Micro-rede EMS

A microrede é um sistema de energia de média e baixa tensão AC/DC que contém energia e carga distribuídas. De acordo com a conexão entre a microrede e a grande rede, a microrede pode ser dividida em duas categorias de tipo independente e de tipo conectado. Não há conexão elétrica entre a microrede independente e a grande rede elétrica e funciona apenas em modo isolado; A microrede conectada à rede é conectada à grande rede como uma unidade controlada e pode funcionar em modo conectado à rede e em modo isolado.

Visão geral

A microrede é um sistema de energia de média e baixa tensão AC/DC que contém energia e carga distribuídas. De acordo com a conexão entre a microrede e a grande rede, a microrede pode ser dividida em duas categorias de tipo independente e de tipo conectado. Não há conexão elétrica entre a microrede independente e a grande rede elétrica e funciona apenas em modo isolado; A microrede conectada à rede é conectada à grande rede como uma unidade controlada e pode funcionar em modo conectado à rede e em modo isolado.

ST895Micro-rede EMSAs principais funções incluem: coleta e processamento de dados, processamento de alarme, controle e registro de operação (incluindo operação manual, controle automático do controlador, controle automático do sistema de gerenciamento de energia da rede elétrica, controle de estabilidade da rede elétrica, serviços interativos, otimização do horário, verificação de segurança, otimização da sinergia de armazenamento de carga da rede de origem, gerenciamento de carga, etc.), funções de gerenciamento, controle e operação (com vários modos de armazenamento óptico, armazenamento de diesel óptico, armazenamento de diesel, armazenamento de diesel paisagem e outros vários modos de controle de comutação sem problemas, o tempo de comutação não excede 20ms, etc.), cálculo estatístico on-line, funções de exibição de tela, funções de interface humano-máquina, interfaces de comunicação, auto-diagnóstico e auto-recuperação do sistema, funções de manutenção, gerenciamento de permissões, etc.

Princípios gerais

(1) Os conceitos, tecnologias, métodos e equipamentos adotados pelo sistema são confiáveis e maduros, refletem o nível internacional atual e têm potencial de desenvolvimento. O desempenho técnico global do sistema deve atingir o atual nível nacionalMicro-rede EMSO nível de construção do sistema e manter a sua natureza por um determinado período.

(2) A seleção de software e hardware do sistema deve seguir as especificações do sistema aberto e suportar vários protocolos padronizados internacionais, incluindo a adoção de sistemas operacionais abertos, bancos de dados, aplicativos, ferramentas de desenvolvimento, protocolos de interface, etc.

(3) O sistema deve ser escalável em termos de capacidade do sistema, capacidade de comunicação e capacidade de processamento, e pode ser facilmente atualizado, substituído e expandido. Tecnologias, métodos e equipamentos utilizados pelo sistema para fornecer uma interface padrão aberta para aplicações de terceiros. Em atualizações posteriores, você pode proteger o investimento existente de forma eficaz e ter uma alta relação preço-desempenho abrangente.

(4) O sistema pode funcionar normalmente 24 horas por dia, 365 dias por ano, todos os equipamentos têm um alto nível de confiabilidade e excelente desempenho.

(5) O sistema possui um alto nível de segurança e confidencialidade para prevenir várias formas de intrusão ilegal no sistema por meio de proteção hierárquica do sistema, controle dos direitos de armazenamento de dados e isolamento de segurança cibernética.

(6) O administrador do sistema é capaz de gerenciar a manutenção do sistema e, no momento da manutenção e reparação, não afeta o funcionamento operacional geral do sistema. Os vários documentos do sistema de registro ao mesmo tempo devem ser completos, precisos e consistentes, e a precisão da conexão física deve ser registrada verdadeiramente nos vários documentos correspondentes. Além de serem registrados com precisão, os documentos devem garantir a coerência lógica entre si. Facilidade de trabalho de manutenção do usuário após a transferência.

Estrutura da rede do sistema

Micro-rede EMSO sistema é composto principalmente pela preparação da estação de trabalho EMS, o dispositivo de sincronização Beidou, o controlador de coordenação, o equipamento de rede de grupos de comunicações, etc., o sistema usa a camada de controle da estação, a camada de intervalo e a estrutura de três camadas no nível do solo, o esquema da estrutura do sistema é mostrado no gráfico abaixo:

A estação de trabalho (ou servidor) do EMS é o núcleo de todo o sistema, com funções principais como executar o software de gerenciamento de energia, receber instruções de agendamento e emitir instruções de controle até o nível local. Os servidores EMS usam redundância térmica dupla e o sistema operacional usa sistemas operacionais seguros domésticos Unix ou Linux para garantir a segurança dos dados do sistema envolvido na rede. O equipamento é instalado em rack e o armário de servidor é instalado no contêiner do equipamento.

Características

Características principais

(1) O sistema EMS tem dois algoritmos de controle de modo conectado à rede e isolado, e pode controlar a comutação suave entre os dois modos operacionais;

(2) O sistema pode fazer previsões de longo e curto prazo sobre o consumo de energia de carga, através da análise preditiva para alcançar a gestão avançada de energia do sistema de microrede, permitindo que a microrede funcione com segurança e economia;

(3) O sistema suporta a função de sincronização de horário, suporta a sincronização de relógio precisa de nível sutil IEEE1588;

(4) suporte à estrutura C / S, suporte a multi-tarefa, multi-usuário front-end processamento em tempo real;

(5) O sistema tem características de operação multiplataforma, que podem ser executadas em plataformas de sistemas operacionais domésticos, Windows e Linux;

Requisitos de desempenho do sistema

Confiabilidade do sistema

(1) taxa anual de confiabilidade do sistema > 99,9%;

(2) Tempo médio de falha do dispositivo da unidade (módulo) > 50.000 horas;

(3) O tempo médio de falha de dispositivos importantes (críticos) > 100.000 horas.

Vida útil

(1) a vida útil de todos os equipamentos em condições normais de uso (com determinadas peças de reposição) não seja inferior a 15 anos;

(2) Todos os equipamentos funcionam sob determinados indicadores de desempenho e não necessitam de ajuste manual ou manutenção por 4.000 horas consecutivas.

Indicadores em tempo real do sistema

(1) Tempo de transmissão da área morta de telemedição inferior a 3 segundos

(2) Tempo de transmissão de mudança de posição de telecomunicação inferior a 2 segundos

(3) Comando remoto, comando remoto tempo de transmissão inferior a 1 segundo

(4) O tempo de digitalização de dados em tempo real do sistema 1 a 10 segundos (ajustável)

(5) O tempo de transmissão de dados em tempo real na comunicação remota de rede do computador é inferior a 3 segundos

Tempo de resposta de chamada de tela inferior a 2 segundos

Periodo de atualização de dados em tempo real da tela de 1 a 10 segundos (ajustável)

(8) ciclo de atualização de dados da tela analógica de 2 a 5 segundos

(9) Intervalo mínimo de arquivo de 10 minutos e período máximo de conservação de 6 meses

Precisão

(1) A taxa de precisão da telemetria é superior a 99,5%

(2) 100% de precisão de telecomunicações

(3) 100% de precisão de controle remoto

(4) Precisão de controle remoto de 100%

(5) Resolução interna inferior ou igual a 2ms

Tempo de memória de acidente do sistema (PDR)

15 minutos de memória antes do acidente do sistema

Tempo de memória após acidente do sistema 15 minutos

Indicadores de taxa de carga do sistema

Rede elétrica em condições normais:

(1) A taxa média de carga da CPU do servidor ≤20% em qualquer 5 minutos

(2) Taxa média de carga da CPU da estação de trabalho MMI ≤30% em qualquer 5 minutos

(3) A taxa média de carga da rede local principal ≤ 10% em qualquer 5 minutos

Em caso de acidente de rede elétrica:

(1) A taxa média de carga da CPU do servidor é de ≤30% em qualquer minuto

(2) Taxa média de carga da CPU da estação de trabalho MMI ≤40% em qualquer minuto

(3) A taxa média de carga da rede local principal ≤ 20% em qualquer minuto

função

Micro-rede EMSPrincipalmente inclui coleta de dados, processamento de dados, processamento de alarme, interação homem-computador, estatísticas em tempo real, gerenciamento de energia e outras funções;

Recolha de dados

(1) informações de vários inversores eólicos e fotovoltaicos (estado de geração de energia, potência, estado de interruptor AC / DC, tensão lateral DC, corrente, tensão trifásica AC, frequência, corrente, temperatura, vários tipos de informações de alarme, etc.);

(2) informações do transformador de armazenamento de energia (estado de carga e descarga, potência, estado do interruptor AC / DC, tensão lateral DC, corrente, tensão trifásica AC, frequência, corrente, temperatura, vários tipos de informações de alarme, etc.);

(3) Informações do sistema de gerenciamento da bateria (estado de carga e descarga, potência, estado do contator, SOC, SOH, tensão lateral de corrente contínua, corrente, tensão da bateria de corpo único, temperatura, vários tipos de informações de alarme / proteção, etc.);

(4) Informações de medidores multifuncionais do armário de distribuição de rede (tensão fásica, tensão de fio, corrente trifásica, potência ativa / inativa, potência visível, fator de potência, frequência, potência ativa / inativa, etc.);

(5) informações do medidor multifuncional do armário de distribuição do usuário (tensão fásica, tensão de fio, corrente trifásica, potência ativa / inativa, potência visível, fator de potência, frequência, potência ativa / inativa, etc.);

(6) informações de armazenamento de energia ao ar livre (informações sobre ar condicionado, informações sobre o sistema de bombeiros);

(7) sistema de motor diesel (modo de funcionamento, potência, estado do interruptor de corrente alterna, tensão de fase alterna, tensão de linha, corrente trifásica, potência ativa / inativa, potência visível, fator de potência, frequência, eletricidade ativa / inativa, etc.);

(8) Sistemas de células de combustível de hidrogênio (modo de funcionamento, potência, estado do interruptor de corrente alterna, tensão de fase alterna, tensão de linha, corrente trifásica, potência ativa / inativa, potência visível, fator de potência, frequência, eletricidade ativa / inativa, etc.);

Tratamento de dados

O módulo de processamento de dados do sistema de gerenciamento de energia oferece funcionalidades como processamento de quantidade analógica, processamento de quantidade de estado, processamento de dados não realistas, cálculo e estatística.

(1) Processamento de quantidade analógica: a quantidade analógica descreve os valores quantificados em tempo real do funcionamento de cada sistema; O processamento da quantidade analógica pode realizar todas as configurações manuais da quantidade analógica deve ser listado automaticamente e pode ser chamado o diagrama de conexão correspondente de acordo com a estação da quantidade analógica.

(2) Tratamento de quantidade de estado: a quantidade de estado inclui a quantidade de interruptor e a quantidade numérica de vários estados, específicamente para o estado bom e ruim do equipamento, a posição da interruptor, a posição da barra de faca de isolamento, a posição da barra de faca de terra, o estado do contato rígido de proteção e outros tipos de quantidade de sinal. A quantidade de estado pode ser configurada manualmente e, quando o estado definido manualmente é consistente com o estado de coleta, pode ser dada uma mensagem de dica.

(3) Processamento de dados não empiricos: os dados coletados não diretamente são chamados de dados não empiricos, que podem ser inseridos manualmente ou podem ser obtidos por meio de cálculos.

(4) Cálculo: com fórmulas personalizadas e funções de cálculo padrão comumente usadas. Os usuários podem personalizar as funções de cálculo padrão.

(5) Estatísticas: Análise estatística de dados importantes, como geração de energia do motor diesel, geração de energia fotovoltaica, carga e descarga de armazenamento de energia, tempo de carga e descarga, número de baterias falhas, etc. As estatísticas dos valores medidos incluem os valores máximos, mínimos, médios e as estatísticas do tempo correspondentes.

Tratamento de alarme

O sistema EMS tem funções de alarme de acidente e alerta prévio. O alarme de acidente inclui sinais de movimentos de interruptores e dispositivos de proteção causados ​​por operações anormais; Alarmes prévios incluem mudanças gerais de dispositivo, informações de estado anormal, excedimento de quantidade analógica ou de temperatura, anormalidade de estado de software e hardware do sistema de monitoramento de computador, etc.

Interação homem-máquina

Estatísticas em tempo real

O sistema EMS oferece as seguintes funções de monitoramento e estatística em tempo real:

(1) Estatísticas de geração de energia distribuída: informações de operação em tempo real da fonte de energia fotovoltaica distribuída, informações de alarme para uma monitorização abrangente e estatísticas e análises multifacetadas da geração de energia fotovoltaica para alcançar o controle completo da fonte de energia distribuída.

(2) Monitoramento de armazenamento de energia: informações operacionais em tempo real da bateria de armazenamento de energia, informações de alarme para monitoramento abrangente e estatísticas e análises multifacetadas do armazenamento de energia para alcançar o controle completo do armazenamento de energia.

(3) Monitoramento de carga: a carga condicional é monitorada, controlada e estatística, e fornece base para baixa redução de carga, análise de controle de equilíbrio de potência da rede elétrica, etc.

(4) Monitoramento e estatísticas integradas da rede de distribuição de energia: informações integradas do funcionamento do sistema de distribuição de energia, incluindo a frequência de rede, a tensão da linha mãe, a potência de distribuição de energia, e estatísticas em tempo real da potência total de geração de energia, capacidade de armazenamento de energia, carga ativa total, carga inativa total, carga sensível, carga controlável, carga removível, e pode monitorar o estado de comutador de interruptores, potência inativa de cada ramo, alarme de cada dispositivo e outras informações em tempo real, desenvolver estratégias de resposta para alcançar o controle estável de toda a rede de distribuição de energia. A rede externa reserva uma interface de comunicação para satisfazer a potência e não fornece equipamentos adicionais.

Gestão de energia

O sistema EMS pode realizar o funcionamento normal e outras operações necessárias de interruptores, interruptores, etc. de acordo com os comandos inseridos pelo operador, e pode realizar cálculos equilibrados e respostas estratégicas com base em dados de monitoramento de energia e carga, resultados estatísticos. Os resultados da execução do controle operacional podem ser retroalimentados no gráfico do dispositivo relevante, que pode gerar e exibir relatórios de execução normal (ou anormal).

Função de controle de interruptor

O EMS pode desligar remotamente todos os interruptores do gabinete de distribuição (exceto o sistema configurado para interruptores manuais), a interface principal do sistema pode exibir com precisão a posição do estado de cada interruptor, o operador pode realizar a operação de divisão / combinação do interruptor depois de inserir as instruções correspondentes. No modo automático, o EMS divide/ajusta automaticamente os interruptores correspondentes conforme necessário. Como corte de carga parcial, interruptor de alimentação parcial / combinado ao trocar múltiplas fontes de energia.

Controle do inversor fotovoltaico

O EMS monitora o estado operacional do inversor fotovoltaico em tempo real, com funções de regulação ativa e passiva contínua do inversor fotovoltaico. De acordo com o estado operacional do sistema, a saída de potência ativa do inversor fotovoltaico é ajustada em tempo real.

Controle do sistema de armazenamento de energia

O EMS monitora o estado operacional do BMS e do PCS em tempo real e ajusta dinamicamente os parâmetros operacionais do PCS, como o modo de carregamento, a potência de carregamento, a corrente de carregamento e a potência de descarga, de acordo com as instruções e o estado do BMS. O EMS oferece proteção da bateria para executar funções como parada, espera, descarga apenas, carregamento apenas, de acordo com as instruções de upload do BMS e controle de estado em tempo real do PCS, e pode emitir instruções de regulação ativa e inativa contínuas para o PCS de acordo com o estado do BMS.

Controle do sistema de madeira

O EMS pode monitorar o estado operacional do combustível em tempo real, pode monitorar o estado do combustível por meio de comunicação, o circuito de fornecimento de energia do combustível está instalado com interruptores e medidores inteligentes, o sistema pode monitorar a tensão atual, potência e geração de energia do circuito de fornecimento de energia, o sistema tem funções de controle do circuito de controle do combustível.

Controle lógico fora da rede

Controle lógico fora da rede

A lógica de controle fora da rede lida principalmente com o modo de operação de ilhas isoladas sem a participação da eletricidade da cidade. Realizar um controle espontâneo, auto-armazenamento e auto-venda estável; A lógica operacional específica é mostrada no gráfico abaixo:

Para processos lógicos, principalmente usando um algoritmo lógico C eficiente:

Controle lógico de rede

A lógica de controle de conexão à rede lida principalmente com o modo de operação de conexão à rede em caso de participação da eletricidade municipal. A lógica operacional específica é mostrada no gráfico abaixo:

Para processos lógicos, principalmente usando um algoritmo lógico C eficiente:

Resumo

do ST890Micro-rede EMSO sistema está no centro de todo o sistema de microrede e é um sistema de monitoramento que executa medição, monitoramento, controle, proteção e implementação aproximada avançada para a microrede. Tem um papel fundamental na realização do cronograma de energia em tempo real e gerenciamento, rastreamento, detecção, etc.

Casos

O projeto está localizado em uma área de alta altitude, a cerca de 5.400 metros de altitude, o sistema é composto principalmente por estações de trabalho EMS, BMS、PCS、 Geração de energia fotovoltaica, geradores a diesel e cargas, etc.

Coleta de dados no local de instrumentos multifuncionais, telas de corrente contínua, inversores fotovoltaicos, BMS, PCS e outros dispositivos, juntamente com a estratégia de controle de execução em rede e depuração da estratégia de controle fora da rede. O EMS pode monitorar o estado operacional do BMS e do PCS em tempo real e ajustar dinamicamente o modo de carregamento do PCS, a potência de carregamento, a corrente de carregamento, a potência de descarga e outros parâmetros operacionais de acordo com as instruções do BMS e o estado. O EMS tem função de proteção da bateria, de acordo com as instruções de upload do BMS e o PCS de controle de estado em tempo real, executa funções de parada, espera, descarga somente, carregamento somente, e pode emitir instruções de regulação ativa e inativa contínuas para o PCS de acordo com o estado do BMS.