天津中新生態(tài)城風(fēng)光儲(chǔ)能微網(wǎng)方案

1、生態(tài)城智能營(yíng)業(yè)廳風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)方案設(shè)計(jì)2010-7-291. 風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)總體設(shè)計(jì)方案1.1設(shè)計(jì)技術(shù)原則（1）微網(wǎng)能統(tǒng)一管理其內(nèi)部所有分布式電源和負(fù)荷。在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí), 微網(wǎng)無(wú)縫切換至孤島運(yùn)行模式，在該模式下各分布電源不必退出運(yùn)行而繼續(xù)發(fā) 電，保持對(duì)微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的穩(wěn)定供電。（2）微網(wǎng)內(nèi)分布式電源總?cè)萘坎灰顺^(guò)上一級(jí)變壓器供電區(qū)域內(nèi)最人負(fù)荷的 25%。分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)的短路電流與分布式電源額定電流之比不低于10。（3）微網(wǎng)內(nèi)分布式電源向當(dāng)?shù)亟涣髫?fù)載提供電能和向電網(wǎng)發(fā)送電能的質(zhì)量， 在諧波、電壓偏差、電壓不平衡度、電壓波動(dòng)和閃變等方面應(yīng)滿足相關(guān)的國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)。（4）為保障人身設(shè)備的安全，微網(wǎng)內(nèi)分布式電源

2、宜采用tn-c-s接地型式， 并應(yīng)裝設(shè)終端剩余電流保護(hù)。（5）微網(wǎng)必須爲(wèi)備與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的能力，能夠采集微網(wǎng) 的電氣運(yùn)行工況，上傳至電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)，同時(shí)具有接受電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)控制調(diào)節(jié)指 令的能力。微網(wǎng)與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間通信方式和信息傳輸應(yīng)符合q/gdw 382-2009配電自動(dòng)化技術(shù)導(dǎo)則的相關(guān)要求，包括遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)信 號(hào)，提供信號(hào)的方式和實(shí)吋性要求等。1.2微網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成生態(tài)城智能營(yíng)業(yè)廳低壓配電網(wǎng)通過(guò)10kv雙回線與配電系統(tǒng)相連，配變?yōu)?2*500kva,主要以照明負(fù)荷及少量動(dòng)力負(fù)荷作為負(fù)載。微網(wǎng)容量配置：微網(wǎng)容量配置原則是盡量使微網(wǎng)內(nèi)的多余電力不倒送到主 網(wǎng)，且盡可能的增

3、加可再生能源的容量。項(xiàng)目擬建光伏30kwp,風(fēng)電5kw,同 時(shí)擬建25kw*2h儲(chǔ)能，選取智能營(yíng)業(yè)廳內(nèi)約25kw的辦公負(fù)荷和照明負(fù)荷構(gòu)成 0.4kv低壓微網(wǎng)。微網(wǎng)內(nèi)光伏和風(fēng)電最大發(fā)電容量為35kw,考慮到光伏和風(fēng)電受陽(yáng)光和風(fēng)力 條件的約束一般難以達(dá)到滿發(fā)，將微網(wǎng)內(nèi)最大負(fù)荷配置為微網(wǎng)內(nèi)最大發(fā)電容量的 70%,即25kw。由于微網(wǎng)內(nèi)光伏和風(fēng)電均為間歇性電源，為了保證在光伏電池 和風(fēng)電在不發(fā)電時(shí)微網(wǎng)能獨(dú)立為其內(nèi)部負(fù)載供電，所選取的儲(chǔ)能容量必須與微網(wǎng) 內(nèi)最大負(fù)荷相當(dāng)，因此配置25kw*2h的儲(chǔ)能系統(tǒng)。當(dāng)微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，若光伏 與風(fēng)電發(fā)電量大于微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷，則將多余功率存儲(chǔ)到儲(chǔ)能系統(tǒng)中，若光伏與風(fēng)電 出力

4、減小或者不出力時(shí)，則可釋放儲(chǔ)能單元的部分電能。當(dāng)微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，通 過(guò)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充放電控制，可實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)與微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的實(shí)時(shí)平 衡，從而保證微網(wǎng)穩(wěn)定的孤島運(yùn)行。智能營(yíng)業(yè)廳微網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：市電市電光伏電池 儲(chǔ)能鳳機(jī)無(wú)功補(bǔ)償; >圖2-1智能營(yíng)業(yè)廳微網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖為了保證微網(wǎng)在孤島模式下的平穩(wěn)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)內(nèi)負(fù)荷的實(shí)際無(wú)功需求在微網(wǎng)內(nèi)配罝足夠容量的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，以保證微網(wǎng)的孤島狀態(tài)下能保持電壓的穩(wěn) 定。2. 光伏系統(tǒng)建設(shè)方案2.1設(shè)計(jì)建設(shè)原則太陽(yáng)能組件的放置位置在樓頂上；周圍的建筑物全年不遮擋整個(gè)太陽(yáng)能系統(tǒng)；盡量縮短到并網(wǎng)點(diǎn)距離，以減少輸電損失。太陽(yáng)能組件到并網(wǎng)點(diǎn)的距離一 般不

5、超過(guò)150m。樓頂要做好防雷措施，并符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (jgj16-2008)巾關(guān)丁建筑物防雷措施的相關(guān)要求。2.2光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案由于該方案中光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量只有30kw,因此可將光伏陣列匯流后通 過(guò)1臺(tái)30kw逆變器接入38ov交流電網(wǎng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)示意圖如下：光伏陣列光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成包括： 光伏電池組件及其支架; 光伏陣列防雷匯流箱；直流防雷配電桁；光伏并網(wǎng)逆變器；環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝賈；系統(tǒng)的防雷及接地裝置； 土建、配電房等基礎(chǔ)設(shè)施；系統(tǒng)的連接電纜及防護(hù)材料。2.2.1太陽(yáng)能光伏組件太陽(yáng)能光伏組件選型(1) 非晶光伏組件、晶硅光伏組件與多晶硅光伏組

6、件的比較非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，但由于其光學(xué)帶隙為 1.7ev,使得材料本身對(duì)太陽(yáng)輻射光譜的長(zhǎng)波區(qū)域不敏感，限制了非晶硅太陽(yáng)能 電池的轉(zhuǎn)換效率。此外，其光電效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光 致衰退s-w效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定。而多晶和單晶薄膜電池由于效率高于非晶硅薄膜電池，也不存在效率袞退問(wèn) 題，建設(shè)投資收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非晶材料太陽(yáng)能電池，因此晶硅光伏組件逐漸占據(jù)了 市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。單晶硅太陽(yáng)能光伏組件具有電池轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，商業(yè)化電池的轉(zhuǎn)換效率 在15%左右，其穩(wěn)定性好，同等容量太陽(yáng)能電池組件所占面積小，但是成本較高， 每瓦售價(jià)約2025元。多晶硅太陽(yáng)能光伏組

7、件轉(zhuǎn)換效率略低于單晶硅，商業(yè)化電池的轉(zhuǎn)換效率在 13%15%，在壽命期內(nèi)有一定的效率衰減，但成本較低，每沉售價(jià)約16207ts °單晶硅和多晶硅組件使用壽命均能達(dá)到25年，其功率衰減均小于15%。(2) 推薦組件根據(jù)性價(jià)比本方案推薦采用多晶硅光伏電池組件240wp太陽(yáng)能光伏組件， 該組件為國(guó)產(chǎn)封裝組件，必須經(jīng)過(guò)cqc金太陽(yáng)認(rèn)證。表3-1太陽(yáng)能組件基本參數(shù)峰值功率240wp轉(zhuǎn)換效率16.94%峰值電壓29.4v峰值電流8.16a開(kāi)路電壓36.5v短路電流8.5a最高系統(tǒng)電壓dc 1000v重量19.93kg （不同廠家可以不同）外形尺寸1640x992x50mm太陽(yáng)能光伏組件串并聯(lián)方案

8、本項(xiàng)目光伏并網(wǎng)逆變器選用30kw逆變器，其直流工作電壓范圍為 440vdc800vdc （詳見(jiàn)下文“光伏逆變器選型”）。為防止溫度的變化導(dǎo)致直流 輸入電壓的變化，一般取最佳直流電壓工作點(diǎn)為電壓范圍的中間值，以取最佳工 作電壓為620vdc考慮。太陽(yáng)能光伏組件串聯(lián)的組件數(shù)量仏：ns =620/（29.4±0.5）= 21（式中29.4v為光伏組件的峰值電壓）單列串聯(lián)功率p:尸= 21x240 = 5040 吵30kw逆變器需要配置太陽(yáng)能電池組件單列并聯(lián)的數(shù)量外：np =30000/5040-6所以，太陽(yáng)能光伏電伏陣列單元設(shè)計(jì)方案為：需安裝的太陽(yáng)能電池組件個(gè)數(shù) 30000/240= 12

9、5塊。排列方式為21串6列，采用2個(gè)匯流箱，每3列并入1個(gè)匯 流箱輸入逆變器。太陽(yáng)能光伏陣列的布置根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶痔峁┑奶?yáng)能輻射數(shù)據(jù)，按上述公式計(jì)算天津市不同傾斜而 的太陽(yáng)輻射量，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，光伏組件的安裝傾角和本地的地理緯度密切相關(guān)。 計(jì)算表明，天津市緯度38°34傾角等于34.8°時(shí)全年接受到的太陽(yáng)能輻射能量最 大，比水平而的數(shù)值高約20%。太陽(yáng)能光伏陣列安裝傾角為30%光伏電池組件每3列安裝在一個(gè)平板上，為了避免陣列之間遮陰，光伏電池 組件陣列間距應(yīng)不小于仏0.707/d =7fz/7（arcsin（0.648 cos （p - 0.399 sin （p）式屮為當(dāng)?shù)?/p>

10、地理緯度（在北半球?yàn)檎习肭驗(yàn)樨?fù)），/為陣列前排最高點(diǎn)與 后排組件最低位置的高度差）。根據(jù)上式計(jì)算，求得：d = 3300mm實(shí)際工程應(yīng)用吋取光伏電池組件前后排陣列間距3.3米。 異體光伏陣列示意圖如下圖所示。圖3-2光伏間距設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏組件陣列每塊平板排列而布置如下圖所示:167050總占地面積計(jì)算30kwp光伏發(fā)電場(chǎng)由6列(每3列安裝在一個(gè)平板上)太陽(yáng)能光伏陣列構(gòu) 成，前后排陣列間距3.3米。占地面積約(1.67+0.05)*21*(3.3+2*2.598)=306.9平 方米。2.2.2光伏逆變器光伏并網(wǎng)逆變電源是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分，它將太陽(yáng)能發(fā)出的 直流電能轉(zhuǎn)化為交流電

11、能饋入電網(wǎng)。本項(xiàng)目光伏發(fā)電系統(tǒng)配置1臺(tái)額定容量為 30kw的并網(wǎng)逆變器。性能特點(diǎn)選用的光伏并網(wǎng)逆變器建議選用32位專用dsp控制芯片，主電路采用智能 功率1pm模塊組裝，運(yùn)用電流控制型pwm奮源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)進(jìn)u高效隔離 變壓器，可靠性高，保護(hù)功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無(wú)諧 波污染供電等特點(diǎn)。并網(wǎng)逆變器應(yīng)滿足的主要技術(shù)性能特點(diǎn)如下：采用32位dsp芯片進(jìn)行控制；采用智能功率模塊（ipm）;太陽(yáng)電池組件最大功率跟蹤技術(shù)（mppt）; 50hz工頻瞞離變壓器，實(shí)現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互瞞離；有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)，交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)，緊急停機(jī)操作開(kāi)關(guān);有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測(cè)方案

12、；有過(guò)載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護(hù)及告警功能；直流輸入電壓范圍（450v820v）,整機(jī)效率高達(dá)95%以上；人性化的lcd液晶界面，通過(guò)按鍵操作，液晶顯示屏（lcd），可清晰顯 示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)（大于50條），總發(fā)電量 數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、年查詢）數(shù)據(jù)；可捉供ethernet （以太網(wǎng)）遠(yuǎn)程通訊接口，ethernet （以太網(wǎng)）接口支持 tcp/ip協(xié)議，支持動(dòng)態(tài)（dhcp）或靜態(tài)獲取ip地址。并網(wǎng)逆變器推薦的主要技術(shù)參數(shù)如表3-2所示。表3-2 30kw光伏并網(wǎng)逆變器性能參數(shù)表額定功率30kw隔離方式工頻變壓器允許電池最大方正功率33kw最大開(kāi)路電壓850v

13、dc太陽(yáng)電池最大功率點(diǎn)跟蹤（mppt）440800 vdc最大效率94.5%總諧波電流thd(iac)<4% (滿功率時(shí))功率因數(shù)0.99 （半功率以上）mppt精度99%夜間自消耗電能<20w直流電壓波紋vpp < 10%防護(hù)等級(jí)ip20 （室內(nèi)）通訊接u以太網(wǎng)使用環(huán)境溫度-20°c +50°c使用環(huán)境濕度095% （不結(jié)露）參考尺、r（深x寬x高，單位mm）600 x 800 x 1600參考重量（kg）420kg目前光伏并網(wǎng)逆變器應(yīng)用較多的是德國(guó)sma，美國(guó)的power-one,奧地利的 fronius,國(guó)內(nèi)的陽(yáng)光電源等，這些牌子的逆變器規(guī)格都比較多

14、。2.2.3環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)內(nèi)配置1套環(huán)境監(jiān)測(cè)儀。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)總輻射（ghi）、環(huán)境 溫度（tempa）、電池板表面溫度（tempb）、風(fēng)速（ws）、風(fēng)向（wd）五個(gè)參數(shù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由以下幾個(gè)部件構(gòu)成：采集控制器 總輻射儀 風(fēng)速傳感器 風(fēng)向傳感器 環(huán)境溫度傳感器 表而溫度傳感器 風(fēng)速風(fēng)向采集器 總輻射采集器 防輻射罩 風(fēng)桿支架總成 通訊接口 電源系統(tǒng)通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置如下圖所示。圖3-4光伏電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2.3與微網(wǎng)集中控制器的接口在微網(wǎng)中，耍求光伏逆變器能與微網(wǎng)集中控制器進(jìn)行快速的信息交互。在運(yùn) 行時(shí)，光伏逆變器能夠?qū)⒛壳暗闹匾?/p>

15、運(yùn)行信息上送集屮控制器，并能接收集屮控 制器的有功和無(wú)功調(diào)節(jié)命令并正確執(zhí)行，以保證在孤島運(yùn)行時(shí)，集中控制器能夠 對(duì)所有的發(fā)電設(shè)備和負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)一分析和調(diào)度，完成孤島運(yùn)行時(shí)微網(wǎng)內(nèi)部的功率 平衡。由于木項(xiàng)目中選取的光伏逆變器的輸出僅為最大功率跟蹤結(jié)果而不能任意 調(diào)節(jié)，因此微網(wǎng)集中控制器只能控制光伏逆變器的投入或切除。光伏逆變器與微網(wǎng)集中控制器的通訊接口圖如下圖所示。光伏逆變器通過(guò)以 太網(wǎng)后接入微網(wǎng)集中控制器，同吋與光伏逆變器配套的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置也采用以太 網(wǎng)接口將測(cè)控信息上送微網(wǎng)集中控制器，微網(wǎng)集中控制器通過(guò)控制斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn) 投入或切除光伏逆變器。光伏逆變器環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元圖3-5光伏逆變器與微網(wǎng)的通

16、訊架構(gòu)3. 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)方案3.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成及并網(wǎng)方式本項(xiàng)0中風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的容量只有5kw,因此可選用風(fēng)能利用率較高、工 作風(fēng)速區(qū)域?qū)挼男⌒惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)，如下圖所示。圖3-6 5kw風(fēng)力發(fā)電機(jī)外形圖小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個(gè)有 一定科技含量的小系統(tǒng)。本項(xiàng)目的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可采用風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)低速交流發(fā) 電機(jī)經(jīng)變頻器的并網(wǎng)方式，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、整流逆變裝置組成，如 下圖所示：控制器,帛f3成輪變速運(yùn)行整流器igbr逆變器圖3-7風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)示意圖1. 風(fēng)輪：風(fēng)輪由葉片、轉(zhuǎn)體和尾翼組成。葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能，一般采用3葉

17、片，應(yīng)具有內(nèi)阻尼大、動(dòng)態(tài)特性好、韌性好，使用可靠不變 形的特點(diǎn)；尾翼使葉片始終對(duì)著來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈 活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能。2. 發(fā)電機(jī)：國(guó)內(nèi)目前裝機(jī)的電機(jī)一般分為異步型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和同步型風(fēng)力發(fā)電 機(jī)兩類。其中異步型風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括籠型異步發(fā)電機(jī)和雙饋異步發(fā)電機(jī)，同步型風(fēng) 力發(fā)電機(jī)包括永磁同步發(fā)電機(jī)和電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)。異步發(fā)電機(jī)雖然成本較低，但 必須與同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行或接入電網(wǎng)運(yùn)行，由同步發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)提供自身所需的 勵(lì)磁無(wú)功，因此異步發(fā)電機(jī)是電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)載，調(diào)壓能力很弱。微網(wǎng)在孤島運(yùn)行時(shí) 需要分布式電源具有較強(qiáng)的調(diào)壓能力，因此微網(wǎng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用同步型電

18、機(jī)是 比較合適的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)有別于普通電機(jī)，它是超低速電機(jī)，每分鐘達(dá)到100-400轉(zhuǎn)即能達(dá) 到設(shè)計(jì)功率（視型號(hào)），而這么低的轉(zhuǎn)速用普通的電機(jī)是發(fā)不出電的。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 中的低速交流發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子的極數(shù)大大多于普通交流同步發(fā)電機(jī)的極數(shù)，因此這 種電機(jī)的轉(zhuǎn)子外岡及定子內(nèi)徑尺寸大大增加，而其軸向長(zhǎng)度則相對(duì)較短，為了簡(jiǎn)化 電機(jī)的結(jié)構(gòu)，減小發(fā)電機(jī)的體積和質(zhì)量，采用永磁體勵(lì)磁是有利的。因此建議本項(xiàng) 口的風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用永磁同步發(fā)電機(jī)。3. 整流逆變裝置：由于igbt （絕緣柵雙極型晶體管）是一種結(jié)合大功率晶體 管及功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管兩者特點(diǎn)的復(fù)合型電力電子器件，它既具有工作速度快，驅(qū) 動(dòng)功率小的優(yōu)點(diǎn)，乂兼有

19、大功率晶體管的電流能力大、導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn)，因此在 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)屮多采用igbt逆變器。3.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)選購(gòu)建議建議選購(gòu)永磁同步發(fā)電機(jī)型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，逆變器選用igbt逆變器。小型風(fēng) 力發(fā)電系統(tǒng)的參考技術(shù)參數(shù)如下表所示：表3-1小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的參考技術(shù)參數(shù)額定功率5kw最大功率6kw額定風(fēng)速8 m/s啟動(dòng)風(fēng)速3 m/s工作風(fēng)速3-20 m/s安全風(fēng)速40 m/s輸出電壓220 v風(fēng)輪直徑6 m塔架高9 m頂部質(zhì)量（不含塔桿）285 kg （不同廠家可以不同）塔架類型/質(zhì)量159*5拉索鋼管使用壽命15-20 年3.3風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝地點(diǎn)選擇安裝地點(diǎn)的氣象因素眾所周知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電

20、能，一年中風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的大小 直接取決于安裝地點(diǎn)的風(fēng)況。風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝地點(diǎn)要考慮的氣象因素包括：1）年平均風(fēng)速根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)宏觀風(fēng)速資料的分析研究，戶用型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝地點(diǎn)的 年平均風(fēng)速不宜低于3.03.5m/s,如果能滿足該條件，就能保證當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力發(fā)電具 有一定的經(jīng)濟(jì)性。2）風(fēng)速頻率分布曲線如果當(dāng)?shù)仫L(fēng)況是一條比較平緩的風(fēng)速頻率分布曲線，說(shuō)明當(dāng)?shù)匾荒曛酗L(fēng)速的曰 變化、月變化都相對(duì)較小，有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)較長(zhǎng)，有利于用戶對(duì)電能的充分利用。3）無(wú)強(qiáng)烈的旋風(fēng)和切變風(fēng)力發(fā)電機(jī)最容易遭受旋風(fēng)和切變風(fēng)速的破壞，風(fēng)速與風(fēng)向的劇烈變化，不僅 使風(fēng)力發(fā)電機(jī)出力發(fā)生劇烈波動(dòng)，而且會(huì)使機(jī)組葉片承受強(qiáng)烈的振動(dòng)和應(yīng)

21、力，輕則 極大降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用籌命，重則會(huì)使及其損壞，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)避開(kāi)設(shè)在 有這種風(fēng)況特點(diǎn)的地點(diǎn)。安裝地點(diǎn)選擇本項(xiàng)目中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可安裝在營(yíng)業(yè)廳屋頂。如果營(yíng)業(yè)廳周圍有較高大的障礙 物，則要注意：第一，風(fēng)機(jī)要安裝在主風(fēng)向的上游；第二，與障礙物（周圍房屋） 的距離應(yīng)盡量保持在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直徑的5倍以上；第三，機(jī)組塔架應(yīng)盡量高出障 礙物1倍的機(jī)組直徑。4. 儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)方案4.1蓄電池選購(gòu)建議電力系統(tǒng)蓄能技術(shù)主要有抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪蓄能、超導(dǎo)蓄能、超級(jí) 電容、鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池、液硫電池等方式。隨著智能電網(wǎng)、微網(wǎng)技 術(shù)的發(fā)展，制熱、制氫、制冷等新儲(chǔ)能方式亦在一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)h中出現(xiàn)。

22、各種蓄能 技術(shù)的規(guī)模和技術(shù)成熟度如圖4-1所示。圖4-1蓄能技術(shù)蓄能規(guī)模及技術(shù)發(fā)展成熟度各種儲(chǔ)能技術(shù)在其能量密度和功率密度方面均具有不同的表現(xiàn)，同時(shí)電力系 統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)不同應(yīng)用提出了不同的技術(shù)要求，很少能有一種儲(chǔ)能技術(shù)可以完全 滿足在電力系統(tǒng)中的各種應(yīng)用，因此，必須兼顧雙方需要求，選擇匹配的儲(chǔ)能方 式。目前比較典型的幾種儲(chǔ)能方式應(yīng)用在光伏并網(wǎng)發(fā)電中的特性對(duì)比如下表所 示：表4-1各種儲(chǔ)能方式特性對(duì)比儲(chǔ)能方式超級(jí)酸鉛酸峨鵬子電池鈉硫桃賴臟電池抽水蓄能功率（mw）0.10.30.1>1> 10> 100能量(mwh)0.010.60.2> 10> 100> 10

23、00比能童（wh/kg）353040901201002030<1能量解（）859560709095758075807075餅騎（次）500001000100010002000014600放電深度（）>90<70>90> 90100100<1<1<1<1<1> 1000環(huán)小大中中小大中低低低高中齜限制小小小小小大般總解 （萬(wàn)元/kwioh）401452電培系統(tǒng)2釩電解液0.6莖資掙鮮 （萬(wàn)兀/kwioh）400.83.64.52電培系統(tǒng)0.6凈(元/kwh)0.80.83.64.50.10.04綜合比較各種儲(chǔ)能類型在新能源分布式發(fā)

24、電領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，鋰離子電池在 應(yīng)用成熟度和能量效率等方面，均比較適合木項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，而且考慮到場(chǎng)地 因素的制約，電池也宜選用能量密度比較高的鋰電池。目前應(yīng)用較為成熟的鋰離 子電池有磷酸鐵鋰電池、姑酸鋰電池和錳酸鋰等。磷酸鐵鋰電池相對(duì)于其他鋰電 池，雖然能量密度相對(duì)較低，但安全性和耐高溫性能較好，造價(jià)也比其他鋰電池 低。因此，建議本項(xiàng)s采用磷酸鋰離子電池。4.2蓄電池組及逆變器儲(chǔ)能系統(tǒng)電池組部分由25kw*2h磷酸鋰離子電池模塊組成。選用80ah、工 作電壓為3.2v的單體，則所需的單體數(shù)量為：nd =25000x2/（80x3.2卜 19625kw*2h蓄電池由196節(jié)80 ah電池單體串

25、聯(lián)而成則蓄電池組的額定電壓k.為v,. =196x3.2 = 627.2 （k）蓄電池組額定工作電壓為627.2v,正常工作電流80a，可輸出最大功率 25kw,共需要196塊單體3.2v的80ah電池。蓄電池組的逆變器采用1臺(tái)額定容量為25kw的并網(wǎng)逆變器。逆變器選型和耍求同光伏逆變器。4.3儲(chǔ)能裝置的接入和安裝儲(chǔ)能裝置安裝的原則-蓄能電池接入地點(diǎn)一般選擇離重要負(fù)荷電氣距離近；-便于安裝和維護(hù)的地方；-選擇具有公共安全隱患的電池組時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離人群、建筑集中的地方。設(shè)備及接入方案結(jié)合智能營(yíng)業(yè)廳的電氣負(fù)荷分布和建筑條件，選擇將儲(chǔ)能設(shè)備安裝在營(yíng)業(yè)廳 的頂層靠近外墻的設(shè)備間。儲(chǔ)能電池通過(guò)逆變器接入微網(wǎng)

26、0.4rv母線上。儲(chǔ)能電池枳采用25kwh電池枳1個(gè)，規(guī)格為：2.2mx0.8mxl.2m,總重量約500kgo 土建條件-墻壁需三面加厚、一面泄力，泄力墻向樓外；-樓板應(yīng)有較強(qiáng)的承重能力；-遠(yuǎn)離生活區(qū)，設(shè)備噪音65分貝；-除變電站一般要求外，室外安放沙箱；-工作環(huán)境10°c-40°c之間為宜；-與墻面距離lm左右（調(diào)試、檢修和通風(fēng)）；-濕度、污穢等級(jí)、信號(hào)干擾等方面按電站一般要求。4.4儲(chǔ)能充放電控制系統(tǒng)對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)，設(shè)計(jì)采用雙向逆變器實(shí)現(xiàn)、鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與交流母線 的能量相互。雙向逆變器采用逆變/充電一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)純正弦波輸出、110/220 aac交流輸出電壓，以

27、及在交流逆變器中集合了蓄電池充電功能、交流自動(dòng)切 換開(kāi)關(guān)等。由于它具冇與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行或脫離電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行的雙重功能，雙向逆 變器能夠與發(fā)電機(jī)或者可再生能源系統(tǒng)一起，提供全天候或備用電能。儲(chǔ)能系統(tǒng)配置的監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍應(yīng)覆蓋溫度（包括電池溫度和環(huán)境溫度）、 電流、電池容量等各方面。對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的系統(tǒng)各主要運(yùn)行部位的溫度，采用高 精度溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)溫度，以保證系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)高效。放電電流以及充 電電流的測(cè)量也是實(shí)時(shí)的，系統(tǒng)同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓量值，以保證系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)下，延長(zhǎng)系統(tǒng)使用時(shí)間。所有的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)均由子系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合之后通過(guò)通訊 總線系統(tǒng)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給微網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)。5. 微網(wǎng)運(yùn)行

28、控制方案5.1微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)傑m16屮 控制平ferf jt光伏逆變器鳳力 ，:-圖5-1微網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)示意構(gòu)圖光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池逆變器均有相應(yīng)的控制器實(shí)現(xiàn)就地控制， 這些控制器采用以太網(wǎng)接入微網(wǎng)集中控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)通訊組網(wǎng)。微網(wǎng)集中控 制平臺(tái)可通過(guò)以太網(wǎng)和配電調(diào)度進(jìn)行通訊。微網(wǎng)控制中心為一臺(tái)嵌入控制屏的主機(jī)兼操作員站，同時(shí)可作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù) 器，是微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的主要人機(jī)界面，能全面監(jiān)視整個(gè)微網(wǎng)一次設(shè)備的運(yùn)行 情況，實(shí)時(shí)分析微網(wǎng)的運(yùn)行情況并獲得整個(gè)微網(wǎng)優(yōu)化和調(diào)整策略并快速自動(dòng)執(zhí) 行，也能滿足運(yùn)行人員操作時(shí)直觀、便捷、安全、可靠的需耍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)重 要數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。5.2微

29、網(wǎng)運(yùn)行方式微網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)從配電網(wǎng)調(diào)度層、微網(wǎng)集中控制層、分布式電源和負(fù)荷就 地控制層三個(gè)層面進(jìn)行綜合管理和控制。蘇中上層配電網(wǎng)調(diào)度層主要從配電網(wǎng)的 安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度協(xié)調(diào)調(diào)度微網(wǎng)（微網(wǎng)相對(duì)于大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單 元），微網(wǎng)接受上級(jí)配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制命令。中間微網(wǎng)集中控制層集中管理分布 式電源和各類負(fù)荷，在微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)價(jià)值的最大化并優(yōu)化微網(wǎng)運(yùn) 行，在孤島運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)分布電源出力和各類負(fù)荷的用電情況實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)安全 運(yùn)行。下層分布式電源控制器和負(fù)荷控制器，負(fù)責(zé)微網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡和低頻減 載，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)暫態(tài)時(shí)的安全運(yùn)行。1）配電網(wǎng)調(diào)度層微網(wǎng)對(duì)于配電網(wǎng)表現(xiàn)為單一可控、可靈活調(diào)度的單元

30、，既可與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn) 行，也可在人電網(wǎng)故障或需要時(shí)與人電網(wǎng)斷開(kāi)運(yùn)行。配電網(wǎng)調(diào)度層對(duì)微網(wǎng)的運(yùn)行 狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并可在下列情況下對(duì)微網(wǎng)進(jìn)行控制：今當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，若微網(wǎng)未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)脫網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行，則配 電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)立刻斷幵微網(wǎng)公共連接點(diǎn)處的斷路器。今微網(wǎng)脫網(wǎng)之后，配電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)保證在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)到正常運(yùn) 行范圍之前微網(wǎng)不允許并網(wǎng)。當(dāng)配電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)到正常運(yùn)行范圍后，微網(wǎng) 必須經(jīng)配電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的允許才得以恢復(fù)并網(wǎng)。今在特殊情況下（如微網(wǎng)所在的配電網(wǎng)饋線需要檢修等），配電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu) 可向微網(wǎng)集中控制平臺(tái)發(fā)出指令耍求微網(wǎng)脫網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行狀態(tài)。今在特殊情況下（如發(fā)生地震、暴風(fēng)雪、洪水

31、等意外災(zāi)害情況），微網(wǎng)可在 配電調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一調(diào)度下用作配電網(wǎng)的備用電源向受端電網(wǎng)提供有效支撐，加 速配電網(wǎng)的故障恢復(fù)。今在配電網(wǎng)用電緊張時(shí)，微網(wǎng)可在配電調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一調(diào)度下利用自身的 儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行消峰填芥，從而避免配電網(wǎng)大范圍的拉閘限電，減少配電網(wǎng)的備用 容量。今微網(wǎng)可在配電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一調(diào)度下參與電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)。2）集中控制層集中控制層是整個(gè)微網(wǎng)控制系統(tǒng)的核心部分，完成整個(gè)微網(wǎng)的監(jiān)視和控制， 在保證微網(wǎng)安全運(yùn)行前提下，以全系統(tǒng)能量利用效率最大為目標(biāo)，最大限度地利 用可再生能源。微網(wǎng)集中控制中心通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)和分布電源發(fā)電預(yù)測(cè)，以及當(dāng)前 整個(gè)微網(wǎng)的運(yùn)行情況，實(shí)吋分析配電網(wǎng)層、dg層、負(fù)荷層的

32、情況，采用優(yōu)化的 控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，保證微網(wǎng)在并網(wǎng)模式、孤島模式和模式切換過(guò)程中的平穩(wěn)運(yùn)行。用戶負(fù)荷j間歇電源 j輸入輸出功率檢制配網(wǎng)層面分布式電源倥制dg層商負(fù)荷響應(yīng)控制負(fù)荷層面圖5-2微網(wǎng)控制中心示意圖微網(wǎng)的集屮管理：今微網(wǎng)在并網(wǎng)模式下運(yùn)行時(shí)進(jìn)行能源的優(yōu)化調(diào)度，優(yōu)化協(xié)調(diào)各分布式電源 的出力和儲(chǔ)能的充放電，優(yōu)先保證可再生能源的最大化利用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)消峰填谷 以平滑負(fù)荷曲線；今并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)生孤島瞬間的分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷各自運(yùn)行 控制策略，實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)的快速平滑過(guò)渡；今并離網(wǎng)過(guò)渡過(guò)程中協(xié)調(diào)就地控制器，快速完成模式切換；今離網(wǎng)時(shí)協(xié)調(diào)各分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷，保證微網(wǎng)重要負(fù)荷的供電、維

33、 持微網(wǎng)的安全運(yùn)行；今微網(wǎng)停運(yùn)時(shí)，啟用“黑啟動(dòng)”策略，使微網(wǎng)快速恢復(fù)供電。3）本地控制層微網(wǎng)就地保護(hù)和控制由一系列就地保護(hù)設(shè)備和就地控制器組成。微網(wǎng)就地控 制包括儲(chǔ)能控制器、分布式電源控制器和負(fù)荷監(jiān)控終端。在并網(wǎng)模式下，就地控 制器在微網(wǎng)集屮控制平臺(tái)的統(tǒng)一控制下完成分布式電源對(duì)頻率和電壓的一次調(diào) 節(jié)，以保證電能質(zhì)量、平滑負(fù)荷曲線；在孤島模式下，就地控制器在微網(wǎng)集中控 制平臺(tái)的統(tǒng)一控制下，采用適當(dāng)?shù)姆植际诫娫从泄o(wú)功調(diào)節(jié)策略和必要情況下的 切負(fù)荷策略，實(shí)現(xiàn)孤島狀態(tài)下的微網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。就地保護(hù)完成微網(wǎng)的故障快速保 護(hù)，通過(guò)就地控制和保護(hù)的配合實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)故障的快速“自愈”。微網(wǎng)整體解決方案的三個(gè)層面是可

34、以靈活配置的，同時(shí)分布式電源逆變器自身具有就地控制器的功率調(diào)節(jié)功能，因此通過(guò)微網(wǎng)集中控制層直接控制負(fù)荷開(kāi)關(guān) 以及利用分布電源逆變器，雙重實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)功率平衡控制。同時(shí)要預(yù)留與配電調(diào)度 的接口，實(shí)現(xiàn)配電調(diào)度對(duì)微網(wǎng)負(fù)荷、分布式電壓出力和并離網(wǎng)狀態(tài)的直接控制。5.3微網(wǎng)集中控制器5.3.1孤島檢測(cè)當(dāng)微網(wǎng)檢測(cè)出公共連接點(diǎn)處電壓、頻率發(fā)生驟變，或微m有流向配電m方向 的短路電流時(shí)，應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)公共連接點(diǎn)處的斷路器，使微網(wǎng)進(jìn)入孤島 運(yùn)行。5.3.2電壓/無(wú)功控制并網(wǎng)運(yùn)行方式微網(wǎng)的控制和管理與配電網(wǎng)差異較人，微網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于微網(wǎng)內(nèi)部分 布式電源出力對(duì)配電網(wǎng)的貢獻(xiàn)微乎其微，整個(gè)微網(wǎng)的頻率由配電網(wǎng)來(lái)維

35、持，微網(wǎng) 只需耍通過(guò)管理無(wú)功來(lái)保證微網(wǎng)內(nèi)部的電壓質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡。因 此，在并網(wǎng)運(yùn)行吋，集中控制器通過(guò)調(diào)節(jié)各分布式電源、無(wú)功補(bǔ)償器等設(shè)備，保 證電壓在合格范圍內(nèi)。孤島運(yùn)行方式微網(wǎng)在孤島運(yùn)行時(shí)，微網(wǎng)集中控制器通過(guò)用電負(fù)荷的實(shí)際無(wú)功需求，調(diào)節(jié)各 分布式電源的無(wú)功輸出和無(wú)功補(bǔ)償?shù)耐肚校ＷC電壓在合格范圍內(nèi)。5.3.3頻率/有功控制并網(wǎng)運(yùn)行方式在并網(wǎng)運(yùn)行方式下，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和光伏發(fā)電預(yù)測(cè)結(jié)果，確定微網(wǎng)與主網(wǎng)連 接處的饋線功率給定值，并形成與配電網(wǎng)交換功率的曲線。當(dāng)配電網(wǎng)處于用電高 峰時(shí)期，配電調(diào)度部門可以根據(jù)供用電情況，提前下發(fā)該微網(wǎng)的交換功率曲線， 微網(wǎng)集中控制器按照給定的交換功率曲線，

36、適當(dāng)控制分布式發(fā)電出力、儲(chǔ)能系統(tǒng) 的充放電狀態(tài)、負(fù)荷的用電情況來(lái)使交換功率與配電調(diào)度要求的交換功率曲線一 致。微網(wǎng)可通過(guò)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)移峰填谷，平滑用電負(fù)荷和分布式電源出力，則同樣可 根據(jù)負(fù)荷峰谷時(shí)段形成儲(chǔ)能的充放電曲線，微網(wǎng)集屮控制器根據(jù)輸入的曲線實(shí)時(shí) 控制儲(chǔ)能的充放電狀態(tài)以及充放電電流實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的充放電預(yù)設(shè)曲線的執(zhí)行。孤島運(yùn)行方式離網(wǎng)期間，微網(wǎng)要保證其頻率時(shí)刻保持在規(guī)定范圍內(nèi)。微網(wǎng)在孤島狀態(tài)下以 儲(chǔ)能系統(tǒng)作為主要的調(diào)頻手段。在必要的情況下（如負(fù)荷高峰期分布式電源出力 不足同時(shí)儲(chǔ)能剩余容量不足的情況），可采取必要的切負(fù)荷策略。在切除負(fù)荷吋 按負(fù)荷重要程度，先切除非重要的負(fù)荷再切重要負(fù)荷。如果頻率下降

37、到允許的最 低限值，則繼續(xù)切除剩余部分負(fù)荷，保證在離網(wǎng)期間最重要負(fù)荷供電的可靠性和 供電質(zhì)量。在分布式電源恢復(fù)出力，微網(wǎng)頻率上升之后，則恢復(fù)部分己切除的負(fù) 荷，如果所有的負(fù)荷均投入頻率依舊過(guò)高，則采用切除分布式電源的措施或調(diào)整 分布式電源出力。在負(fù)荷低谷期分布式電源出力過(guò)剩的情況下，應(yīng)優(yōu)先保證可再生能源的最人 出力發(fā)電，可通過(guò)儲(chǔ)能設(shè)備由放電改為充電來(lái)吸收多余電量的方式，最終達(dá)到微 網(wǎng)離網(wǎng)后的供需平衡目標(biāo)。5.3.4并離網(wǎng)切換功率控制在并網(wǎng)運(yùn)行模式下微網(wǎng)自身分布式電源發(fā)電往往只占用電的一部分，在離網(wǎng) 瞬間，各個(gè)分布式電源和儲(chǔ)能設(shè)備可能來(lái)不及調(diào)節(jié)出力，或薺可能由于儲(chǔ)能設(shè)備 未事先充滿電而使得分布式

38、電源和儲(chǔ)能設(shè)備全部最人化發(fā)電也無(wú)法滿足所冇負(fù) 荷的用電，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致微網(wǎng)頻率無(wú)法維持而解列為多個(gè)孤島。針對(duì)這種情況，集中控制器在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)計(jì)算系統(tǒng)功率差額，并規(guī) 劃如果發(fā)生離網(wǎng)，各分布式電源的出力計(jì)劃、儲(chǔ)能設(shè)備的充放電計(jì)劃以及各種負(fù) 荷的投切計(jì)劃，一旦檢測(cè)微網(wǎng)離網(wǎng)，則立即執(zhí)行己定控制計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并離網(wǎng) 的無(wú)縫過(guò)渡。5.3.5并網(wǎng)后自動(dòng)恢復(fù)微網(wǎng)孤島運(yùn)行期間，應(yīng)時(shí)刻檢測(cè)公共連接點(diǎn)線路的電壓、頻率等參數(shù)，一 旦連接線路上的運(yùn)行參數(shù)恢復(fù)正常，可認(rèn)為線路已恢復(fù)供電，則控制器延遲數(shù)秒 后在配電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)允許并網(wǎng)的情況下向準(zhǔn)同期裝置發(fā)出同期命令，由準(zhǔn)同期裝 置實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)向配電網(wǎng)的同期并網(wǎng)。微網(wǎng)恢復(fù)并網(wǎng)

39、之后，應(yīng)逐步將己切除的分布式電源、負(fù)荷投入，將可再生能 源調(diào)至最大出力，對(duì)已放電儲(chǔ)能進(jìn)行充電，恢復(fù)微網(wǎng)正常的并網(wǎng)運(yùn)行，為不一次 的離網(wǎng)做好準(zhǔn)備。5.4微網(wǎng)集中管理系統(tǒng)5.4.1分布式電源監(jiān)控對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、報(bào)警信息進(jìn)行全而的監(jiān)視， 并對(duì)分布式電源進(jìn)行多方面的統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源的全方面掌控。要求光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的監(jiān)控至少可以顯示下列信息：今可實(shí)時(shí)顯示光伏逆變器和風(fēng)機(jī)當(dāng)前的發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量以及每天發(fā)電功率曲線圖。今可査看光伏逆變器和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，主要包括：-直流電壓 -直流電流 -直流功率 -交流電壓 -交流電流 -逆變器內(nèi)溫度 -時(shí)鐘

40、-頻率 -功率因數(shù) -當(dāng)前發(fā)電功率 -h發(fā)電量 -累計(jì)發(fā)電量 -每天發(fā)電功率曲線閣今監(jiān)控光伏逆變器和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故 障，可查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少因包括以下內(nèi)容: -電網(wǎng)電壓過(guò)高-電網(wǎng)電壓過(guò)低-電網(wǎng)頻率過(guò)高 -電網(wǎng)頻率過(guò)低 -直流電壓過(guò)高 -直流電壓過(guò)低 -逆變器過(guò)載 -逆變器過(guò)熱 -逆變器短路 -散熱器過(guò)熱 -分布式電源孤島 -dsp故障 -通訊失敗今可實(shí)時(shí)對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。今要求能集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、室外溫度、 室內(nèi)溫度和電池板溫度等參量。今耍求最短每隔5分鐘存儲(chǔ)一次分布式電源重耍運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境

41、數(shù)據(jù)。 今故障數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。5.4.2儲(chǔ)能監(jiān)控對(duì)儲(chǔ)能電池的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、報(bào)警信息進(jìn)行全面的監(jiān)視，并對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行多方 面的統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能的全方面掌控。要求儲(chǔ)能監(jiān)控至少可以顯示下列信息：今可實(shí)時(shí)顯示儲(chǔ)能的當(dāng)前可放電量、可充電量、最大放電功率、當(dāng)前放電 功率、可放電時(shí)間、今口總充電量、今口總放電量。今遙信：能遙信交直流雙向變流器的運(yùn)行狀態(tài)、告警信息，其中保護(hù)信號(hào) 包括：低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、缺相保護(hù)、低頻率保護(hù)、過(guò)頻率保護(hù)、 過(guò)電流保護(hù)、器件異常保護(hù)、電池組異常工況保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)。今遙測(cè)：能遙測(cè)交直流雙向變流器的電池電壓、電池充放電電流、交流電 壓、輸入輸出功率等；今遙調(diào)：能對(duì)電池充放電

42、時(shí)間、充放電電流、電池保護(hù)電壓進(jìn)行遙調(diào)，實(shí) 現(xiàn)遠(yuǎn)端對(duì)交直流雙向變流器相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)；今遙控：能對(duì)交直流雙向變流器進(jìn)行遠(yuǎn)端的遙控電池充電、遙控電池放電 的功能。今要求最短每隔5分鐘存儲(chǔ)一次光伏重要運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境數(shù)據(jù)。故障數(shù)據(jù)需耍實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。5.4.3負(fù)荷監(jiān)控對(duì)微網(wǎng)內(nèi)部的負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視、控制和統(tǒng)計(jì)，并為低周減載、微網(wǎng)功率平衡控 制分析等提供依據(jù)。在組建微網(wǎng)時(shí)，將所有的負(fù)荷根據(jù)重要程度和是否可停電性 質(zhì)分為靈敏性負(fù)荷（運(yùn)行過(guò)程中不可停電）、可控負(fù)荷（可部分短暫停電）、可切 負(fù)荷（可停電負(fù)荷）。在運(yùn)行時(shí)，可對(duì)這些負(fù)荷進(jìn)行分類監(jiān)控，并配合就地負(fù)荷 控制器實(shí)現(xiàn)整個(gè)微網(wǎng)有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷的平衡。5.4.4光

43、伏發(fā)電和風(fēng)機(jī)發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷短時(shí)預(yù)測(cè)通過(guò)氣象局的天氣預(yù)報(bào)信息以及歷史氣象信息和歷史發(fā)電情況，預(yù)測(cè)超短期 內(nèi)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)。 根據(jù)用電歷史情況，預(yù)測(cè)超短期內(nèi)各種負(fù)荷（包括總負(fù)荷、敏感負(fù)荷、可控負(fù)荷、 可切除負(fù)荷）的用電情況。5.4.5微網(wǎng)功率平衡控制功率平衡是整個(gè)微網(wǎng)綜合控制管理系統(tǒng)最核心的功能，該功能通過(guò)綜合調(diào)節(jié) 分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷實(shí)現(xiàn)有功功率、無(wú)功功率的平衡，并實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并網(wǎng)、離 網(wǎng)的平滑過(guò)渡，維護(hù)整個(gè)微網(wǎng)的安全運(yùn)行。根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)的不同，包含光伏發(fā)電 的微網(wǎng)系統(tǒng)采用的功率平衡控制策略也各不相同。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，微網(wǎng)系統(tǒng)采取恒功率控制模式，即將微

44、m與主m連接處的饋線 功率流量調(diào)整為常量。當(dāng)根據(jù)調(diào)度指令把饋線功率調(diào)整為某個(gè)給定值時(shí)，微網(wǎng)內(nèi) 部負(fù)荷改變時(shí)與主網(wǎng)之間的功率交換將保持不變。這種控制方案的優(yōu)點(diǎn)是從主網(wǎng) 的角度來(lái)看微網(wǎng)，微網(wǎng)可看作一個(gè)可調(diào)度的電源或是負(fù)荷。其具體控制措施包括: 在并網(wǎng)運(yùn)行方式下，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和光伏發(fā)電預(yù)測(cè)結(jié)果，確定微網(wǎng)與主網(wǎng)連接處 的饋線功率給定值。儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷峰谷時(shí)段進(jìn)行充放電，平抑光伏發(fā)電和風(fēng) 力發(fā)電的功率波動(dòng)，具體控制視儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制策略而定。當(dāng)主網(wǎng)內(nèi)發(fā)生電壓跌落、故障、停電等情況時(shí)，微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)該利用木地信息 自動(dòng)有效地轉(zhuǎn)換到孤島運(yùn)行方式，不再接受主網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度。此吋需要通過(guò)逆變 器的電壓和頻率控制作用為微網(wǎng)的孤島運(yùn)行提供強(qiáng)有力的電壓和頻率支撐，并具 有一定的負(fù)荷功率跟隨特性。通過(guò)設(shè)定電壓和頻率的參考值，在pi調(diào)節(jié)器作用 下實(shí)時(shí)檢測(cè)逆變器輸出端ui電壓和頻率，并作為恒壓、恒頻電源使用。當(dāng)微網(wǎng)系 統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)超出微網(wǎng)自身調(diào)節(jié)能力時(shí)，此時(shí)為保證微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的電能質(zhì)量，必須 按負(fù)荷等級(jí)，從動(dòng)力負(fù)荷到照明負(fù)荷，依次分級(jí)、分段退出運(yùn)行。5.4.6微網(wǎng)綜合監(jiān)視與統(tǒng)計(jì)統(tǒng)-監(jiān)視微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的綜合信息，包括微網(wǎng)系統(tǒng)頻率、微網(wǎng)入口處的電壓、 配電上下網(wǎng)功率、并實(shí)時(shí)