微網(wǎng)控制系統(tǒng).doc

Project:BeiJing Shunyi house power supplyDateFeb 24 th, 2010ref.華中園小區(qū)微網(wǎng)控制系統(tǒng)方案說明1.微網(wǎng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介32微網(wǎng)控制系統(tǒng)功能說明42.1微網(wǎng)控制系統(tǒng)下的電源管理模式42.2 電能監(jiān)控系統(tǒng)：53微網(wǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)成63.1 系統(tǒng)的可用性83.2 系統(tǒng)的可維護(hù)性83.3 系統(tǒng)的可靠性83.4 系統(tǒng)的容錯(cuò)能力83.5 系統(tǒng)的安全性84.6 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境條件81.微網(wǎng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介這套微網(wǎng)控制系統(tǒng)是施耐德針對(duì)小型配電網(wǎng)絡(luò)提供的供配電管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，施耐德公司集成了高性能PLC、多種高性能在線儀表和運(yùn)行在后臺(tái)工作站上的電能監(jiān)控軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，可以完成對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并為操作人員提供保括用電量、電能質(zhì)量等方面的數(shù)據(jù)支持。在本項(xiàng)目中，微網(wǎng)控制系統(tǒng)主要的功能有：l 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)市電電源、發(fā)電機(jī)、雙向逆變、太陽能電源和施耐德綜合電源系統(tǒng)的監(jiān)控，根據(jù)不同電源特點(diǎn)和狀態(tài)協(xié)調(diào)其工作，在最大程度上保證小區(qū)微網(wǎng)的穩(wěn)定工作。l 根據(jù)電源負(fù)載情況，調(diào)節(jié)負(fù)載，并在必要時(shí)進(jìn)行甩負(fù)荷操作。l 將各類電源和主負(fù)載的各種參數(shù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并以報(bào)表，圖表的形式為操作人員提供支持l 系統(tǒng)可以根據(jù)各類電源的成本來調(diào)節(jié)供電分配，保證微網(wǎng)系統(tǒng)始終在較低成本下運(yùn)行。優(yōu)先使用太陽能等綠色能源，在需要時(shí)可以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的太陽能電源向市電的反向供電，以達(dá)到降低成本、節(jié)能減排的目的。2微網(wǎng)控制系統(tǒng)功能說明微網(wǎng)控制系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)微型電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)節(jié)作用，管理電源供應(yīng)，提高綠色能源的使用效率，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果2.1微網(wǎng)控制系統(tǒng)下的電源管理模式A市電和太陽能同時(shí)作為供電電源系統(tǒng)中的市電、太陽能并網(wǎng)向小區(qū)母線供電，此時(shí)： 太陽能采用并網(wǎng)逆變與小區(qū)母線連接 太陽能供電優(yōu)先于市電供應(yīng)負(fù)載 當(dāng)太陽能產(chǎn)出大于負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)向市電賣電 根據(jù)電費(fèi)率情況，系統(tǒng)通過優(yōu)化方案給蓄電池充電 根據(jù)電費(fèi)率情況，系統(tǒng)通過優(yōu)化方案給電動(dòng)車充電其中，優(yōu)化方案通過XW和控制系統(tǒng)完成， B市電消失，蓄電池和太陽能為供電電源系統(tǒng)中的市電突然消失時(shí)、系統(tǒng)迅速完成小區(qū)母線由市電到蓄電池雙向逆變供電的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)改為由蓄電池和太陽能并網(wǎng)供電，此時(shí)： 小區(qū)母線的電源由蓄電池和太陽能提供 當(dāng)電源能力小于負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)減載甩次要負(fù)荷，保證重要負(fù)荷 根據(jù)蓄電池情況，系統(tǒng)在適當(dāng)情況下啟動(dòng)發(fā)電機(jī)市電恢復(fù)后，系統(tǒng)迅速恢復(fù)市電供應(yīng)。2.2 電能監(jiān)控系統(tǒng)：A 智能化電力監(jiān)控裝置l 電能質(zhì)量分析 提供連續(xù)的，大范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)，采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行電能質(zhì)量和可靠性分析 遵循IEC61000-4-30和EN50160標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)是否符合電能質(zhì)量的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。以數(shù)字表格或圖形顯示便于快速查閱電能質(zhì)量狀況。 顯示諧波頻譜圖，奇/偶次諧波，THD，K因子，峰值因子，矢量圖和序分量 繪制持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾秒的波形圖，通過波形圖顯示電壓、電流的關(guān)系，分析故障原因。 滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓容忍曲線，繪制上沖，下陷，短時(shí)中斷和其它干擾事件，包括ITIC（CBEMA）和SEMI。 對(duì)任一事件，顯示一系列的帶時(shí)標(biāo)的子事件，點(diǎn)擊任一子事件可查看詳細(xì)的信息。 支持廣泛范圍的應(yīng)用： 診斷、分析發(fā)生電能質(zhì)量事件的設(shè)備原因或程序故障。 提前評(píng)估當(dāng)前電能質(zhì)量狀況和趨勢(shì)。 識(shí)別設(shè)備故障，確定電能分配狀況和設(shè)備操作的可靠性 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置電能質(zhì)量指標(biāo)，并針對(duì)不同的服務(wù)區(qū)域、裝置或程序進(jìn)行對(duì)比 設(shè)置電能質(zhì)量指標(biāo)閾值，確定系統(tǒng)變化或設(shè)備升級(jí)產(chǎn)生的影響l 數(shù)據(jù)采集與累計(jì) 電能計(jì)量和其它參數(shù)計(jì)量，如氣、熱、水、氣壓等。 提供所有ION系列裝置的完全兼容，支持以前的ACM系列裝置。能夠讀取表計(jì)中的數(shù)據(jù)，控制繼電器和數(shù)字輸出，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)置和版本升級(jí)。 具有與第三方表計(jì)、傳感器、PLC、RTU等電力設(shè)備的接口，通過Modbus、RTU或ModbusTCP協(xié)議可快速實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程設(shè)備的直接通訊，或者連接其它設(shè)備的輸出到ION或PowerLogic表計(jì)的數(shù)字量或模擬量輸入。l 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 可在任何地方，通過任何工作站，查看一個(gè)或多個(gè)裝置或一個(gè)變電站的主要監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。 顯示實(shí)時(shí)電量參數(shù)和電能參數(shù)，歷史曲線和事件記錄，報(bào)警信息，設(shè)備狀態(tài)（打開/閉合，溫度，壓力等），控制觸發(fā)和其它分析工具。 通過VirtualProcessor執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)顯示并記錄原始數(shù)據(jù) 可選已配置報(bào)表或者用戶自定義報(bào)表，由數(shù)字，刻度盤，棒圖或趨勢(shì)圖，坐標(biāo)或正視圖，地圖，像片和動(dòng)畫等構(gòu)成。 建立圖表間的超鏈接，通過簡(jiǎn)單的選擇可查看相關(guān)的細(xì)節(jié)內(nèi)容，例如通過查看某位置的總體情況，點(diǎn)擊某條支路可查看支路的情況，再點(diǎn)擊支路的某一擾動(dòng)事件可查看此攏動(dòng)的事件分析。 通過查詢向?qū)В≦uery Wizard）方便地引用和分析選定范圍的數(shù)據(jù)信息。l 報(bào)表 報(bào)表可以自動(dòng)生成，或按時(shí)間表生成，或由事件觸發(fā)生成，并可通過email或HTML自動(dòng)發(fā)送。 標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表： 采用快速方便的報(bào)表向?qū)Вㄟ^Microsoft Excel生成報(bào)表； 能量和需量報(bào)表聯(lián)合多路饋線，定義時(shí)段中每一個(gè)計(jì)費(fèi)周期的費(fèi)用，與實(shí)際計(jì)費(fèi)結(jié)構(gòu)一致，并具有萬年歷和分時(shí)計(jì)費(fèi)。 負(fù)荷曲線報(bào)表在指定時(shí)間段的系統(tǒng)使用情況，包括時(shí)標(biāo)和峰值用量 符合IEC61000-4-30和EN50160報(bào)表“pass/fail”指明系統(tǒng)電能質(zhì)量水平，包括閃變。 電能質(zhì)量分析報(bào)表擾動(dòng)波形，電壓容忍度曲線和諧波柱狀圖。 自定義報(bào)表 通過Visual Basic或SQL Server報(bào)表工具，如Crystal Reports（水晶報(bào)表）定制報(bào)表，進(jìn)行進(jìn)一步的分析。 結(jié)合ION Enterprise數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)庫(kù)顯示實(shí)際的運(yùn)行情況l 趨勢(shì)分析 產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)趨勢(shì)圖，通過簡(jiǎn)單的視圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 任何參數(shù)的趨勢(shì)：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、需量、預(yù)測(cè)需量、電能、諧波、溫度等。 產(chǎn)生多個(gè)計(jì)量點(diǎn)的負(fù)荷曲線，可在系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的對(duì)比分析。 生成實(shí)際使用的負(fù)荷曲線，顯示峰值需量，危險(xiǎn)趨勢(shì)，或限制容量。 跟蹤系統(tǒng)內(nèi)每座大廈、每條饋線、每個(gè)設(shè)備等與電能相關(guān)的費(fèi)用情況。3微網(wǎng)控制系統(tǒng)構(gòu)成微網(wǎng)控制系統(tǒng)主要由管理、監(jiān)測(cè)和控制三部分構(gòu)成其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：其它監(jiān)測(cè)回路參數(shù)H M I微網(wǎng)控制系統(tǒng)通信及視頻傳輸線控制發(fā)電機(jī)回路控制市電回路控制太陽能系統(tǒng)控制模塊監(jiān)測(cè)模塊PM810監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)回路參數(shù)ION7650監(jiān)測(cè)市電回路參數(shù)PM810監(jiān)測(cè)太陽能回路參數(shù)至上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)其它控制回路PM810管理層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用電情況進(jìn)行邏輯編程，從而使電網(wǎng)運(yùn)行在高效節(jié)能的狀態(tài)。并能將數(shù)據(jù)上傳到上級(jí)監(jiān)管系統(tǒng)。其主要由HMI界面顯示界面和遠(yuǎn)傳系統(tǒng)組成?？刂颇K主要實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)、市電和太陽能回路接觸器的分合以及對(duì)發(fā)電機(jī)頻率、相位進(jìn)行調(diào)節(jié)并對(duì)太陽能控制系統(tǒng)發(fā)出并網(wǎng)和解列命令。其主要由開關(guān)控制回路、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和太陽能控制系統(tǒng)組成。監(jiān)測(cè)模塊主要是通過安裝在市電供電電源回路的ION7650對(duì)供電電源的電能質(zhì)量、功率輸出情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)將數(shù)據(jù)反饋到微網(wǎng)控制系統(tǒng)以作為系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電或者解列的依據(jù)。3.1 系統(tǒng)的可用性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮了在整個(gè)工程環(huán)境中的不同因素，以保證在現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試后立即適用并進(jìn)入穩(wěn)定可靠運(yùn)行，系統(tǒng)年可用率大于99.9%。3.2 系統(tǒng)的可維護(hù)性系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備便于維護(hù)，各部件都具有自檢和聯(lián)機(jī)診斷校驗(yàn)的能力。軟件有備份，便于工程師安裝啟動(dòng)，應(yīng)用程序易于擴(kuò)充，數(shù)據(jù)庫(kù)存取為用戶程序留有接口并提供二次開發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)資料，支持其他大型數(shù)據(jù)庫(kù)（如SQL Server），可以向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，便于用戶自行編制的程序加入系統(tǒng)中運(yùn)行。3.3 系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)在工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行具有很高的可靠性，其平均無故障時(shí)間MTBF50000小時(shí)。3.4 系統(tǒng)的容錯(cuò)能力軟、硬件設(shè)備具有良好的容錯(cuò)能力，當(dāng)各軟、硬件功能與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的通訊出錯(cuò)，以及當(dāng)運(yùn)行人員或工程師在操作過程中發(fā)生一般性錯(cuò)誤時(shí)，均不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)意外情況引起的故障，系統(tǒng)具備恢復(fù)能力。3.5 系統(tǒng)的安全性正常情況下，硬件和軟件設(shè)備的運(yùn)行均不會(huì)危及變電站的安全穩(wěn)