胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：為了推動(dòng)光伏發(fā)電和電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，在土地資源日益緊缺的城市區域，需合理共享現有土地資源，實(shí)現資源大化利用。城市變電站由于其合理的分布密度以及便利的接入條件，對于建設分布式光伏發(fā)電、充換電站具有很好的優(yōu)勢?？衫米冸娬九f站改造以及新建的機會(huì )，在變電站內配套建設分布式光伏發(fā)電與充換電站。針對“變電站+分布式光伏發(fā)電+充換電站"的能源互補建設模式，結合具體工程實(shí)例，講述設計原理，為這種創(chuàng )新建設模式提供一份參考。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；充換電站；變電站；電動(dòng)汽車(chē)

0引言

出于對能源緊缺和環(huán)境保護的重視，能耗低、無(wú)污染、噪聲低的電動(dòng)汽車(chē)受到愈來(lái)愈多的鼓勵和支持，但是續航里程和充電便捷性構成了純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的兩大瓶頸。充換電站、充電樁等充換電設施是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中不可少的基礎設施，其重要性日漸突出。城市大型充換電站高昂的前期建設成本也是阻礙電動(dòng)汽車(chē)普及和發(fā)展的一個(gè)因素。與變電站相結合的建設，可以合理降低建設運營(yíng)成本，為推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展貢獻一份力量。光伏發(fā)電作為一種重要的綠色清潔分布式能源也逐漸由獨立系統朝大規模并網(wǎng)系統方向發(fā)展。同時(shí)，分布式發(fā)電具有占地小、投資少、建設周期短等特點(diǎn)，近些年得到了大規模的發(fā)展。本文利用變電站舊站改造的機會(huì )，在變電站中加入分布式光伏發(fā)電系統、充換電站，踐行了綠色、環(huán)保、節能的發(fā)展理念，取得了可復制推廣的建設經(jīng)驗，前景十分廣闊。

1主要建設原則

我分布式光伏發(fā)電建設思路：可以根據太陽(yáng)光照條件因地制宜地充分利用太陽(yáng)能，當地使用、當地并網(wǎng)，有效解決了光伏發(fā)電的并網(wǎng)問(wèn)題，以及長(cháng)距離輸電的損耗問(wèn)題。

主要電氣設備一般包括光伏電池組件、逆變器、匯流箱、交流配電柜等。通過(guò)合理布置光伏板，使光伏電池組件更好地接收太陽(yáng)光照射，將太陽(yáng)能轉化為直流電能。根據逆變器輸入回路MPPT及電壓、電流限制，合理對光伏電池組件組串，接入逆變器。由逆變器將直流輸入電源逆變成交流電源。逆變器輸出電源通過(guò)匯流箱、交流配電柜、變壓器等，根據分布式光伏發(fā)電量的大小，合理選擇并網(wǎng)電壓等級，按照就近使用的原則接入電網(wǎng)。充換電站建設：需要根據充電站規模合理布置充電樁車(chē)位，并設置換電池車(chē)位，更好地滿(mǎn)足快速充電的需求。

充換電站在建設時(shí)可綜合考慮屋面光伏的布置，在建設時(shí)增設光伏組件固定所需的基礎埋件，并滿(mǎn)足安裝組件設備等荷載要求，為后期組件的安裝提供便利的條件。充換電站一般選用非車(chē)載快充，需要配套建設1臺箱式配電站，10kV外接電源接至箱式配電站內10kV母線(xiàn)。箱式配電站內設備包括10kV進(jìn)線(xiàn)柜、出線(xiàn)柜、變壓器，0.4kV進(jìn)線(xiàn)計量柜、低壓出線(xiàn)柜。低壓出線(xiàn)柜出線(xiàn)至戶(hù)外落地式配電柜，由配電柜分配充電樁及其他負荷用電。因充電樁采用高頻開(kāi)關(guān)整流模式，可實(shí)現有源功率因數校正功能，因此，可不單獨設置濾波裝置及無(wú)功補償。充電站內設置系統監控、視頻監控、火災報警等，充電機內配置交、直流電能表等計量計費裝置。

2工程概況

本文以廣州某110kV變電站改造工程為依托，在該變電站改造之際，征得相關(guān)單位同意后，合理增設充換電站并配套建設分布式光伏發(fā)電。

分布式光伏發(fā)電具體設計過(guò)程如下：①經(jīng)過(guò)現場(chǎng)勘測及查看首期結構資料，確定屋面荷載是否滿(mǎn)足本期加裝光伏板結構要求，得知充換電站及部分配電裝置樓屋面可利用面積約900m2。②光伏組件選擇方面。通過(guò)對比幾種常用的太陽(yáng)能電池，定于選用轉換效率高、性能穩定、使用壽命長(cháng)、故障率低且性?xún)r(jià)比高的容量為295Wp的單晶硅組件。③光伏組件布置方面。光伏組件在混凝土屋面沿南北向布置，并考慮屋面建筑物光照遮擋的因素，按當地光照條件佳傾角15°安裝，以大限度地利用太陽(yáng)能。屋面可安裝360塊光伏組件，實(shí)現裝機容量為106.2kW。④逆變器的選擇方面。選用的逆變器需具有一定的環(huán)境適應能力、抗干擾能力、過(guò)載能力、功率因素調整及各種保護功能。同時(shí)，需要實(shí)現畸變小、頻率波動(dòng)小、交流輸出電壓穩定、輸出效率高；低電壓穿越能力、孤島保護、低電壓穿越、短路保護等功能，內部輸入側直流以及輸出側交流均需加裝防雷保護。外殼防護等級IP56、同時(shí)需要具備良好的環(huán)境溫度特性，即耐熱、耐雨、防老化以及高溫下較高的輸出效率。本工程選用2臺50kW逆變器，輸出380V交流電壓。⑤配電箱的選擇方面。配電箱內部斷路器根據額定電壓、電流進(jìn)行選擇，并經(jīng)過(guò)短路校驗。為了保護設備在遭受雷電或其他瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)免于損害，內部需設置SPD防浪涌保護。同時(shí)由于避免瞬時(shí)故障導致斷路器跳閘，需設置自動(dòng)重合閘電源保護器，可減少線(xiàn)路停電時(shí)間、次數、糾正誤跳閘，提高供電的可靠性。同時(shí)為計量光伏上網(wǎng)電量，需在配電箱內配置三相計量表。由于本項目裝機容量小于1MW，選擇0.4kV電壓就近接入電網(wǎng)系統。配電箱接至充換電站箱式配電站內0.4kV側，可實(shí)現光伏發(fā)電并網(wǎng)。⑥電纜的選擇及敷設。根據線(xiàn)路載流量大小合理選擇電纜截面，逆變器至配電箱之間電纜選用ZR-YJV22-0.6/1kV-4×35+1×16。配電箱至光伏并網(wǎng)柜之間電纜選用ZR-YJV22-0.6/1kV-4×70+1×35；光伏直流電纜選用光伏線(xiàn)纜PV1-F-1×4mm2。組件下方的線(xiàn)纜，直接用扎絲綁扎在支架上，無(wú)組件的地方槽盒內敷設。在電纜槽盒內敷設的線(xiàn)纜在進(jìn)入和引出槽盒時(shí)，需金屬管保護。槽盒內電纜有高差處，應防止電纜的拉斷，每隔1.5～2m用1～2mm厚的銅帶或鋁帶電纜卡固定1次，同時(shí)槽盒轉彎處需滿(mǎn)足電纜轉彎半徑的要求，并注意避免刮傷電纜防護外套，以保證電纜的安全穩定運行。⑦防火封堵設置。直流線(xiàn)纜與交流電纜分別設置獨立槽盒，同一槽盒里放置多層電纜，需用防火隔板隔開(kāi)。電纜進(jìn)出防火槽盒需刷防火涂料，槽盒接頭處及中間段做防火封堵。電纜進(jìn)出配電柜設備底部及電纜溝、穿墻開(kāi)孔處均需做好防火封堵。⑧接地設置。屋面光伏組件支架及屋面電纜槽盒、屋面逆變器、配電箱等金屬外殼需采用50×5鍍鋅扁鋼可靠焊接，形成等電位接地網(wǎng)。并沿建筑物墻面向下每隔20m明敷接地引下線(xiàn)，引下線(xiàn)敷設至地面以下與建筑物水平接地網(wǎng)連接，并在連接處設置L=2.5m垂直接地極；使接地電阻值滿(mǎn)足小于4Ω。如果不能滿(mǎn)足，則需要增加降阻劑或將接地網(wǎng)引至電阻率較低的地方。

充換電站具體設計過(guò)程如下：①根據充換電站建筑規模，共設置5個(gè)充電車(chē)位，1個(gè)換電車(chē)位；電池充電可在電荷低谷期進(jìn)行，避開(kāi)負荷高峰期合理降低電力成本。②充電樁的選擇方面。為了滿(mǎn)足更多電動(dòng)車(chē)用戶(hù)的需求，本項目選擇可以快充的落地式直流充電樁。充電樁外殼防護等級為IP54、耐熱、防潮、耐低溫、耐老化、耐撞擊，良好的絕緣特性，外殼及電纜都要具有阻燃性能。本項目選用配置5臺60kW非車(chē)載一體式充電機，充電機主要技術(shù)參數為額定功率60kW、輸出電壓350～700V、輸出電流2～120A、功率因素≥0.98、效率≥0.93.同時(shí)，充電機內配備直流電能表，電度計量表準確等級不低于1.0級同時(shí)應具備分時(shí)計費功能。③箱式配電站的選型及布置。依據充換電站用電負荷以及光伏發(fā)電量，本工程選用1臺400kVA的干式變壓器，10kV側選用負荷開(kāi)關(guān)柜配置1臺10kV進(jìn)線(xiàn)柜、1臺出線(xiàn)柜，形成單母線(xiàn)接線(xiàn)。0.4kV側配置1臺進(jìn)線(xiàn)計量柜、2臺低壓出線(xiàn)柜，采用固定式低壓柜單母線(xiàn)接線(xiàn)。1臺出線(xiàn)柜接至充電站內充電機配電柜、1臺低壓出線(xiàn)柜作為光伏并網(wǎng)柜。箱式配電站內配套設置直流屏以及DTU等二次保護及自動(dòng)化設備。箱式配電站設置在充換電站旁，周?chē)O置護欄，外殼防護等級為IP54。④戶(hù)外落地式配電柜的選擇。額定輸入電壓Un=AC380V，額定輸入電流In=630A，防護等級為IP54。柜內開(kāi)關(guān)設置為1進(jìn)9出，根據配電設備選型原則選定各路開(kāi)關(guān)大小。配電柜設置在箱式配電站旁，聯(lián)絡(luò )低壓出線(xiàn)柜與充電樁，為充電樁提供電源。⑤電纜的選擇。低壓出線(xiàn)柜至配電柜采用2根ZR-YJV22-4×120+1×70截面電纜埋管敷設；配電柜至各充電樁電纜選用ZR-YJV22-4×35+1×16截面電纜沿電纜溝敷設；其他站用電回路電纜截面根據電流大小配置。⑥其他配套建設內容。照明、通風(fēng)、空調、充電監控、視頻監控、火災報警、通信等功能需同時(shí)配套建設。充換電站、分布式光伏發(fā)電接入系統配電接線(xiàn)圖如圖1所示。

3Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統

3.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電站的接入，*進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進(jìn)可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng)；有效實(shí)現用戶(hù)側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統應采用分層分布式結構，整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層：設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

3.2平臺適用場(chǎng)合

系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

3.3系統架構

本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層，詳細拓撲結構

4充電站微電網(wǎng)能量管理系統解決方案

4.1實(shí)時(shí)監測

微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無(wú)功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統應可以對分布式電源、儲能系統進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。

圖1系統主界面

子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。

4.1.1光伏界面

圖2光伏系統界面

本界面用來(lái)展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

4.1.2儲能界面

圖3儲能系統界面

本界面主要用來(lái)展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。

圖4儲能系統PCS參數設置界面

本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置，包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統BMS參數設置界面

本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統PCS電網(wǎng)側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖7儲能系統PCS交流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS交流側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲能系統PCS直流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等，同時(shí)展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數據界面

本界面用來(lái)展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

4.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統界面

本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

4.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對充電站系統信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運行數據等。

4.1.5視頻監控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監控界面

本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。

4.1.6發(fā)電預測

系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據，對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃，便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

4.1.7策略配置

系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

具體策略根據項目實(shí)際情況（如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等）進(jìn)行接口適配和策略調整，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

4.1.8運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*時(shí)間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運行報表

4.1.9實(shí)時(shí)報警

應具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警，應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告警

4.1.10歷史事件查詢(xún)

應能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

圖19歷史事件查詢(xún)

4.1.11電能質(zhì)量監測

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。

1）在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統應能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動(dòng)與閃變：系統應能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(cháng)閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn)；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線(xiàn)，包括日有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）和年有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）；

5）電壓暫態(tài)監測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員；系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數據統計：系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱(chēng)、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

4.1.12遙控功能

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖21遙控功能

4.1.13曲線(xiàn)查詢(xún)

應可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面，可以直接查看各電參量曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。

圖22曲線(xiàn)查詢(xún)

4.1.14統計報表

具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析；對系統運行的節能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統計報表

4.1.15網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統拓撲，包括系統的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

4.1.16通信管理

可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

圖25通信管理

4.1.17用戶(hù)權限管理

應具備設置用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控操作，運行參數修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶(hù)權限

4.1.18故障錄波

應可以在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

圖27故障錄波

4.1.19事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數據，包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲事故*10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)隨意修改。

4.2硬件及其配套產(chǎn)品

5結束語(yǔ)

本次在廣州某110kV變電站改造工程中配套建設充換電站及分布式光伏發(fā)電系統，響應了發(fā)展清潔能源政策的號召，積極發(fā)展新能源，充分利用現有變電站屋頂、充換電站車(chē)棚屋頂建設分布式光伏發(fā)電系統。分布式光伏發(fā)電可就近補償充換電站內用電，降低了光伏發(fā)電在變壓器升壓及長(cháng)距離輸送中的損耗；同時(shí)，減少火力發(fā)電煤炭消耗量和二氧化碳排放量，實(shí)現能源“綠色發(fā)展"。充換電站的建設，由于充電樁選用直流快充技術(shù)，可以為電動(dòng)汽車(chē)提供方便快捷的充電服務(wù)，合理緩解充電難、充電慢的問(wèn)題?！白冸娬?分布式光伏發(fā)電+充換電站"的建設模式探索，為未來(lái)深入地研究新能源綜合建設模式提供了一個(gè)思路，建設經(jīng)驗值得推廣。但在建設時(shí)，需合理評估其對電網(wǎng)及變電站帶來(lái)的影響，在保證電網(wǎng)安全穩定的前提下，合理展開(kāi)綠色建設模式的探索與實(shí)踐。

【參考文獻】

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【3】黃素麗,謝運華,張楠.分布式光伏發(fā)電與充換電站在變電站內建設的探索與實(shí)踐

【4】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

【5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.