微電網(wǎng)能量管理技術(shù)在最優(yōu)用電能效管控中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2016-12-08   來(lái)源:電池中國(guó)網(wǎng)

  智能用電是智能電網(wǎng)末端的重要組成部分,最優(yōu)用電合理提高電能資源利用效率、需求側(cè)管理(DSM)及供用電和諧互動(dòng)、微電網(wǎng)和分布式可再生能源發(fā)電的大量接入是智能配用電領(lǐng)域的重點(diǎn)應(yīng)用需求。

  UT-D100C智能電網(wǎng)配用電協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是優(yōu)特科技把握和應(yīng)對(duì)第三次工業(yè)革命的機(jī)遇與挑戰(zhàn),為滿足上述需求而研發(fā)的智能電網(wǎng)產(chǎn)品。其中,微電網(wǎng)能量管理是其核心技術(shù)。

  智能微網(wǎng)能量管理技術(shù)

  智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中應(yīng)用了以下主要專利創(chuàng)新技術(shù):基于頻率的多級(jí)電網(wǎng)自愈控制技術(shù),基于優(yōu)先級(jí)的微電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備投切調(diào)控技術(shù),微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行模式切換孤島運(yùn)行模式的調(diào)控技術(shù),照明負(fù)荷功率智能調(diào)控技術(shù),智能微網(wǎng)能源調(diào)控的防誤閉鎖技術(shù)等。基于以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)最優(yōu)協(xié)調(diào)運(yùn)行、孤島穩(wěn)定優(yōu)化運(yùn)行及并離網(wǎng)平滑切換等功能。

  同時(shí),通過(guò)智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置,將用戶側(cè)微網(wǎng)接入地區(qū)電力需求側(cè)管理平臺(tái)或智能電網(wǎng)配用電協(xié)調(diào)控制主站,將實(shí)現(xiàn)供用電互動(dòng)協(xié)調(diào)和需求側(cè)管理:用戶積極主動(dòng)參與,自動(dòng)響應(yīng)有序用電調(diào)峰需求,實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式的負(fù)控和非拉閘限電。采用配用電協(xié)調(diào)控制技術(shù),供電、售電公司可以將區(qū)域內(nèi)各用戶的可調(diào)控資源,不光是負(fù)荷,還包括用戶自備分布式電源,一起集中協(xié)調(diào)起來(lái),當(dāng)作一個(gè)虛擬電廠來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)峰。需求側(cè)互動(dòng)協(xié)調(diào)不但滿足了系統(tǒng)穩(wěn)定調(diào)度要求,保障了用戶最重要負(fù)荷的安全可靠用電,還有助于提高能源的利用率,降低電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備投資和損耗。

  對(duì)照國(guó)家能源局《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國(guó)能新能[2015]265號(hào))的技術(shù)要求,UT-D100C系統(tǒng)用戶側(cè)的微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制部分,事實(shí)上就是一套新能源微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),相關(guān)功能早于該規(guī)范的出臺(tái)就已實(shí)現(xiàn),符合其技術(shù)要求。

  基于優(yōu)先級(jí)的智能配用電能源協(xié)調(diào)控制

  不僅在微網(wǎng)中,微電網(wǎng)能量管理技術(shù)在常規(guī)配用電(能效管控系統(tǒng))中同樣可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)能源最優(yōu)調(diào)控。系統(tǒng)采用智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的主控制器(UT-6611)來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各進(jìn)出線的監(jiān)測(cè)控制終端的運(yùn)行控制,進(jìn)行配用電系統(tǒng)的電能協(xié)調(diào)管理,應(yīng)用其中的供用電平衡協(xié)調(diào)控制功能,維持各運(yùn)行模式下的動(dòng)態(tài)平衡與優(yōu)化,最大限度地保障最高的供電質(zhì)量、安全性和可靠性。

  通過(guò)智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置監(jiān)控整個(gè)用戶電網(wǎng)的運(yùn)行狀況以及對(duì)各控制執(zhí)行終端進(jìn)行策略設(shè)置和投切控制,并利用各終端的就地策略、功能,可以實(shí)現(xiàn)下列協(xié)調(diào)控制功能:

  ●電能供需協(xié)調(diào)控制

  ●配用電能源管理

  ●能源負(fù)荷最優(yōu)智能調(diào)控

  ●需求側(cè)負(fù)荷能源自動(dòng)響應(yīng)

  系統(tǒng)采用UT-6611智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各進(jìn)出線、供用電回路及電源與負(fù)載設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制終端的運(yùn)行控制,進(jìn)行配用電系統(tǒng)的電能協(xié)調(diào),應(yīng)用其中的供用電平衡協(xié)調(diào)控制功能,實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行方式下的自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換,并維持各模式下的能源與載荷動(dòng)態(tài)平衡與優(yōu)化,按負(fù)荷與電源優(yōu)先級(jí)最大限度地保障最高的供電質(zhì)量和可靠性。系統(tǒng)自動(dòng)滿足電力設(shè)備容量、最大需量等約束目標(biāo),避免設(shè)備損壞和電價(jià)懲罰,延緩設(shè)備、線路改造巨大投入,并能夠自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行作息以避峰趨谷,合理降低電費(fèi)成本。同時(shí),通過(guò)上述電力能源協(xié)調(diào)平衡控制,UT-6611智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置將根據(jù)主站或調(diào)度對(duì)用戶用電負(fù)荷的額定限制,實(shí)現(xiàn)供用電互動(dòng)協(xié)調(diào)和需求側(cè)自動(dòng)響應(yīng)。

  針對(duì)不同運(yùn)行模式需求,設(shè)定不同的調(diào)控目標(biāo),采取上述算法進(jìn)行推算,就地監(jiān)控軟件上經(jīng)人工交互確認(rèn)(也可設(shè)置為不經(jīng)交互確認(rèn)自動(dòng)下達(dá)),然后將調(diào)控策略下達(dá)執(zhí)行:

  1.常規(guī)運(yùn)行

  常規(guī)運(yùn)行正常供電,以變壓器、線路等供電設(shè)備容量為總用電功率約束目標(biāo),進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行:

UT-6611監(jiān)測(cè)總用電負(fù)荷的數(shù)值,一旦總用電功率超容量或低于其差額達(dá)到一定可觀數(shù)值,將及時(shí)按優(yōu)先級(jí)順序調(diào)控投切部分負(fù)荷。

  UT-6611根據(jù)實(shí)際功率消耗值與供電容量的對(duì)比,進(jìn)行調(diào)控推演計(jì)算;如若總用電功率超出容量,則從低到高逐步切除部分負(fù)荷,直至總用電功率降到容量之下;反之若總用電功率低于容量(保持一定可觀數(shù)值的裕度),則從高到低逐步合上部分負(fù)荷的開關(guān),逐步恢復(fù)部分次優(yōu)先級(jí)負(fù)荷供電,直至全部負(fù)荷投入。

  通過(guò)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)控,系統(tǒng)可以主動(dòng)避免負(fù)荷超設(shè)備容量,延緩甚至避免設(shè)備、線路改造的巨大投入。

  如果企業(yè)與供電公司供電協(xié)議中簽訂的最大需量低于設(shè)備容量,則以人工設(shè)定的需量容限為總用電功率約束目標(biāo),進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行,過(guò)程同上。這樣將自動(dòng)避免負(fù)荷超需量容限,控制兩部制中基本電價(jià)成本。

  2.需求側(cè)自動(dòng)響應(yīng)

  需求側(cè)自動(dòng)響應(yīng)即非拉閘限電,以調(diào)度下達(dá)的供電功率限額為約束目標(biāo)(可以通過(guò)地區(qū)電力需求側(cè)管理平臺(tái)或智能電網(wǎng)配用電協(xié)調(diào)控制主站平臺(tái)通信自動(dòng)傳達(dá)或人工設(shè)定),進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行:

  如若電網(wǎng)限電,UT-6611根據(jù)實(shí)際功率消耗與調(diào)度限電指標(biāo)的缺口,從低優(yōu)先級(jí)負(fù)荷逐步向上進(jìn)行減負(fù)荷推算,使得總用電功率維持低于限額,然后將調(diào)控策略下達(dá)執(zhí)行。即先逐步切除三級(jí)負(fù)荷,再逐步調(diào)控二級(jí)負(fù)荷、一級(jí)負(fù)荷,使得總用電功率降到調(diào)度限電指標(biāo)以下。

  3.避峰填谷運(yùn)行

  根據(jù)峰、平、谷時(shí)段劃分,分別設(shè)置不同的用電功率限額,以此動(dòng)態(tài)用電功率限額為約束目標(biāo),進(jìn)行調(diào)控推算和執(zhí)行:

  UT-6611監(jiān)測(cè)總用電負(fù)荷的數(shù)值,一旦總用電功率超用電功率限額或低于其差額達(dá)到一定可觀數(shù)值,將及時(shí)按優(yōu)先級(jí)順序調(diào)控投切部分負(fù)荷;

  在峰時(shí)段將限額設(shè)低,谷時(shí)段將限額設(shè)高,如此系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行作息,避峰趨谷以降低電費(fèi)成本。

  應(yīng)用效益

  近年來(lái),UT-D100C能效協(xié)調(diào)管控系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)園區(qū)、樓宇、工廠,以及海軍某部隊(duì)等單位投運(yùn),成功實(shí)現(xiàn)了電能效監(jiān)測(cè)管理、智能微網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)、智能配電多運(yùn)行方式下的能源協(xié)調(diào)、智能配電最優(yōu)調(diào)控等應(yīng)用。典型應(yīng)用包括:供電發(fā)展大廈電能效監(jiān)測(cè)管理、東海艦隊(duì)某部智能配電能源協(xié)調(diào)管控、優(yōu)特廣場(chǎng)綜合樓樓宇微電網(wǎng)、上海某橡塑企業(yè)工廠能效管控、上海某工業(yè)園園區(qū)能效管控等。

  能效管控系統(tǒng)將有效地提高電能使用效率,實(shí)現(xiàn)“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、潔凈”的用電目標(biāo),有力地推動(dòng)我國(guó)電能管理水平和使用效率向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。其主站是一個(gè)節(jié)能降耗公共服務(wù)平臺(tái),可協(xié)助政府將節(jié)能工作落到實(shí)處,為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn),為加快構(gòu)建綠色發(fā)展、環(huán)境友好、資源節(jié)約社會(huì)提供支持。產(chǎn)品的推廣實(shí)施必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

      關(guān)鍵詞: 微電網(wǎng),能量管理,能效管控

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