安科瑞Acrel-2000電力監控係統 在浙江某7MW/14MWh用戶側儲能項目中的應用

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定 201801

摘 要：用戶側(ce) 儲(chu) 能項目是指在用戶端（如家庭、商業(ye) 建築或工業(ye) 設施）部署儲(chu) 能係統，以實現能量的高效管理和利用。隨著可再生能源的快速發展，尤其是太陽能和風能的普及，用戶側(ce) 儲(chu) 能項目越來越受到關(guan) 注，其主要目的是通過儲(chu) 存多餘(yu) 的清潔能源，降低用戶的電費支出，提高能源利用效率，並增強電力係統的穩定性。在保障電力係統正常穩定運行的過程中，引入一套電力監控係統很有必要，本文介紹了安科瑞在浙江某7MW/14MWh用戶側(ce) 儲(chu) 能項目中提供的整體(ti) 方案，包括二次分散裝置、二次設備預製艙內(nei) 部分屏櫃、調度自動化設備以及一套Acrel-2000電力監控係統。

關(guan) 鍵詞：用戶側(ce) 儲(chu) 能；方案配置；電力監控

1.項目設計

該用戶側(ce) 儲(chu) 能項目共建設兩(liang) 套3.5MW/7MWh儲(chu) 能係統，其中第一套儲(chu) 能係統接入用戶專(zhuan) 線一，第二套儲(chu) 能係統接入用戶專(zhuan) 線二。以專(zhuan) 線一為(wei) 例，新建儲(chu) 能站包括10kv計量櫃、PT櫃、開關(guan) 櫃、出線櫃等，裝機容量為(wei) 3.5MW/7MWh，一次設備共有1台3450kW幹式升壓變，2台1725kW儲(chu) 能變流器，2座3.58MWh儲(chu) 能電池艙，1台200kVA站用變，逆變交流電壓由690V升壓至10KV接入用戶10kv母線，專(zhuan) 線二建設同專(zhuan) 線一。另外儲(chu) 能站信息通過中國電信虛擬專(zhuan) 用網絡方式（VPN）接入新一代係統安全接入區，經無線上傳(chuan) 寧波調度中心，同時將數據上傳(chuan) 給總包方雲(yun) 平台。

圖1.1 專(zhuan) 線一儲(chu) 能站電氣圖

圖1.2 1#開關(guan) 站接線圖

圖1.3 專(zhuan) 線二儲(chu) 能站電氣圖

圖1.4 2#開關(guan) 站接線圖

2.技術方案

本項目係統配置了Acrel-2000電力監控係統，實現對用戶側(ce) 儲(chu) 能電站的集中管理，包括設備的狀態監測、故障報警、運行參數設置等。

二次設備配置方案為(wei) ：在每回專(zhuan) 線的進線隔離櫃上配置故障解列裝置1套、防孤島裝置1套；進線開櫃上配置線路三段式過流保護裝置1套；儲(chu) 能出線開關(guan) 櫃上配置升壓變過流保護裝量1套；母設櫃上配置測控裝置1套；站用變高壓側(ce) 配置站用變過流保護裝置1套；兩(liang) 回進線配置電能質量監測裝置1套，並與(yu) 公用測控及通信管理機共組1麵屏。

2.1.二次電氣設備

1）線路保護裝置

線路保護裝置主要功能是確保電氣設備的安全運行。裝置實時監測電流、電壓等電氣參數，一旦檢測到異常，如過載、短路或接地故障，線路保護裝置會(hui) 迅速切斷電源，從(cong) 而防止設備損壞和火災風險。

2）防孤島裝置

在電網失電的情況下，分布式電源未能夠及時與(yu) 電網斷開連接，會(hui) 形成孤島狀態，這種狀態可能造成分布式電源不可控、電網恢複時的電壓和頻率不匹配等問題。防孤島裝置通過實時監測電網狀態，一旦檢測到電網斷電，能夠在規定的時間內(nei) 迅速切斷分布式電源與(yu) 電網的連接，同時，防孤島裝置還具有多種保護功能，如高頻、低頻、過電壓、低電壓保護等，能全麵保障電力係統的穩定運行。

3）故障解列裝置

裝置能夠監測電網的實時狀態，一旦檢測到異常或故障信號，如短路、過載等，它會(hui) 立即啟動，將故障儲(chu) 能單元或設備與(yu) 電網斷開。既能防止故障設備對電網造成進一步損害，也確保其他正常運行的儲(chu) 能單元繼續供電，保障用戶的電力需求。

2.2.電能質量在線監測裝置

電能質量在線監測裝置能夠實時監測儲(chu) 能站接入電網後的電能質量，包括電壓偏差、頻率偏差、諧波含量、三相不平衡度等關(guan) 鍵指標。通過高精度的測量與(yu) 分析，它能夠及時發現電能質量問題，如電壓波動、諧波汙染等，為(wei) 運維人員提供及時的告警信息，此外，電能質量在線監測裝置的數據記錄功能還可為(wei) 後續的故障排查和電能質量治理提供有力支持。

2.3.調度自動化設備

1）縱向加密裝置

縱向加密裝置采用先進的加密技術來確保信息在傳(chuan) 輸過程中的機密性和完整性。裝置具備高度的靈活性和安全性，可以根據不同需求定製加密算法和密鑰管理機製，有效應對各種安全風險。

2）遠動網關(guan)

遠動網關(guan) 位於(yu) 變電站的站控層，集成了變電站與(yu) 主站係統之間的通信功能，能夠實現變電站遠動數據的直采直送，提供數據、模型和圖形的采集、存儲(chu) 、處理和傳(chuan) 輸服務。此外，遠動網關(guan) 采用了先進的安全技術，如網絡隔離、數字證書(shu) 、防火牆和數據加密等，確保通信的機密性、完整性和可靠性，是保障電網安全穩定運行的重要設備之一。

3.係統結構

本項目係統結構采用分層分布式架構，旨在高效、穩定地滿足現代工業(ye) 自動化的需求，為(wei) 企業(ye) 提供強有力的技術支持。係統主要分為(wei) 三個(ge) 核心部分：站控層、通信層和設備層。

站控層負責集中監控係統的運行狀態，並允許操作員實時獲取係統信息，進行深度的數據分析和處理。

通信層是係統內(nei) 部信息傳(chuan) 遞與(yu) 數據交換的橋梁，支持多樣化的網絡拓撲結構，並能根據實際應用場景的需求和規模進行靈活配置，確保所有設備和係統組件能夠無縫連接、協同作業(ye) 。

設備層作為(wei) 係統的基礎執行單元，包含了各種關(guan) 鍵的硬件設備。這些設備不僅(jin) 負責實時采集現場數據，還能根據來自上級（站控層）的指令執行精確的控製操作，是實現自動化生產(chan) 流程的一環

圖3.1係統拓撲圖

項目配置設備清單如下表所示：

表3.1 方案設備列表

4.現場圖片

5.係統功能

5.1.實時監測

係統可以直觀的展示新建儲(chu) 能站及10kV開閉所的一次係統圖，實時顯示采集到的各類數據，包括儲(chu) 能站開關(guan) 櫃的電壓、電流和功率等關(guan) 鍵參數，儲(chu) 能箱內(nei) 空調的運行狀態和室內(nei) 外溫濕度，以及變流器升壓艙和開關(guan) 櫃內(nei) 斷路器、手車的分合狀態等。

圖5.1 實時監測界麵

5.2.網絡拓撲

係統可以實時監視新建儲(chu) 能站及10kV開閉所內(nei) 接入係統的設備通信狀態，能夠顯示完整的係統網絡結構；可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖5.2 網絡拓撲界麵

5.3.直流屏監測

直流屏負責將交流電轉換為(wei) 滿足各類電壓和電流要求的直流電源，以確保微機保護、自動化裝置等二次設備的正常運行。係統通過監測直流屏的模擬量參數和開關(guan) 量狀態，能夠有效監測和預防直流係統的潛在故障，保障儲(chu) 能係統的穩定供電，同時提高儲(chu) 能站的運維效率。

圖5.3 直流屏係統

5.4.調度上傳(chuan)

采集到的儲(chu) 能站信息通過VPN接入新一代係統安全接入區，再經無線上傳(chuan) 寧波調度中心；同時係統將數據轉發上傳(chuan) 至客戶雲(yun) 平台，實現數據的遠程集中管理和分析，提升儲(chu) 能站的運行效率和安全性，增加運維效率。

圖5.4 數據轉發

6.結語

隨著全球能源結構的轉型，用戶側(ce) 儲(chu) 能項目在推動可持續發展目標的實現中正扮演著愈發重要的角色。儲(chu) 能係統的主要功能是幫助用戶平衡用電負荷，同時有效降低用戶電費支出，在電價(jia) 波動較大的市場環境中為(wei) 用戶帶來顯著的經濟利益。此外，用戶側(ce) 儲(chu) 能還可以根據負荷預測和可再生能源發電情況，動態調整儲(chu) 能設備的工作狀態，增強整體(ti) 電力係統的靈活性和穩定性。在新建用戶側(ce) 儲(chu) 能電站中，引入電力監控係統不僅(jin) 提升了係統的管理水平，也為(wei) 可再生能源的高效利用奠定了堅實基礎。監控係統可以及時識別潛在的故障風險，並通過預警機製采取相應的防範措施，此外，還可以優(you) 化儲(chu) 能電站的運行策略，提高能量利用效率。

參考文獻

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作者介紹：

簡婷，女，現任職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 電力監控係統、變電站運維平台。