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工业案例 | 面向新型电力系统打造可持续性零碳供电所

2024-01-17


Shanghai Gcevolution

23年6月份国家能源局官网发布的《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》,全面阐释了新型电力系统的内涵特征、发展阶段和重点任务。这是官方对于新型电力系统是什么、怎么建、如何建的一次系统性解读。“零碳”供电所内运行的智能微电网符合“以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务,以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑,以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台,以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统”的要求。

新能源出力具有间歇性、波动性、 随机性等特点,随着新能源占比不断提高,维持电力系统平衡的难度不断加大,传统电网灵活性调节资源缺乏的问题凸显。此供电所依托低压柔性直流技术,将分布式光伏、储能系统、直流充电装置和直流家电等设备,接入电能路由器运行,实现了基于直流母线的“光储充”和负荷的一体化平衡应用,电能路由器不但能连接光伏系统、储能系统、充电装置为直流家电等设备提供电能,还能将新能源电送入主电网,从而保障新能源的平稳消纳和安全运行,最终实现供电所“零碳”运行。



Shanghai Gcevolution

电能路由器作为低压柔性交直流分配装置集成融合了信息技术与电力电子变换技术、实现分布式能量高效利用和传输的电力装备,它可以满足能源互联网对能量控制复杂性和多样性的要求,真正做到了“源—网—荷—储”协调优化运行,是构建能源互联网的核心设备。电能路由器基于强大的边缘计算功能,按需加载不同场景应用,实现智能调控、需求响应、用能监测、智能运维、多能互补等功能。

下面就来详细介绍一下本项目的关键产品技术,项目采用六端口电能路由器一体化能源供应装置,接入了太阳能光伏、储能电池及电网为充电桩及其他负载供电。电能路由器可以输出多个直流电压等级,满足多类型直流负荷需求。通过本地能量管理系统利用不同源荷特性结合用户侧负荷柔性管理策略实现能源综合利用,“用户无感”供电,节约资源,经济运行。



项目拓扑图

Shanghai Gcevolution

1)   自动并网模式(出厂标准默认模式,低碳模式):电网端口作为主电源,光伏发电优先供电给负载用,储能电池调节发电与用电功率平衡,供电优先顺序(出厂默认):光伏>电池>电网;多种模式之间切换须停机后维护人员确认满足运行条件再启动新模式;

2)   手动独立模式(电网停电时ACDC停机):定义为电网端口断电后电能路由器仅向其直流母线稳压的交/直流负载供电(电网端口无输出)的模式,在电网正常时通过ACDC实现直流母线与电网双向能量交换,在电网故障时ACDC停机保护不再与电网交换能量,电能路由器停机后维护人员确认满足独立模式运行条件,并完成准备工作后手动重启独立模式;此模式储能电池作为主电源,须提供负载四小时运行的能量;DC750充电桩(若有)支路断开不供电,供电优先顺序:光伏>电池,光伏多余电能供电池充电,多种模式之间切换须停机后维护人员确认满足运行条件再启动新模式;

3)   预留远程离网启动功能(须客户现场提供互联网接入条件,才能远程)


持续最大功率输出为目标,优先向负载供电,多余给储能存储,储能充满后向电网回馈电能;


以电池充放电配合潮流控制为目标,可设置配合光伏全部自用为目标的充放电,经济性最优模式充放电,离网稳压供电充放电等多种目标(出厂默认其中一种模式)


通过人机交互界面可以向光储直柔运维管理人员和用户展示系统的实时运行数据、统计运行参数、通讯状态、故障信息等信息。满足对系统的各种电能数据,如电压、电流、功率、电能量的收集、监测、汇总、可视化;


数据存储60秒/次,对实时状态和电参数存储以便二次查阅和分析;


支持模式切换,模式需出厂前预先设定好;


当电能路由器系统设备运行出现故障时,会直观显示在能量管理系统界面中,以便了解具体故障详情及时解决。


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