電量根據(jù)下式計(jì)算介袜。
Ep=HA×PAZ/ES×K (1)
式中:HA為傾斜面太陽能總輻射量(含背板增益)(KW·h/m2,峰值小時(shí)數(shù))對(duì)于本工程,35°傾角取值1702KW·h/m2;Ep為上網(wǎng)發(fā)電量(KW·h);ES為標(biāo)準(zhǔn)條件下的輻照度(常數(shù)=1kWh/m2);PAZ為組件安裝容量(kWp);K為綜合效率系數(shù)出吹,取0.85遇伞。
目前,市場(chǎng)上的光伏電池使用壽命一般為25年捶牢,根據(jù)太陽電池廠家提供的組件衰減參數(shù)鸠珠,N型單晶硅雙面雙玻太陽電池組件首年衰減比例1%,逐年功率衰減0.4%,中間區(qū)間采用線性插值,如表3所示秋麸。
根據(jù)表3,光伏組件正面25年平均發(fā)電量110.88萬KW·h,
總發(fā)電量2772.06萬KW·h,全年平均有效小時(shí)數(shù)為1365.55h渐排。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書中可查得雙玻組件的背面系數(shù)為0.7,則:
表3光伏組件25年正面發(fā)電量表
背板輻射量=入射采光面的輻射量×背板輻照率=1702KW·h/m2×8.45%=143.82KW·h/m2,如表4所示。
表4光伏組件25年背面發(fā)電董表
根據(jù)表4,光伏組件背面25年平均發(fā)電量9.37萬KW·h,總發(fā)電量234.24萬KW·h,全年平均有效小時(shí)數(shù)為115.39h筒臂。
25年平均發(fā)電量=正面平均年發(fā)電量+背面平均年發(fā)電量=110.88萬KW·h+9.37萬KW·h=120.259.37萬KW·h,該系統(tǒng)平均有效小時(shí)數(shù)為1365.55h+115.39h=1480.94h烤酌。
3.5項(xiàng)目投資分析
綜合分析服務(wù)區(qū)全年每月白天耗電量,消納比例高達(dá)約85%,15%電量用于上網(wǎng)脚自,如表5所示惫康。
表5用電消納與上網(wǎng)配置
表6項(xiàng)目投資收益表
項(xiàng)目考慮全部采用自有資金,后期維護(hù)成本按照0.4元/W計(jì)。
項(xiàng)目總投資324.8萬元赢瘦。由表6分析可知九窿,本項(xiàng)目*5年收益297.30萬元,*6年收益355.67萬元汇泰。本項(xiàng)目在*5年半左右收益超過總投資324.8萬元坦膘。故項(xiàng)目靜態(tài)投資回收期在5~6年之間,25年總收益1397.11萬元柄立,投資成本324.8萬元层攀,凈利潤1072.31萬元,項(xiàng)目收益良好赃阀,投*回*豐厚。
4Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
4.1平臺(tái)概述
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)擎颖,是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求榛斯,總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗(yàn),專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)搂捧。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)驮俗、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電站的接入允跑,*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析王凑,直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能聋丝、儲(chǔ)能系統(tǒng)索烹、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況,是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)弱睦、能量管理為一體的管理系統(tǒng)百姓。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo),促進(jìn)可再生能源應(yīng)用况木,提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性垒拢、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng);有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理靡勾、消除晝夜峰谷差北拔、平滑負(fù)荷,提高電力設(shè)備運(yùn)行效率悦级、降低供電成本以搏。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠祈岔、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案鲜附。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層:設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層屋包。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議官孝,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線厌圈、屏蔽雙絞線等门俏。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP摩疑、CDT危融、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103雷袋、IEC60870-5-104吉殃、MQTT等通信規(guī)約。
4.2平臺(tái)適用場(chǎng)合
系統(tǒng)可應(yīng)用于城市楷怒、高速公路蛋勺、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)鸠删、居民區(qū)抱完、智能建筑、海島刃泡、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求巧娱。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),即站控層烘贴、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層禁添,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式
5.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好,應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)荷右,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏度堤、風(fēng)電、儲(chǔ)能完簿、充電站等各回路電壓沙螺、電流、功率聚灸、功率因數(shù)等電參數(shù)信息娇皇,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合朱鹤、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障呛仁、告警等信號(hào)。其中延杯,各子系統(tǒng)回路電參量主要有:相電壓捅没、線電壓、三相電流、有功/無功功率舀黄、視在功率忱当、功率因數(shù)、頻率治专、有功/無功電度卖陵、頻率和正向有功電能累計(jì)值;狀態(tài)參數(shù)主要有:開關(guān)狀態(tài)张峰、斷路器故障脫扣告警等泪蔫。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理喘批,使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息撩荣、收益信息、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等饶深。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理婿滓,能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警,并支持定期的電池維護(hù)粥喜。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏橘券、風(fēng)電额湘、儲(chǔ)能、充電站及總體負(fù)荷組成情況荞诡,包括收益信息忘哼、天氣信息、節(jié)能減排信息灸尾、功率信息锨穷、電量信息、電壓電流情況等汗势。根據(jù)不同的需求岗憨,也可將充電,儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示锁熟。
圖1系統(tǒng)主界面
子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖帝膊、光伏信息、風(fēng)電信息麸媒、儲(chǔ)能信息僻跳、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等胚览。
5.1.1光伏界面
圖2光伏系統(tǒng)界面
本界面用來展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息茶月,主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析轧坎、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)宏邮、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)眶根、碳減排統(tǒng)計(jì)蜀铲、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率模擬及效率分析属百;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率记劝、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
5.1.2儲(chǔ)能界面
圖3儲(chǔ)能系統(tǒng)界面
本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量族扰、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量厌丑、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線渔呵。
圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面
本界面主要用來展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置怒竿,包括開關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式扩氢、功率設(shè)定以及電壓耕驰、電流的限值。
圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面
本界面用來展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置椎裕,主要包括電芯電壓言丧、溫度保護(hù)限值、電池組電壓皿进、電流辕寺、溫度限值等。
圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)臊瞬,主要包括相電壓误扯、電流、功率银景、頻率骇瓦、功率因數(shù)等。
圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)诽粪,主要包括相電壓狞穗、電流、功率警沧、頻率民轴、功率因數(shù)、溫度值等球订。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警后裸。
圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)瑰钮,主要包括電壓、電流微驶、功率浪谴、電量等。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警因苹。
圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來展示對(duì)PCS狀態(tài)信息苟耻,主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)扶檐、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等凶杖。
圖10儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面
本界面用來展示對(duì)BMS狀態(tài)信息,主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài)款筑、系統(tǒng)信息智蝠、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息浩出。
圖11儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)電池簇信息铭梯,主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當(dāng)前電芯的電壓扶蜻、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置巷同。
5.1.3風(fēng)電界面
圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面
本界面用來展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息,主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)搔绿、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警铝寿、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)抖唧、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)煞肠、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)瓤鬓、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率乏束、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示四乱。
5.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來展示對(duì)充電站系統(tǒng)信息,主要包括充電站用電總功率糖埋、交直流充電站的功率宣吱、電量、電量費(fèi)用瞳别,變化曲線征候、各個(gè)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
5.1.5視頻監(jiān)控界面
圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面
本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面祟敛,且通過不同的配置疤坝,實(shí)現(xiàn)預(yù)覽兆解、回放鹿蜀、管理與控制等都陵。
5.1.6發(fā)電預(yù)測(cè)
系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)义辕、未來天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)历谍,對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期现拒、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè),并展示合格率及誤差分析望侈。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃印蔬,便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖15光伏預(yù)測(cè)界面
5.1.7策略配置
系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)惜肃、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量喝壹、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息,進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置盲狈。如削峰填谷旱已、周期計(jì)劃、需量控制螺矮、防逆流殿漆、有序充電、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等畅型。
具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況(如儲(chǔ)能柜數(shù)量肾蕉、負(fù)載功率、光伏系統(tǒng)能力等)進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整乘澈,同時(shí)支持定制化需求笤敞。
圖16策略配置界面
5.1.8運(yùn)行報(bào)表
應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)尝鬓,報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流瞻绝、三相電壓、總功率因數(shù)秸讹、總有功功率檀咙、總無功功率、正向有功電能璃诀、尖峰平谷時(shí)段電量等弧可。
圖17運(yùn)行報(bào)表
5.1.9實(shí)時(shí)報(bào)警
應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器劣欢、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位棕诵,及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警,應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件凿将,包括保護(hù)事件名稱年鸳、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻趴久;并應(yīng)能以彈窗、聲音搔确、短信和電話等形式通知相關(guān)人員彼棍。
圖18實(shí)時(shí)告警
5.1.10歷史事件查詢
應(yīng)能夠?qū)b信變位,保護(hù)動(dòng)作膳算、事故跳閘座硕,以及電壓、電流好浆、功率门痕、功率因數(shù)、電芯溫度(鋰離子電池)浓朋、壓力(液流電池)困喜、光照、風(fēng)速磨搭、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理裤能,方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)缭亦、事故分析勿玖。
圖19歷史事件查詢
5.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè),使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況培穆,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素场比。
1)在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率糙笛、三相電壓不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電壓值模庐、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值;
2)諧波分析功能:系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率油宜、A/B/C三相電流總諧波畸變率掂碱、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率验庙、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率社牲;應(yīng)能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率粪薛、2-63次諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電壓含有率搏恤、0.5~63.5次間諧波電流含有率违寿;
3)電壓波動(dòng)與閃變:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值熟空、A/B/C三相電壓長(zhǎng)閃變值藤巢;應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線搞莺、短閃變曲線和長(zhǎng)閃變曲線;應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差掂咒;
4)功率與電能計(jì)量:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率抛现、無功功率和視在功率;應(yīng)能顯示三相總有功功率谊阐、總無功功率贾反、總視在功率和總功率因素;應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線它蛔,包括日有功負(fù)荷曲線(折線型)和年有功負(fù)荷曲線(折線型)七萧;
5)電壓暫態(tài)監(jiān)測(cè):在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降首袍、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)憋勇,系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗衰呢、閃爍夫凭、聲音、短信抵师、電話等形式通知相關(guān)人員顶赎;系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)坤学,包括均值疯坤、*值、*值深浮、95%概率值压怠、方均根值。
7)事件記錄查看功能:事件記錄應(yīng)包含事件名稱飞苇、狀態(tài)(動(dòng)作或返回)菌瘫、波形號(hào)、越限值布卡、故障持續(xù)時(shí)間雨让、事件發(fā)生的時(shí)間。
圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
5.1.12遙控功能
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作忿等。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作栖忠,并遵循遙控預(yù)置、遙控返校贸街、遙控執(zhí)行的操作順序庵寞,可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。
圖21遙控功能
5.1.13曲線查詢
應(yīng)可在曲線查詢界面薛匪,可以直接查看各電參量曲線朗溶,包括三相電流荡档、三相電壓、有功功率彼窥、無功功率俭般、功率因數(shù)、SOC趋臼、SOH篙袄、充放電量變化等曲線。
圖22曲線查詢
5.1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表
具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能簿翔,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電接骄、用電、充放電情況牺会,即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表锈犯。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能道葬、收益等分析献爷;具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時(shí)間陷揪、年停電次數(shù)等分析惋鸥;具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。
圖23統(tǒng)計(jì)報(bào)表
5.1.15網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)悍缠,能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)卦绣;可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位飞蚓。
圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>
本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)渎烁郏ㄏ到y(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式趴拧、斷路器溅漾、表計(jì)等信息。
5.1.16通信管理
可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理著榴、控制添履、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序脑又,然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口暮胧,快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU寝典、ModbusTCP林没、CDT伺亭、IEC60870-5-101缅坯、IEC60870-5-103婶苦、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約怠播。
圖25通信管理
5.1.17用戶權(quán)限管理
應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能吴位。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控操作,運(yùn)行參數(shù)修改等)块启∠蹋可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限魔踱,為系統(tǒng)運(yùn)行揪孕、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障桶求。
圖26用戶權(quán)限
5.1.18故障錄波
應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)梧杯,自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況薯演,通過對(duì)這些電氣量的分析撞芍、比較,對(duì)分析處理事故跨扮、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作序无、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條衡创,每條錄波可觸發(fā)6段錄波帝嗡,每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形钧汹,總錄波時(shí)間共計(jì)46s丈探。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開關(guān)量波形拔莱。
圖27故障錄波
5.1.19事故追憶
可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)碗降,包括開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)塘秦、遙測(cè)量等讼渊,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
用戶可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件钩厕,當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)针榜,存儲(chǔ)事故掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶隨意修改舌恒。
5.2硬件及其配套產(chǎn)品
序號(hào) | 設(shè)備 | 型號(hào) | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000MG | 內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控途殖,由通信管理機(jī)、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器枕褂、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成谓牢。 數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置 策略控制:計(jì)劃曲線桌蟋、需量控制巩烤、削峰填谷、備用電源等 | |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | 系統(tǒng)軟件顯示載體 | |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | 為監(jiān)控主機(jī)提供后備電源 | |
4 | 打印機(jī) | HP108AA4 | 用以打印操作記錄篮踏,參數(shù)修改記錄铡喊、參數(shù)越限、復(fù)限你踩,系統(tǒng)事故诅岩,設(shè)備故障,保護(hù)運(yùn)行等記錄带膜,以召喚打印為主要方式 | |
5 | 音箱 | R19U | 播放報(bào)警事件信息 | |
6 | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) | D-LINKDES-1016A16 | 提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)解決了通信實(shí)時(shí)性按厘、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問題 | |
7 | GPS時(shí)鐘 | ATS1200GB | 利用gps同步衛(wèi)星信號(hào)钱慢,接收1pps和串口時(shí)間信息逮京,將本地的時(shí)鐘和gps衛(wèi)星上面的時(shí)間進(jìn)行同步 | |
8 | 交流計(jì)量電表 | AMC96L-E4/KC | 電力參數(shù)測(cè)量(如單相或者三相的電流、電壓束莫、有功功率懒棉、無功功率、視在功率,頻率览绿、功率因數(shù)等)策严、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、 四象限電能計(jì)量饿敲、諧波分析以及電能監(jiān)測(cè)和考核管理妻导。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)斷路器開關(guān)的"遜信“和“遙控”的功能 | |
9 | 直流計(jì)量電表 | PZ96L-DE | 可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流怀各、功率央垢、正向與反向電能∈客欤可帶RS485通訊接口泞征、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關(guān)量輸入/輸出等功能 | |
10 | 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) | APView500 | 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓偏差您脂、頻率俯差无俏、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變蛀田、諾波等電能質(zhì)量猿饿,記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源褂洽。 | |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | 防孤島保護(hù)裝置,當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接 | |
12 | 箱變測(cè)控裝置 | AM6-PWC | 置針對(duì)光伏耀骆、風(fēng)能或腔、儲(chǔ)能升壓變不同要求研發(fā)的集保護(hù),測(cè)控擅揖,通訊一體化裝置,具備保護(hù)毙玻、通信管理機(jī)功能豌蟋、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)功能的測(cè)控裝置 | |
13 | 通信管理機(jī) | ANet-2E851 | 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進(jìn)行水表、氣表桑滩、電表梧疲、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)果集匯總: 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)运准、數(shù)據(jù)加密壓縮幌氮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)胁澳,可多路上送平臺(tái)據(jù): | |
14 | 串口服務(wù)器 | Aport | 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù)该互,反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調(diào)的開關(guān)韭畸,調(diào)溫宇智,及斷電(二次開關(guān)實(shí)現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個(gè)空開信號(hào) 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設(shè)備 | |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | 1)反饋各個(gè)設(shè)備狀態(tài)胰丁,將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器: 讀消防VO信號(hào)随橘,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等) 2)采集水浸傳感器信息熔又,并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號(hào)事件上報(bào)) 4)讀取門禁程傳感器信息协伴,并轉(zhuǎn)發(fā) |
6結(jié)束語
我國高速公路通車總里程全球*一,有大量的服務(wù)區(qū)非宝,另外近年來服務(wù)區(qū)大量安裝充電樁杨趣,服務(wù)區(qū)用電量越來越大。本文以天津某高速公路服務(wù)區(qū)分布式光伏為例券转,從項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益角度分析了項(xiàng)目投資查袄,發(fā)電量,收益等方面恤朝,分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目在高速公路服務(wù)區(qū)中應(yīng)用是可行的仓泣,而且隨著光伏組件,逆變器等設(shè)備價(jià)格的不斷下降棕虫,高速公路光伏項(xiàng)目收益越來越好苏涧。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:
黃琴风皿,女河爹,漢族,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司桐款,主要研究方向?yàn)榉植际焦夥l(fā)電咸这。
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