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分布式能源微网控制保护与能量管理解决方案
2017-09-11 10:12:16  作者:  来源:分布式发电与微电网  
  •   随着微网的推广应用,微网控制、保护、能量管理技术将得到深入的研究和探索。本文提出分布式能源微网控制保护和能量管理解决方案,该解决方案可用于解决微网在不同运行模式下的控制和保护,以及微网系统的高级能量管理,适用于并网型或离网型微电网系统。

  微网是指能实现自我控制、保护和管理的,自制的微型电网系统,其既可并入大电网运行,又能脱离大电网独立运行。微网的出现源于分布式新能源的发展和能源高效利用的需求,其具有能源种类多样且具有间歇性,电网结构分散、运行方式复杂多变、稳定性弱等特点,这对微网的控制保护和能量管理提出了较高的要求。

  微网控制保护技术是是微网技术的关键,需要克服微网系统运行灵活多变,扰动频繁的难点。微网的保护不同于常规电网保护装置,特别是低压配电系统,传统的常规低压配电系统并不设置复杂的继电保护装置,只针对具体回路配置电流电压保护,而微网由于包含了大量的分布式电源,其潮流和短路电流随不同运行方式而时刻变化,因此传统的低压配电保护方式不能满足其保护的需要。

  微网的控制的主要功能是微网中网络结构发生变化或者出现故障时,控制系统能够及时协调各微电源之间运行方式或出力,控制微网的运行状态,以保证微网安全有效的运行,保证在任何情况下都可以对负荷优质供电。

  微网能量管理系统(MEMS)是电网特定应用环境下的能量管理系统,其隶属于大电网能量管理系统的一部分,但其部分功能又相对独立于大电网的能量管理系统,从微网角度看,MEMS主要功能应满足微网内高效、经济、安全、可靠运行的需要,协调优化微网内各分布式电源、负荷、以及各种调节设备运行;同时,又要满足上级电网和用户对微网的管理和控制保护要求。

  随着微网的推广应用,微网控制、保护、能量管理技术将得到深入的研究和探索。

  1、系统组成

  本文提出分布式能源微网控制保护和能量管理解决方案,该解决方案可用于解决微网在不同运行模式下的控制和保护,以及微网系统的高级能量管理,适用于并网型或离网型微电网系统。

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  图1 MEMS体系结构图

  本文提出的微电网技术解决方案由微电网控制保护装置和能量管理系统组成。其中微网控制保护装置包括可编程逻辑控制器CPU,单片机继保模块、数字量模拟量数据采集设备,电能参数采集设备,总线通讯设备,光纤通讯设备、显示屏组成。

  能量管理系统包括交换机、前置服务器、历史数据服务器、用户工作站、GPS卫星对时装置、液晶显示器、不间断电源、数据库软件、MEMS系统软件等。

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  图2 控制保护系统拓扑结构图

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  图3 能量管理系统拓扑结构图

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