海岛智能微电网继电保护
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智能电网对继电保护发展的影响核心思路1. 引言1.1 智能电网的概念智能电网是指利用先进的通信、计算、控制技术,结合传统电力系统基础设施,实现电力系统的信息化、智能化、高效化的新型电力系统。
智能电网将传统的电力系统升级为具有自愈性、自适应性和自组织性的智能化电力系统,具有更高的安全性、可靠性和经济性。
智能电网通过将传感器、通信设备和智能化控制技术应用于电网中,实现对电力系统状态、负荷情况、设备运行状况等信息的实时监测和分析,从而实现对电力系统运行状态的动态调整和优化控制。
智能电网可以实现电力系统的远程监控、故障检测、故障定位和快速恢复,提高了电力系统的安全性和可靠性。
智能电网还可以实现对电力系统的负荷预测、节能调度和效益优化,提高了电力系统的经济性和环保性。
通过智能电网技术的应用,可以实现对电力系统的智能化管理和运行,为电力系统的可持续发展提供了技术支持和保障。
智能电网是电力系统的未来发展方向,将对电力系统的运行和管理产生深远影响。
1.2 继电保护的基本概念继电保护是电力系统中的一项重要技术,其主要作用是在电力系统发生故障时,及时地将受到保护的对象与电力系统分离,避免故障扩大,保护电力设备安全可靠运行。
继电保护具有快速性、准确性和可靠性等特点,是电力系统中不可或缺的一部分。
继电保护系统由保护装置、信号传感器和主要保护功能组成。
保护装置是继电保护系统的核心部件,其功能是接收传感器传来的信号,并根据预设的逻辑判断电力系统是否存在故障,一旦发现故障立即采取保护动作。
信号传感器用于实时监测电力系统的电压、电流等参数,将监测到的信号传递给保护装置。
主要保护功能包括过流保护、过电压保护、短路保护等,用于对电力系统各种故障情况进行保护。
继电保护技术的发展与智能电网的发展密切相关,随着智能电网技术的不断进步,继电保护技术也在不断完善和创新,以适应电力系统运行的需求。
2. 正文2.1 智能电网对继电保护的影响智能电网对继电保护的影响是一个重要的话题,它涉及到电力系统安全和可靠运行的关键问题。
电源与节能技术智能电网中继电保护与电源协同优化策略研究吴煜昊(国网江苏省电力有限公司常州供电分公司,江苏随着智能电网技术的快速发展,继电保护与电源协同优化成为保障电网安全稳定运行的重要策略,文章综合分析智能电网中继电保护技术的现状与挑战,探讨电源协同优化策略在智能电网中的应用,并重点研究继电保护与电源协同优化的集成策略。
通过建立联合优化模型、采用分层控制策略及自适应调整机制,实现继电保护与电应用结果表明集成策略不仅提高了系统的安全性和经济性,促进可再生能源的高效利用,对智能电网的稳定运行和可持续发展具有重要意义。
智能电网;继电保护;电源协同优化;集成策略Research on Relay Protection and Power Supply Coordination Optimization Strategy inSmart GridWU Yuhao(State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Changzhou Power Supply Branch, ChangzhouAbstract: With the rapid development of smart grid technology, relay protection and power source coordinated智能化电网的完成在于多种关键技术的整合和发展趋势,感应器技术的发展为智能电网提供精确的数据采集能力,包含相量测量单元(Phasor)的应用尤为明显,可提供(1)为角频率;为相位角。
通信技术的发展趋势确保了信息的实时传输与处理,尤其在宽带通信和无线传输技术的大力支持下,智能电网的数据传输和管理越来越高效。
数据处理方法与分析技术的发展也提升了智能电网的智能化程度,通过大数据分析和人工智能技术可以实现对电网状态的深度学习和预测,为电网的高效运行和式中:C别为发电和储能设备的数量;发电设备和第Qj,t分别为第储能设备的充放电量。
某驻地海岛型微电网项目典型案例初设方案(风、光、柴、储)目录一、项目背景 ................................................................................................................................ - 1 -二、整体建设方案 ........................................................................................................................ - 2 -2.1光伏发电系统 (4)2.1.1 组件倾角设计................................................................................................................. - 4 -2.1.2 太阳能电池阵列设计..................................................................................................... - 4 -2.1.3 太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱设计 ....................................................................... - 6 -2.1.4 直流配电柜设计............................................................................................................. - 7 -2.1.5 太阳能光伏并网逆变器的选择..................................................................................... - 8 -2.1.6 光伏系统防雷接地装置............................................................................................... - 10 -2.1.7 光伏施工组织设计...................................................................................................... - 11 -2.2风力发电系统 . (12)2.2.1 风力发电系统描述....................................................................................................... - 12 -2.2.2 风机主体选型............................................................................................................... - 13 -2.2.3 风机技术参数表......................................................................................................... - 14 -2.2.4 风机逆变器技术设计................................................................................................... - 15 -2.2.5 风机控制器功能设计................................................................................................... - 16 -2.2.6 风机防雷设计............................................................................................................... - 19 -2.2.7地面风机的安装选型.................................................................................................... - 19 -2.3柴油机供电系统 (22)2.3.1柴油机的基本参数........................................................................................................ - 22 -2.3.2 柴油机的基本参数....................................................................................................... - 22 -2.4储能系统 (23)2.4.1储能系统总体描述........................................................................................................ - 23 -2.4.2 100kW双向智能控制成套装置(PCS) .......................................................................... - 27 -2.4.3 储能监控....................................................................................................................... - 33 -2.5微电网控制管理中心 . (34)2.5.1微电网控制管理中心系统概述.................................................................................... - 34 -一、项目背景微电网是指将一定区域内分散的小型发电单元(分布式电源)、储能装置以及当地负荷组织起来形成的配用电系统。
汇川技术的智能微电网工程—北麂岛1.274MW离网光伏储能电站项目(提供:苏州汇川技术有限公司,应用领域:光伏微电网电站)关键字:首创、海岛、微电网、兆瓦级、柴油机、蓄电池、IBD摘要:本文介绍了运用汇川技术智能微电网方案,采用汇川技术国内首创IBD100系列微网双端变换器在海岛兆瓦级微电网项目上的成功应用一、引言由于偏远地区远离电厂、地广人稀,总体用电量不大等原因,远距离架设输电网络不符合经济效益,尤其是海岛远离陆地,铺设海底电缆的前期投入和后期维护费用巨大难以收回成本,故这些地区的供电多由柴油发电机提供。
随着柴油发电成本的不断攀升,消耗不可再生能源还会导致严重的环境污染,因此利用可再生能源发电已逐步进入偏远地区供电系统中。
传统的可再生能源发电需柴油发电机建立主干网协助工作,并且受环境因素影响较大,不能满足人们对高质量电力供应的需求。
“汇川技术”提出的智能微电网方案,可有效解决原有偏远地区供电存在的问题,减少或完全剔除柴油机发电,改善环境因素对可再生能源发电的影响,为用户提供安全、稳定的电力供给。
北麂岛1.274MW离网光伏储能电站项目,是基于此方案的工程。
二、汇川离网带有柴油机方案1、工作原理:通过汇川IBD100系列微网双端变换器将柴油机发电、光伏发电、风力发电设备以及蓄电池等电源设备进行并网联接,构建新型绿色智能微型电网,可以给用户负载提供较高质量的电能,即使脱离了配电网,仍可以独立运行。
1:微电网正常工作状态下柴油机不工作,由微网双端变换器形成主干网,储能变流器、光伏发电系和用户负载挂接在主干网上。
2:当光照充足时光伏系统发电供居民负载用电,同时多余的能量通过微网双端变换器和双向储能变流器为储能电池充电。
3:当光伏系统不发电或发出的电能不足以供给用户负载使用时,通过调配储能变流器所接电池里存储的能量供负载使用。
2、基于该方案的成功案例:珠海东澳岛1MW微电网方案(我国首个海岛兆瓦级智能微电网系统)浙江北麂岛1.274MW离网光伏电站万山岛2MW智能海岛微电网项目3、北麂岛1.274MW离网光伏电站系统介绍:北麂岛1.274MW离网光伏储能电站项目基于汇川技术成熟的微网方案,由柴油发电机组、主干网支撑系统、储能系统、光伏发电系统和用户用电系统组成一个光、柴、蓄离网输用电系统。
台州鸡山岛智能微电网项目实施方案一、项目背景玉环鸡山岛鸡山岛位于漩门湾外,坎门街道东7公里的海上,常年受到台风侵扰而形成大规模停电,又受限于其地理位置,台风季人员物资运输极其不便,造成抢修困难,恢复供电时间漫长。
为减少鸡山岛台风季停电时间,降低因台风停电带来的损失,需在鸡山岛额外建设独立供电系统;在外部或内部供电系统出现故障时,通过监控管理系统切换至分布式能源供电,保证重要负荷持续供电。
二、总体方案前期经过实地调研,掌握鸡山岛设施、线路、负荷等全面信息,针对岛屿电网台风受灾停电面积大,人员物资运输不便,设备通讯基础条件不佳,定位故障手段匮乏等困难,在现有规划的基础上,增设智能开关、故障指示器、配电自动化终端等设备,其相互配合实现故障精准快速定位、合闸速断FA等功能,大幅增强电网智能化程度;并选取合适的区域安装柴发、储能、光伏等分布式能源形成小型微电网,大电网停电时,可利用柴发或者储能进行黑启动,快速恢复岛上供电。
通过将智能配电与微电网相结合,实现鸡山岛“不怕台风”电网目标。
三、项目概况(1)项目现状鸡山岛由110kV盐坑变的新岛Y385线、栈山Y373线通过海缆进行供电,两条线路的联络点为新岛Y385线火车支线10#杆。
海缆入水点位于玉环码头,出水点位于鸡山岛最北部。
入水点之前线路为双回架空线路,经过山区,有部分为同杆。
图1 新岛Y385线、栈山Y373线示意图鸡山岛线路为架空线路与电缆的10kV混合线路,人口最密集区域采用电缆(总长约1 km),其余区域均为架空线路(总长约4 km)。
出水点海缆直接接入鸡山岛环网柜,出线为东西侧各一回,西侧线路在鸡山岛上部与东侧线路可组成环网,东侧线路贯穿整个鸡山岛至火车村。
配有环网柜室3处,分别为于出水点、电缆北侧首端、电缆南侧末端。
鸡山岛主要设施建筑有乡政府、医院(卫生院)、冷冻厂、造船厂、通信基站、宾馆、饭店、民宿。
大多数建筑为宅基地自建房,屋顶多为瓦片结构。
海岛智能微电网继电保护研究陈德志 张功辉(珠海兴业绿色建筑科技有限公司 广东 珠海 519000)摘 要: 随着海洋资源的不断开发和利用,海岛的开发越来越受到国家和社会的重视,然而,海岛的电力供应始终是制约海岛经济发展的瓶颈。
保证海岛供电安全,提高海岛的供电可靠性则势在必行。
研究海岛智能微网模型,讨论在微电网的过电流继电保护。
鉴于微电源的多变性,微电网中潮流双向性以及短路故障电流小等特点,探讨采用先进的通讯设备,建立一套的继电保护系统。
该系统能够不断追踪检测微电源的运行情况从而来改变过流继电器的整定值,从而使断路器在短路发生时能够及时地动作,确定并切除故障。
关键词: 海岛;智能微电网;自动检测;继电保护;潮流双向性中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1110088-01如图1所示,该海岛微电网的保护系统由微电源(光伏发0 引言电、风力发电、柴油机发电等)、数字断路器,变压器,并网微电网在海岛上的应用是微电网应用的重大举措之一。
随逆变器,风能变流器,双向逆变器,以及主控机,交换机,总着海洋资源的不断开发利用,发展海岛经济越来越受到国家和线等组成。
该继电保护系统是基于先进的通讯设备和检测设社会的重视。
然而海岛一般远离市区,海底电缆工程造价昂备,监测微电源的运行情况,将运行数据回馈到主控机上,由贵,电力供应始终是制约海岛经济发展的瓶颈。
某些海岛已经主控机自动调整过流继电器的整定值,从而使得断路器能在线改变了当初单一依靠柴油机供电模式,充分利用太阳能,风能路故障时及时切除故障,保障线路设备不受到损坏。
等新能源发电,形成了独具特色的风光柴蓄微电网供电系统。
图1中有三个微电源:光伏发电,风力发电以及柴油机发为了保障海岛的供电安全,提高海岛的供电可靠性,建立海岛电(或蓄电池)。
柴油机发电(或蓄电池)通过双向逆变器这智能微电网继电保护系统是势在必行的。
条支路对整个微电网系统起电压支撑的作用。
如图1所示,低压1 海岛智能微电网保护的特性交流母线上并入微电源,通常微电源分布的地域范围较广,造海岛远离大陆,基本上无市电,相当于孤网运行。
微电网成低压交流母线的距离较长,为了更好更快地发现故障,在低的特殊结构决定了微电网的继电保护和普通配电网的不同,其压交流母线上加装了断路器,将低压交流母线分为几段,这样特性有以下几点:做的好处是能及时发现故障发生位置以及缩小受故障影响的区1)在普通配电网中,其结构一般都是放射型的,采用单域。
本文提出一个整定电流的办法,例如当低压母线上发生故电源供电模式,因此其潮流方向一般都是单向的,而在微电网障k2,如图1所示,当发生短路故障k2时,此时的CB3.1按照以中,有多个分布式电源(DG)并在同一条交流母线上,这样对下的公式整定于某个节点来说,其潮流的方向是双向的。
2)在普通的配电网中,故障电流一般都很大,而在微电网中,各个分布式电源采用电力电子装置给微电网供电,这样K i指的是微电源对故障点短路电流的贡献系数。
I DGi指的是当微电网发生故障时,微电源产生的故障电流较之普通配电网微电源的额定电流。
一般来说,采用电力电子装置接入微网的较小,就造成继电保护的灵敏性问题,因此需要新的继电整定微电源,系数k i取2,而直接接入的微网的同步电源系数k i取5。
方法。
假设为阴雨天气,光伏发电功率很小,则此时光伏发电对故障3)太阳能和风能,在无光或无风的特殊天气情况下,此类电流贡献系数则为0。
通过主控机的控制,整定值会根据光伏是清洁能源的发电功率几乎为零,那么低压线路上的故障电流则否发电相应的做出调整。
当CB3.1跳开之后,主控机根据控制会产生一定的变化,线路上继电器的整定值则需要重新调整。
程序,远程控制先后断开断路器CB2.1和CB1。
这样不仅能准确2 海岛智能微电网继电保护原理地切除故障k2,而且监控人员根据控制屏上的显示发现故障位海岛智能微电网继电保护系统图如图1所示。
置,方便维修。
假设主变压器发生故障k1,断路器CB1根据整定值跳闸。
跳闸之后,断路器CB0在主控机的控制之下跟随CB1跳闸。
这样不仅能够切除变压器故障,低压侧仍然能够为负荷供电。
而对于负荷侧的故障k3,系统断开断路器CB3.4切除该故障,若CB3.4没有跳闸,则CB3.3和CB3.5作为后备保护,切断光伏供电、故障和低压交流母线的联系。
3 结语海岛的电力供应是制约海岛经济发展的一个重要因素,确保海岛的电力供应可靠就显得非常重要。
太阳能,风能等清洁能源的利用确实丰富了海岛上的电力来源,同时也有利于海岛生态环境的保护。
但此类清洁能源发电易受自然因素的影响,变化较大,接入海岛微电网中会引起海岛供电网络的潮流变化较大,对海岛微电网的继电保护提出了更高的要求。
本文介绍图1 海岛智能微电网继电保护系统图(下转第90页)集成规范和企业统一采用的集成应用技术及平台,根据相关应2)采用模块化结构,大大加快了开发的速度,升级维护更加用系统的业务需求,定制相应的信息集成接口应用服务逻辑,方便;3)遵循通用的接口标准,具有良好的扩充性和集成性。
2.4 集控软件平台技术通过卷包车间生产过程数据采集与集控系统专用集成框架体系,灵活配置,并随着企业应用业务的扩展自动伸缩,实现企以Wonderware的INTOUCH10.0为核心,配备IndustrialSQL 业整体信息化框架内的信息共享、业务模式变更随动与协同应Server(与MES系统共享)为历史数据库,以及SuiteVoyager 用集成[3-6]。
2.6门户网站服务器,构建卷接包数据采集集控系统,实现工厂自动化和信息架构的灵活统一。
使用Wonderware产品,提供2 关键技术全新的一层实时数据获取、报警与事件管理、数据处理服务及2.1 OPC技术协作开发功能,提高系统先进性和部署扩展的能力。
OPC全称是OLE for Process Control,是过程控制业中的3 体会与建议新兴标准,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。
在过去,为了存取现场设备的数据信息,从目前烟草行业信息化建设的现状看,企业在部署信息化每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。
由于现场系统时,对整个企业的信息化缺乏统一规划。
信息系统规划设设备的种类繁多,且产品的不断升级,往往给用户和软件开发计时,信息接口定义不够清晰,各系统功能划分不明确, 缺乏商带来了巨大的工作负担。
通常这样也不能满足工作的实际需规范统一的数据交换规则。
因此,卷包车间生产过程数据采集要,系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、与集控系统项目的建设,应纳入到整个企业的信息化建设中,开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。
在这种情况进行统一规划[1]。
下,OPC标准应运而生。
OPC以OLE/COM/DCOM机制作为应用程序从早期其它卷烟企业实施的数据采集系统看,数据采集与级的通信标准,采用客户/服务器模式,把开发访问接口的任务上传实时性都不高。
我在设计卷包车间生产过程数据采集与集放在硬件生产厂家或第三方厂家,以OPC服务器的形式提供给控系统项目时,充分运行了OPC、实时数据库等新技术,极大用户,解决了软、硬件厂商的矛盾,完成了系统的集成,提高的提高了数采数据上传通讯时效性与车间过程管理功能界面的了系统的开放性和互操作性[8]。
实时数据获取能力。
卷包车间生产过程数据采集与集控系统运用OPC技术,极从系统的应用效果看,数据的利用效率不高,专业分析功大地简化了与设备通信的复杂性,提高了与设备通信的实时能不够深入,可以考虑引进工业级实时数据存储与历史追溯以性,使系统具有极高的可维护性与可扩展性。
及SPC分析等技术,为操作层和管理层提供更加强有力的帮助。
2.2 复杂报表统计技术 4 结束语基于生产数据的统计报表,不再是简单的数据累加的过卷烟企业卷包车间生产过程数据采集与集控系统在实施过程,不但要从海量的生产历史数据中按照科学的采样运算模式程中,应建立有效的项目组织、配备相应的人员承担有关工抽取数据,还要提供灵活多样的方式,把各种业务数据相关作,明确分工,明确职责,这是工程成功的重要基础。
同时,连,实现层层数据挖掘的在线分析功能。
应充分借荐其它烟草企业的实施经验,不断进行改造完善[2]。
PEM提供一套可以应用于Wonderware®IndustrialApplication Server的应用对象模板。
当一个特定的生产事件参考文献:[1]接道良,卷包车间的自动数据采集系统,烟草科技,2005发生时,每个PEM对象将一系列的生产属性记录下来。
与每个(7):17-20.对象有关的生产属性随着对象的功能而变化,获取必要的信息[2]何善君、陈志平,卷包车间数据采集系统的设计与应用,烟草科来描述生产事件。
在这个过程中,系统可以间歇的运算并记录技,2009(10):26-29.工艺分析要求的数据。
[3]陈建明、崔志明,烟草行业综合业务管理信息系统的设计与实在SuiteVoyager门户内的PEM报表组件允许用户将生产历现,苏州大学学报(自然科学),2002(18):25-26.史与广泛的其它重要的工厂信息相关联,这些信息包括:实时[4]张思荣,烟草企业的信息化与电子商务,烟草科技,2002和历史的生产数据,关键性能指标(KPIs),实时的统计过程(5):14-15.控制(SPC)图表,设备停机信息,整体设备效率(OEE)计算[5]袁可风、袁茜,管理信息系统的开发与应用,江西科学,2001和批量管理信息。
(19):34-237.2.3 数采软件平台技术[6]乐观、陈震峰、姚鹤,烟草行业网站信息动态发布与管理,烟草卷包数采软件(数采站)设计的总目标是:实现现场数据科技,2003(2):8-11.的全面、实时、准确采集;现场操作界面友好,操作简单方[7]王鹏,生产执行系统(MES)在烟草行业中的应用,烟草科技,便;良好的扩充性和可维护性。
2003(3):15-17.虽然卷包数采设备型号千差万别,但软件功能基本上是相[8]OPC FOUNDATION.Data Access Automation Interface Standard 同的,采用通用的数采软件平台进行设计开发,可带来以下好Version 2.05.[DB/OL].[2002-06-28] .处:1)保证了各设备数采软件界面风格一致,操作模式一致;出版社,2010.了海岛微电网保护的一些特性,分析海岛微电网继电保护系统[2]张宗包、袁荣湘,微电网继电保护方法探讨[J].电力系统保护与结构的基础上提出了如何确定整定值的方法。
最后分析各个故控制,2010,38(18),204-208.障产生后,系统如何快速发现与切除故障。