微網控制系統(tǒng).doc

Project:BeiJing Shunyi house power supplyDateFeb 24 th, 2010ref.華中園小區(qū)微網控制系統(tǒng)方案說明1.微網控制系統(tǒng)簡介32微網控制系統(tǒng)功能說明42.1微網控制系統(tǒng)下的電源管理模式42.2 電能監(jiān)控系統(tǒng)：53微網控制系統(tǒng)構成63.1 系統(tǒng)的可用性83.2 系統(tǒng)的可維護性83.3 系統(tǒng)的可靠性83.4 系統(tǒng)的容錯能力83.5 系統(tǒng)的安全性84.6 系統(tǒng)運行環(huán)境條件81.微網控制系統(tǒng)簡介這套微網控制系統(tǒng)是施耐德針對小型配電網絡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行在后臺工作站上的電能監(jiān)控軟件和數(shù)據庫，可以完成對微網系統(tǒng)內所有設備的實時監(jiān)控，并為操作人員提供保括用電量、電能質量等方面的數(shù)據支持。在本項目中，微網控制系統(tǒng)主要的功能有：l 可以實現(xiàn)對市電電源、發(fā)電機、雙向逆變、太陽能電源和施耐德綜合電源系統(tǒng)的監(jiān)控，根據不同電源特點和狀態(tài)協(xié)調其工作，在最大程度上保證小區(qū)微網的穩(wěn)定工作。l 根據電源負載情況，調節(jié)負載，并在必要時進行甩負荷操作。l 將各類電源和主負載的各種參數(shù)記錄在數(shù)據庫中，并以報表，圖表的形式為操作人員提供支持l 系統(tǒng)可以根據各類電源的成本來調節(jié)供電分配，保證微網系統(tǒng)始終在較低成本下運行。優(yōu)先使用太陽能等綠色能源，在需要時可以實現(xiàn)微網的太陽能電源向市電的反向供電，以達到降低成本、節(jié)能減排的目的。2微網控制系統(tǒng)功能說明微網控制系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對微型電網系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和調節(jié)作用，管理電源供應，提高綠色能源的使用效率，從而達到節(jié)能減排的效果2.1微網控制系統(tǒng)下的電源管理模式A市電和太陽能同時作為供電電源系統(tǒng)中的市電、太陽能并網向小區(qū)母線供電，此時： 太陽能采用并網逆變與小區(qū)母線連接 太陽能供電優(yōu)先于市電供應負載 當太陽能產出大于負載時，系統(tǒng)向市電賣電 根據電費率情況，系統(tǒng)通過優(yōu)化方案給蓄電池充電 根據電費率情況，系統(tǒng)通過優(yōu)化方案給電動車充電其中，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、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換，系統(tǒng)改為由蓄電池和太陽能并網供電，此時： 小區(qū)母線的電源由蓄電池和太陽能提供 當電源能力小于負荷時，系統(tǒng)自動減載甩次要負荷，保證重要負荷 根據蓄電池情況，系統(tǒng)在適當情況下啟動發(fā)電機市電恢復后，系統(tǒng)迅速恢復市電供應。2.2 電能監(jiān)控系統(tǒng)：A 智能化電力監(jiān)控裝置l 電能質量分析 提供連續(xù)的，大范圍內的監(jiān)測，采集數(shù)據，進行電能質量和可靠性分析 遵循IEC61000-4-30和EN50160標準，檢驗是否符合電能質量的國際標準。以數(shù)字表格或圖形顯示便于快速查閱電能質量狀況。 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)時間長達幾秒的波形圖，通過波形圖顯示電壓、電流的關系，分析故障原因。 滿足工業(yè)標準的電壓容忍曲線，繪制上沖，下陷，短時中斷和其它干擾事件，包括ITIC（CBEMA）和SEMI。 對任一事件，顯示一系列的帶時標的子事件，點擊任一子事件可查看詳細的信息。 支持廣泛范圍的應用： 診斷、分析發(fā)生電能質量事件的設備原因或程序故障。 提前評估當前電能質量狀況和趨勢。 識別設備故障，確定電能分配狀況和設備操作的可靠性 根據標準設置電能質量指標，并針對不同的服務區(qū)域、裝置或程序進行對比 設置電能質量指標閾值，確定系統(tǒng)變化或設備升級產生的影響l 數(shù)據采集與累計 電能計量和其它參數(shù)計量，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。能夠讀取表計中的數(shù)據，控制繼電器和數(shù)字輸出，實現(xiàn)遠程設置和版本升級。 具有與第三方表計、傳感器、PLC、RTU等電力設備的接口，通過Modbus、RTU或ModbusTCP協(xié)議可快速實現(xiàn)與遠程設備的直接通訊，或者連接其它設備的輸出到ION或PowerLogic表計的數(shù)字量或模擬量輸入。l 實時監(jiān)測 可在任何地方，通過任何工作站，查看一個或多個裝置或一個變電站的主要監(jiān)測點數(shù)據。 顯示實時電量參數(shù)和電能參數(shù)，歷史曲線和事件記錄，報警信息，設備狀態(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)行復雜的數(shù)據計算，同時顯示并記錄原始數(shù)據 可選已配置報表或者用戶自定義報表，由數(shù)字，刻度盤，棒圖或趨勢圖，坐標或正視圖，地圖，像片和動畫等構成。 建立圖表間的超鏈接，通過簡單的選擇可查看相關的細節(jié)內容，例如通過查看某位置的總體情況，點擊某條支路可查看支路的情況，再點擊支路的某一擾動事件可查看此攏動的事件分析。 通過查詢向導（Query Wizard）方便地引用和分析選定范圍的數(shù)據信息。l 報表 報表可以自動生成，或按時間表生成，或由事件觸發(fā)生成，并可通過email或HTML自動發(fā)送。 標準報表： 采用快速方便的報表向導，通過Microsoft Excel生成報表； 能量和需量報表聯(lián)合多路饋線，定義時段中每一個計費周期的費用，與實際計費結構一致，并具有萬年歷和分時計費。 負荷曲線報表在指定時間段的系統(tǒng)使用情況，包括時標和峰值用量 符合IEC61000-4-30和EN50160報表“pass/fail”指明系統(tǒng)電能質量水平，包括閃變。 電能質量分析報表擾動波形，電壓容忍度曲線和諧波柱狀圖。 自定義報表 通過Visual Basic或SQL Server報表工具，如Crystal Reports（水晶報表）定制報表，進行進一步的分析。 結合ION Enterprise數(shù)據和其它數(shù)據庫顯示實際的運行情況l 趨勢分析 產生一個或多個趨勢圖，通過簡單的視圖進行數(shù)據分析。 任何參數(shù)的趨勢：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、需量、預測需量、電能、諧波、溫度等。 產生多個計量點的負荷曲線，可在系統(tǒng)中進行相關參數(shù)的對比分析。 生成實際使用的負荷曲線，顯示峰值需量，危險趨勢，或限制容量。 跟蹤系統(tǒng)內每座大廈、每條饋線、每個設備等與電能相關的費用情況。3微網控制系統(tǒng)構成微網控制系統(tǒng)主要由管理、監(jiān)測和控制三部分構成其系統(tǒng)結構如下：其它監(jiān)測回路參數(shù)H M I微網控制系統(tǒng)通信及視頻傳輸線控制發(fā)電機回路控制市電回路控制太陽能系統(tǒng)控制模塊監(jiān)測模塊PM810監(jiān)測發(fā)電機回路參數(shù)ION7650監(jiān)測市電回路參數(shù)PM810監(jiān)測太陽能回路參數(shù)至上級監(jiān)控系統(tǒng)其它控制回路PM810管理層主要實現(xiàn)對不同用電情況進行邏輯編程，從而使電網運行在高效節(jié)能的狀態(tài)。并能將數(shù)據上傳到上級監(jiān)管系統(tǒng)。其主要由HMI界面顯示界面和遠傳系統(tǒng)組成?？刂颇K主要實現(xiàn)對發(fā)電機、市電和太陽能回路接觸器的分合以及對發(fā)電機頻率、相位進行調節(jié)并對太陽能控制系統(tǒng)發(fā)出并網和解列命令。其主要由開關控制回路、發(fā)電機并網調節(jié)系統(tǒng)和太陽能控制系統(tǒng)組成。監(jiān)測模塊主要是通過安裝在市電供電電源回路的ION7650對供電電源的電能質量、功率輸出情況進行監(jiān)測，同時將數(shù)據反饋到微網控制系統(tǒng)以作為系統(tǒng)并網發(fā)電或者解列的依據。3.1 系統(tǒng)的可用性系統(tǒng)的設計充分考慮了在整個工程環(huán)境中的不同因素，以保證在現(xiàn)場安裝調試后立即適用并進入穩(wěn)定可靠運行，系統(tǒng)年可用率大于99.9%。3.2 系統(tǒng)的可維護性系統(tǒng)的硬件、軟件設備便于維護，各部件都具有自檢和聯(lián)機診斷校驗的能力。軟件有備份，便于工程師安裝啟動，應用程序易于擴充，數(shù)據庫存取為用戶程序留有接口并提供二次開發(fā)的數(shù)據庫資料，支持其他大型數(shù)據庫（如SQL Server），可以向以太網數(shù)據庫服務器傳送實時數(shù)據，便于用戶自行編制的程序加入系統(tǒng)中運行。3.3 系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)在工程現(xiàn)場運行具有很高的可靠性，其平均無故障時間MTBF50000小時。3.4 系統(tǒng)的容錯能力軟、硬件設備具有良好的容錯能力，當各軟、硬件功能與數(shù)據采集處理系統(tǒng)的通訊出錯，以及當運行人員或工程師在操作過程中發(fā)生一般性錯誤時，均不影響系統(tǒng)的正常運行。對意外情況引起的故障，系統(tǒng)具備恢復能力。3.5 系統(tǒng)的安全性正常情況下，硬件和軟件設備的運行均不會危及變電站的安全穩(wěn)