微网控制系统.doc

Project:BeiJing Shunyi house power supplyDateFeb 24 th, 2010ref.华中园小区微网控制系统方案说明1.微网控制系统简介32微网控制系统功能说明42.1微网控制系统下的电源管理模式42.2 电能监控系统：53微网控制系统构成63.1 系统的可用性83.2 系统的可维护性83.3 系统的可靠性83.4 系统的容错能力83.5 系统的安全性84.6 系统运行环境条件81.微网控制系统简介这套微网控制系统是施耐德针对小型配电网络提供的供配电管理系统。在该系统中，施耐德公司集成了高性能PLC、多种高性能在线仪表和运行在后台工作站上的电能监控软件和数据库，可以完成对微网系统内所有设备的实时监控，并为操作人员提供保括用电量、电能质量等方面的数据支持。在本项目中，微网控制系统主要的功能有：l 可以实现对市电电源、发电机、双向逆变、太阳能电源和施耐德综合电源系统的监控，根据不同电源特点和状态协调其工作，在最大程度上保证小区微网的稳定工作。l 根据电源负载情况，调节负载，并在必要时进行甩负荷操作。l 将各类电源和主负载的各种参数记录在数据库中，并以报表，图表的形式为操作人员提供支持l 系统可以根据各类电源的成本来调节供电分配，保证微网系统始终在较低成本下运行。优先使用太阳能等绿色能源，在需要时可以实现微网的太阳能电源向市电的反向供电，以达到降低成本、节能减排的目的。2微网控制系统功能说明微网控制系统，主要实现对微型电网系统的监测、控制和调节作用，管理电源供应，提高绿色能源的使用效率，从而达到节能减排的效果2.1微网控制系统下的电源管理模式A市电和太阳能同时作为供电电源系统中的市电、太阳能并网向小区母线供电，此时： 太阳能采用并网逆变与小区母线连接 太阳能供电优先于市电供应负载 当太阳能产出大于负载时，系统向市电卖电 根据电费率情况，系统通过优化方案给蓄电池充电 根据电费率情况，系统通过优化方案给电动车充电其中，优化方案通过XW和控制系统完成， B市电消失，蓄电池和太阳能为供电电源系统中的市电突然消失时、系统迅速完成小区母线由市电到蓄电池双向逆变供电的转换，系统改为由蓄电池和太阳能并网供电，此时： 小区母线的电源由蓄电池和太阳能提供 当电源能力小于负荷时，系统自动减载甩次要负荷，保证重要负荷 根据蓄电池情况，系统在适当情况下启动发电机市电恢复后，系统迅速恢复市电供应。2.2 电能监控系统：A 智能化电力监控装置l 电能质量分析 提供连续的，大范围内的监测，采集数据，进行电能质量和可靠性分析 遵循IEC61000-4-30和EN50160标准，检验是否符合电能质量的国际标准。以数字表格或图形显示便于快速查阅电能质量状况。 显示谐波频谱图，奇/偶次谐波，THD，K因子，峰值因子，矢量图和序分量 绘制持续时间长达几秒的波形图，通过波形图显示电压、电流的关系，分析故障原因。 满足工业标准的电压容忍曲线，绘制上冲，下陷，短时中断和其它干扰事件，包括ITIC（CBEMA）和SEMI。 对任一事件，显示一系列的带时标的子事件，点击任一子事件可查看详细的信息。 支持广泛范围的应用： 诊断、分析发生电能质量事件的设备原因或程序故障。 提前评估当前电能质量状况和趋势。 识别设备故障，确定电能分配状况和设备操作的可靠性 根据标准设置电能质量指标，并针对不同的服务区域、装置或程序进行对比 设置电能质量指标阈值，确定系统变化或设备升级产生的影响l 数据采集与累计 电能计量和其它参数计量，如气、热、水、气压等。 提供所有ION系列装置的完全兼容，支持以前的ACM系列装置。能够读取表计中的数据，控制继电器和数字输出，实现远程设置和版本升级。 具有与第三方表计、传感器、PLC、RTU等电力设备的接口，通过Modbus、RTU或ModbusTCP协议可快速实现与远程设备的直接通讯，或者连接其它设备的输出到ION或PowerLogic表计的数字量或模拟量输入。l 实时监测 可在任何地方，通过任何工作站，查看一个或多个装置或一个变电站的主要监测点数据。 显示实时电量参数和电能参数，历史曲线和事件记录，报警信息，设备状态（打开/闭合，温度，压力等），控制触发和其它分析工具。 通过VirtualProcessor执行复杂的数据计算，同时显示并记录原始数据 可选已配置报表或者用户自定义报表，由数字，刻度盘，棒图或趋势图，坐标或正视图，地图，像片和动画等构成。 建立图表间的超链接，通过简单的选择可查看相关的细节内容，例如通过查看某位置的总体情况，点击某条支路可查看支路的情况，再点击支路的某一扰动事件可查看此拢动的事件分析。 通过查询向导（Query Wizard）方便地引用和分析选定范围的数据信息。l 报表 报表可以自动生成，或按时间表生成，或由事件触发生成，并可通过email或HTML自动发送。 标准报表： 采用快速方便的报表向导，通过Microsoft Excel生成报表； 能量和需量报表联合多路馈线，定义时段中每一个计费周期的费用，与实际计费结构一致，并具有万年历和分时计费。 负荷曲线报表在指定时间段的系统使用情况，包括时标和峰值用量 符合IEC61000-4-30和EN50160报表“pass/fail”指明系统电能质量水平，包括闪变。 电能质量分析报表扰动波形，电压容忍度曲线和谐波柱状图。 自定义报表 通过Visual Basic或SQL Server报表工具，如Crystal Reports（水晶报表）定制报表，进行进一步的分析。 结合ION Enterprise数据和其它数据库显示实际的运行情况l 趋势分析 产生一个或多个趋势图，通过简单的视图进行数据分析。 任何参数的趋势：电压、电流、功率、功率因数、需量、预测需量、电能、谐波、温度等。 产生多个计量点的负荷曲线，可在系统中进行相关参数的对比分析。 生成实际使用的负荷曲线，显示峰值需量，危险趋势，或限制容量。 跟踪系统内每座大厦、每条馈线、每个设备等与电能相关的费用情况。3微网控制系统构成微网控制系统主要由管理、监测和控制三部分构成其系统结构如下：其它监测回路参数H M I微网控制系统通信及视频传输线控制发电机回路控制市电回路控制太阳能系统控制模块监测模块PM810监测发电机回路参数ION7650监测市电回路参数PM810监测太阳能回路参数至上级监控系统其它控制回路PM810管理层主要实现对不同用电情况进行逻辑编程，从而使电网运行在高效节能的状态。并能将数据上传到上级监管系统。其主要由HMI界面显示界面和远传系统组成。控制模块主要实现对发电机、市电和太阳能回路接触器的分合以及对发电机频率、相位进行调节并对太阳能控制系统发出并网和解列命令。其主要由开关控制回路、发电机并网调节系统和太阳能控制系统组成。监测模块主要是通过安装在市电供电电源回路的ION7650对供电电源的电能质量、功率输出情况进行监测，同时将数据反馈到微网控制系统以作为系统并网发电或者解列的依据。3.1 系统的可用性系统的设计充分考虑了在整个工程环境中的不同因素，以保证在现场安装调试后立即适用并进入稳定可靠运行，系统年可用率大于99.9%。3.2 系统的可维护性系统的硬件、软件设备便于维护，各部件都具有自检和联机诊断校验的能力。软件有备份，便于工程师安装启动，应用程序易于扩充，数据库存取为用户程序留有接口并提供二次开发的数据库资料，支持其他大型数据库（如SQL Server），可以向以太网数据库服务器传送实时数据，便于用户自行编制的程序加入系统中运行。3.3 系统的可靠性系统在工程现场运行具有很高的可靠性，其平均无故障时间MTBF50000小时。3.4 系统的容错能力软、硬件设备具有良好的容错能力，当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当运行人员或工程师在操作过程中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运行。对意外情况引起的故障，系统具备恢复能力。3.5 系统的安全性正常情况下，硬件和软件设备的运行均不会危及变电站的安全稳