某园区微电网EMS系统应用案例

       某园区能源供应现状为1路10kV市电接入、屋顶光伏发电系统200kw，微风风力发电机组10kW，储能系统210kW，4台充电桩。微电网管理系统满足园区内配电系统、光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，全天候进行数据采集分析,直接监视配电室、光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，实现用户侧的负荷需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,提高电力设备运行效率、降低供电成本。为园区微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。

       微电网EMS管理系统应采用分层分布式结构,系统采用四层架构分别为：采集层、传输层、服务层和应用层。其中采集层负责采集所有设备的数据，传输层主要负责将设备采集的数据上传到服务端，服务层主要为系统核心层，包括数据的存储计算；应用层主要负责系统的业务实现和展示。

       ST-890微电网EMS控制柜采用800*600*2200标准控制柜方式安装，电源支持AC/DC 220V 50～60Hz单电源/冗余电源可选；内置两台IPC-610工控机，采用了双机热备冗余形式。操作系统采用实时Linux系统，搭载最新的QTouch自主可控跨平台组态软件V3.0版本，具备IEC60870、IEC61850、Modbus、OPC等众多通讯接口，具有强大的逻辑编程能力，可以自定义控制策略和自动控制方式。

       系统内置一台17寸显示器，以及一台工业级数据交换机，显示器通过QTouch图形界面显示系统一次接线图及系统参数信息，便于用户实时查看监控系统，工业交换机用于对接调度数据网和厂站数据网。

       系统内置一台电源3KVA，可支持两路AC/DC电源输入，当其中一路出现故障，另外一路会自动投切，保证所有设备处于一直运行状态。

       系统还内置在一台工业级交换机及一台GPS北斗对时装置。工业交换机可以用于对接调度数据合厂站数据网。对时装置可与工控机、通讯管理机通过网络接口进行通讯；也可以通过B码对时（升级版）与其他测控柜进行通讯，保证所有设备共用一套对时系统。   

       显示园区内所有类型站点的总负荷、功率概况、光伏、风电、储能、充电桩等电站的数量以各类发电的日数据、各项发电量、收益情况、碳排放等数据信息。

       支持与现有电力计量及监控系统进行数据交互。实现对配电房各类运行电气信息、开关状态信息、保护系统运行状态等各类数据接入与集中监测，主要监测信息包括运行电气量数据，如设备电压、电流、有功、无功等状态等信息，如刀闸/开关状态数据开、合、接地等；保护装置动作信息，如短路保护、过负荷保护、在线测温保护等。

       可实现对光伏系统的全景监测。对光伏系统的概览、运行数据、运行指标、发电功率、 发电量进行采集监控与展示。

       风场监控系统布置于风场监控室内，由风机监控系统、风电场功率管理系统(能量管理系统)、第三方接口系统组成。其主要包括风机监控、数据采集、数据存储、数据查询、数据呈现、Web 发布、风机管理、风场调度、安全审计等功能。   

储能系统主要监控储能设备的状态，包括运行状态和故障信息。

       微电网一般应具备两种常态运行模式，即并网运行模式和离网运行模式。微电网控制的研究包含两个方面：一个是微电网的整体控制策略，主要研究微电网内各微电源之间的协调和配合；另一个是微电源的控制策略，主要针对微电源的输出特性进行研究。依据微电网独立运行模式下，各分布式电源所发挥的作用不同。

       该园区微电网既可以并入大电网又可以作为独立电网运行，可以有效提高电网的抗灾害打击能力，保证园区内电力供应的安全性，可有效实现电力供应和消费的优质匹配，优化电力资源网内分配。该项目引入舜通云微电网EMS管理系统，通过ST-890微电网协调控制柜智能调节光伏逆变器、储能设备和风机的输出功率，实现了灵活的供电调度和高效的能量管理。在光照充足时，系统优先使用光伏、风力发电供电，并对储能电池进行充电，在光照不足或用电需求增加时，储能电池则协同工作，确保电力供应的稳定可靠。