让用电更省心

解决方案

Solution
微电网解决方案

微电网解决方案

一、泰昂能源微电网解决方案

微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤岛运行。它对于大电网表现为一个单一可控的单元,可对负荷实现多能源的高可靠供给。

(1)微电网系统构成


微电网的组成

(2)系统特点

① 容纳大量中小容量的DG(分布式发电设备)接入,如光伏、风机、柴油发电机、储能系统等
② 具备标准接口,兼容多种电力标准的通信协议
③ 负载智能分级,区分关键和非关键负载,在必要的情况下切断非关键负载,保证关键负载供电。
④ 并离网无缝切换,电网故障时切换间断时间小于20ms。
⑤ 黑启动,在微电网系统母线失电后,可依靠系统自身能源重启微电网。

(3)系统功能和效益

① 削峰填谷

在分时电价下,谷时充电,峰时放电,减少用电容量,为用户减少电费支出,产生可观的经济效益。

② 低碳减排

系统容纳各种绿色能源,降低碳排放。

③ 智能用电

提高智能监控水平,并通过历史纪录分析,合理安排用电。

④ 安全用电

电网异常时可迅速切断与电网连接,保证用电设备安全。

(4)系统控制结构

① 本地控制与保护

主要完成微电网组成单元的保护与控制,实现对开关、分布式电源、储能系统、负荷的一体化监控。 

② 集中控制

由微电网系统中央控制器来完成,实现微电网的快速控制、协调系统内各单元的监测与控制,与后台进行快速通信

③ 调度层

调度中心发送调度控制指令给集中控制层,转化为本地控制


微电网调度控制系统结构

 二、核心技术

(1)并离网无缝切换

① 普通断路器实现专用并网开关切换功能。

② 根据市电的状态,在并网模式和离网模式之间自动切换。

③ 并网模式向离网模式切换平滑过渡。

(2)智能微电网控制器

① 虚拟同步电机(VSG模式)储能双向逆变器

并网功能,具备实现自主调频调功和受控调频调功功能。

离网功能,保证重要负载供电,具备自主调频调压和受控调频调压功能。

② 电池巡检

实时监测单体电池电压、电流,保证储能系统的安全可靠运行。

实时温度检测,防止局部温度过高。

③ 本地触摸屏监控

实时显示所有电池巡检参数。

本地实时告警蜂鸣器提示,并提供历史告警查询。

实时上传数据至微电网调度系统。

(3)智能微网控制器

一种可快速部署、兼容性强的控制器;一种工业级的软硬件结合体


微电网通用控制器

① 支持光伏、风机、柴油机等分布式能源组成智能微电网。

② 能接收远程控制指令,以及本地控制指令,实现最优运行控制策略。

③ 监控及协调系统中所有设备的运行。

④ 本地智能人机界面显示。

⑤ 系统运行数据、告警、状态等记录与查询。

⑥ 内置电池具备黑启动能力。

⑦ 方便扩容。

(4)智能低压配电系统

一种由标准馈线模块组合而成的智能配电系统


微电网智能低压配电系统

“积木式”安装,灵活构建整个配电系统,满足主流开关的使用需求。

② 红外监测,自动控制仪表显示屏的点亮或熄灭,节约能源,延长系统寿命。

④ 一次连接采用绝缘螺钉技术,起固定开关作用,安全可靠、减少故障率。

④ 系统前维护,可在线更换开关;单回路检修不影响其他回路正常工作。

 三、典型案例 —— 安徽绩溪工厂微网储能项目

(1)项目概述

工厂负荷30~50kW。

项目分布式能源:包括20kW光伏系统一套、500kWh储能系统一套(包括电池、BMS、PCS等)、45kW可控柴油发电机一台等。

项目需求:削峰填谷、安全用电、稳定用电、分布式能源利用等。

(2)项目总体介绍和设计选型

① 根据空间、环境、价格等因素确定电池种类和容量:铅碳电池储能系统500kWh,放电深度60%,等效为300 kWh

② 根据电池容量配置相应的变流器:储能变流器100kVA。

③ 项目的光伏板铺设在屋顶,根据面积,环境等因素确定光伏系统容量及配套汇流箱、逆变器:光伏发电系统20kW

④ 智能油机备份,通过柴油发电机控制器下垂控制,实现在电网断电时与PCS并联运行,并且油机与PCS并联带负荷的同时可以给电池充电

⑤ 根据项目需要配置相应的交流智能配电系统

⑥ 根据项目需求选择可以实现无缝切换的并网控制器和并网开关

⑦ 配置微电网智能监控和能源管理系统:负荷预测系统、非关键负荷切除系统、并离网无缝切换系统、发电功率预测系统、微电网智能分析系统

(3)项目展示 


安徽绩溪工厂储能系统现场照片

(4)项目运行前后市电功率对比


微网运行前功率趋势图


微网运行后功率趋势图

泰昂能源微电网投入运行后,运行数据显示:

① 通过在谷时段将电量储存到储能系统供峰时使用,实现了错峰填谷、平衡用电,不但降低了用电成本,也缓解电网峰时压力,电网运行更加稳定。

② 通过光伏绿色能源的接入,降低碳排放,环境效益和社会效益显著。

③ 通过智能配电系统的应用,系统运行更加稳定,检修维护更加方便。