王明單

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：用戶側(cè)儲能項目是指在用戶端（如家庭,、商業(yè)建筑或工業(yè)設(shè)施）部署儲能系統(tǒng)，以實現(xiàn)能量的高效管理和利用,。隨著可再生能源的快速發(fā)展,，尤其是太陽能和風能的普及,，用戶側(cè)儲能項目越來越受到關(guān)注，其主要目的是通過儲存多余的清潔能源,，降低用戶的電費支出,，提高能源利用效率，并增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。在保障電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行的過程中,，引入一套電力監(jiān)控系統(tǒng)很有必要，本文介紹了安科瑞在浙江某7MW/14MWh用戶側(cè)儲能項目中提供的整體方案,，包括二次分散裝置,、二次設(shè)備預(yù)制艙內(nèi)部分屏柜、調(diào)度自動化設(shè)備以及一套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng),。

關(guān)鍵詞：用戶側(cè)儲能,；方案配置；電力監(jiān)控

1. 項目設(shè)計

該用戶側(cè)儲能項目分為兩期,，共建設(shè)兩套3.5MW/7MWh儲能系統(tǒng),，其中*一套儲能系統(tǒng)接入用戶專線一，第二套儲能系統(tǒng)接入用戶專線二,。以一期為例,，新建儲能站包括10kv計量柜、PT柜,、開關(guān)柜,、出線柜等，裝機容量為3.5MW/7MWh,，一次設(shè)備共有1臺3450kW干式升壓變,，2臺1725kW儲能變流器，2座3.58MWh儲能電池艙,，1臺200kVA站用變,，逆變交流電壓由690V升壓至10KV接入用戶10kv母線，二期建設(shè)同一期,。另外儲能站信息通過中國電信虛擬專用網(wǎng)絡(luò)方式（VPN）接入新一代系統(tǒng)安全接入?yún)^(qū),，經(jīng)無線上傳寧波調(diào)度中心，同時將數(shù)據(jù)上傳給總包方云平臺,。

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圖1.1 專線一儲能站電氣圖

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圖1.2 1#開關(guān)站接線圖

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圖1.3 專線二儲能站電氣圖

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圖1.4 2#開關(guān)站接線圖

2. 技術(shù)方案

本項目系統(tǒng)配置了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng),，實現(xiàn)對用戶側(cè)儲能電站的集中管理,，包括設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測,、故障報警、運行參數(shù)設(shè)置等,。

二次設(shè)備配置方案為：在每回專線的進線隔離柜上配置故障解列裝置1套,、防孤島裝置1套；進線開柜上配置線路三段式過流保護裝置1套,；儲能出線開關(guān)柜上配置升壓變過流保護裝量1套,；母設(shè)柜上配置測控裝置1套；站用變高壓側(cè)配置站用變過流保護裝置1套,；兩回進線配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置1套,，并與公用測控及通信管理機共組1面屏。

2.1. 二次電氣設(shè)備

1）線路保護裝置

線路保護裝置主要功能是確保電氣設(shè)備的安全運行,。裝置實時監(jiān)測電流,、電壓等電氣參數(shù)，一旦檢測到異常,，如過載,、短路或接地故障，線路保護裝置會迅速切斷電源,，從而防止設(shè)備損壞和火災(zāi)風險,。

2）防孤島裝置

在電網(wǎng)失電的情況下，分布式電源未能夠及時與電網(wǎng)斷開連接,，會形成孤島狀態(tài),，這種狀態(tài)可能造成分布式電源不可控、電網(wǎng)恢復(fù)時的電壓和頻率不匹配等問題,。防孤島裝置通過實時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),，一旦檢測到電網(wǎng)斷電，能夠在規(guī)定的時間內(nèi)迅速切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接,，同時,，防孤島裝置還具有多種保護功能，如高頻,、低頻,、過電壓、低電壓保護等,，能全面保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,。

3）故障解列裝置

裝置能夠監(jiān)測電網(wǎng)的實時狀態(tài)，一旦檢測到異?；蚬收闲盘?，如短路、過載等，它會立即啟動,，將故障儲能單元或設(shè)備與電網(wǎng)斷開,。既能防止故障設(shè)備對電網(wǎng)造成進一步損害，也確保其他正常運行的儲能單元繼續(xù)供電,，保障用戶的電力需求,。

2.2. 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測儲能站接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量，包括電壓偏差,、頻率偏差,、諧波含量、三相不平衡度等關(guān)鍵指標,。通過高精度的測量與分析,，它能夠及時發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，如電壓波動,、諧波污染等,，為運維人員提供及時的告警信息，此外,，電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)記錄功能還可為后續(xù)的故障排查和電能質(zhì)量治理提供有力支持,。

2.3. 調(diào)度自動化設(shè)備

1）縱向加密裝置

縱向加密裝置采用先進的加密技術(shù)來確保信息在傳輸過程中的機密性和完整性。裝置具備高度的靈活性和安全性,，可以根據(jù)不同需求定制加密算法和密鑰管理機制,，有效應(yīng)對各種安全風險。

2）遠動網(wǎng)關(guān)

遠動網(wǎng)關(guān)位于變電站的站控層,，集成了變電站與主站系統(tǒng)之間的通信功能,，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站遠動數(shù)據(jù)的直采直送，提供數(shù)據(jù),、模型和圖形的采集,、存儲、處理和傳輸服務(wù),。此外,，遠動網(wǎng)關(guān)采用了先進的安全技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)隔離,、數(shù)字證書,、防火墻和數(shù)據(jù)加密等，確保通信的機密性,、完整性和可靠性,，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要設(shè)備之一。

3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式架構(gòu),，旨在高效,、穩(wěn)定地滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化的需求，為企業(yè)提供強有力的技術(shù)支持。系統(tǒng)主要分為三個核心部分：站控層,、通信層和設(shè)備層。

站控層負責集中監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài),，并允許操作員實時獲取系統(tǒng)信息,，進行深度的數(shù)據(jù)分析和處理。

通信層是系統(tǒng)內(nèi)部信息傳遞與數(shù)據(jù)交換的橋梁,，支持多樣化的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),，并能根據(jù)實際應(yīng)用場景的需求和規(guī)模進行靈活配置，確保所有設(shè)備和系統(tǒng)組件能夠無縫連接,、協(xié)同作業(yè),。

設(shè)備層作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)執(zhí)行單元，包含了各種關(guān)鍵的硬件設(shè)備,。這些設(shè)備不僅負責實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),，還能根據(jù)來自上級（站控層）的指令執(zhí)行精確的控制操作，是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)流程不可或缺的一環(huán)

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圖3.1系統(tǒng)拓撲圖

項目配置設(shè)備清單如下表所示：

表3.1 方案設(shè)備列表

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4. 現(xiàn)場圖片

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5. 系統(tǒng)功能

5.1. 實時監(jiān)測

系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖,，并實時顯示各電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報警信號等,。遙測量包括電壓,、電流、功率,、功率,、電能等電參量，高低壓柜內(nèi)電氣節(jié)點溫度值等,；遙信量包括中壓開關(guān)柜內(nèi)路斷路器,、手車、隔離開關(guān),、負荷開關(guān),、地刀開關(guān)的分合狀態(tài)。

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圖5.1 實時監(jiān)測界面

5.2. 網(wǎng)絡(luò)拓撲

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài),，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài),，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位,。

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圖5.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲界面

5.3. 權(quán)限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作,，數(shù)據(jù)庫修改等）。

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圖5.3 權(quán)限管理

6. 結(jié)語

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,，用戶側(cè)儲能項目在推動可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)中正扮演著愈發(fā)重要的角色。儲能系統(tǒng)的主要功能是幫助用戶平衡用電負荷,，同時有效降低用戶電費支出,，在電價波動較大的市場環(huán)境中為用戶帶來顯著的經(jīng)濟利益。此外,，用戶側(cè)儲能還可以根據(jù)負荷預(yù)測和可再生能源發(fā)電情況,，動態(tài)調(diào)整儲能設(shè)備的工作狀態(tài)，增強整體電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性,。在新建用戶側(cè)儲能電站中,，引入電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅提升了系統(tǒng)的管理水平，也為可再生能源的高效利用奠定了堅實基礎(chǔ),。監(jiān)控系統(tǒng)可以及時識別潛在的故障風險,，并通過預(yù)警機制采取相應(yīng)的防范措施，此外,，還可以優(yōu)化儲能電站的運行策略,，提高能量利用效率。

參考文獻

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作者介紹：

王明單,，女,，現(xiàn)任職安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電力監(jiān)控系統(tǒng),、變電站運維平臺,，郵箱:[email protected]，手機：13636482524（微信同號）,，QQ:2885026752