Introducción:

Impulsados por la transición energética global y el objetivo de "doble carbono", los sistemas energéticos están experimentando cambios profundos de la transmisión unidireccional a la interacción bidireccional. Como el camino central para construir un nuevo sistema eléctrico, la integración del almacenamiento de carga de la red de fuentes logra un equilibrio dinámico entre la producción y el consumo de energía mediante la integración de la fuente de alimentación, la red eléctrica, la carga y los recursos de almacenamiento de energía. El "plan de implementación de la provincia de Henan para acelerar la integración del almacenamiento de carga en la red de fuentes" (oficina del Gobierno de Henan (2024) 72), publicado por la Oficina General del Gobierno Popular Provincial de henan, proporciona un modelo de práctica replicable para todo el país. En combinación con este plan, este artículo expone sistemáticamente el marco de implementación y el camino técnico de la solución de monitoreo panorámico de almacenamiento de carga de la red de origen.

I. contexto programático: necesidades urgentes para la transición energética

El programa provincial de Henan señala claramente que el sistema energético tradicional enfrenta tres desafíos principales:

Dilema del consumo de nuevas fuentes de energía: la proporción de energía eólica y fotovoltaica ha aumentado rápidamente, pero la intermitencia ha llevado a una disminución de la estabilidad de la red eléctrica, y el fenómeno del abandono del viento y la luz es frecuente.

El sistema es ineficiente: la diferencia entre el pico y el valle del parque industrial supera el 30%, y el desperdicio de capacidad del transformador es grave; La estrategia de carga y descarga de almacenamiento de energía no es razonable y afecta los beneficios económicos.

Política y tecnología tracción en dos ruedas: el "decimocuarto plan quinquenal" Nacional desarrolla claramente la microred inteligente y promueve la coordinación del almacenamiento de carga de la red de origen; La tecnología de Internet de las cosas y Big data está madura para proporcionar soporte técnico para el monitoreo panorámico.

En segundo lugar, Arquitectura tecnológica: diseño jerárquico, distribuido y abierto y compatible

Capa de equipo:

Integra instrumentos eléctricos multifuncionales, inversores, pilas de carga y otros equipos, admite protocolos de comunicación como modbus e iec60870 - 5 - 103, y es compatible con los productos de los principales fabricantes.

Desplegar sensores de medición de temperatura y equipos eléctricos de monitoreo de incendios para lograr una percepción integral del medio ambiente y el Estado de Seguridad.

Capa de transmisión:

Adopta un terminal de fusión de datos integrado que admite puertos serie, puertos de red, LoRa、 Fibra óptica y otras interfaces para lograr el almacenamiento local de datos y la transmisión continua de puntos de interrupción.

Garantizar la seguridad de los datos a través de la tecnología de transmisión cifrada y prevenir ataques maliciosos.

Capa de datos:

Almacenar datos en tiempo real / históricos, registros de alarma, etc., y proporcionar una interfaz de acceso a datos para llamadas de sistemas de terceros.

Apoyar el análisis de Big data, extraer las leyes del consumo de energía y proporcionar una base para optimizar las estrategias.

Capa de aplicación:

Proporciona una plataforma de monitoreo visual para mostrar el flujo de energía y el Estado del equipo a través de modelado 3D y gráficos dinámicos. Por ejemplo, el software tupu HT realiza la visualización del estilo "cyberpunk" del sistema energético del parque, admitiendo la observación de rotación de 360 grados.

Integrar módulos funcionales como predicción inteligente, diagnóstico de fallas y optimización de estrategias para realizar la automatización e inteligencia de la gestión energética.

En tercer lugar, Función central: monitoreo inteligente de toda la cadena

Los cuatro principales enlaces del "almacenamiento de carga de la red de origen" se optimizan conjuntamente para lograr un equilibrio dinámico en combinación con la tecnología de monitoreo panorámico:

Monitoreo del lado de la producción de energía:

Adquisición de datos en tiempo real: monitorear la eficiencia de los paneles fotovoltaicos y la velocidad de los ventiladores a través de sensores, y predecir la generación de energía en combinación con datos meteorológicos. El esquema ancori acreems 3.0 optimiza la producción fotovoltaica y reduce la tasa de abandono de la luz.

Optimización del plan de producción: ajustar dinámicamente la estrategia de funcionamiento de los equipos de generación de energía basada en algoritmos de Ia para mejorar la tasa de consumo de Nueva energía.

Monitoreo del extremo de transmisión de la red eléctrica:

Percepción e interacción del estado: monitorear los parámetros de voltaje y corriente e identificar fallas en la red eléctrica; Coordinar el flujo de energía fotovoltaica, de almacenamiento de energía y de la red eléctrica a través de enrutadores de energía.

Mecanismo de acceso amigable: ajustar el acceso a la fuente de alimentación distribuida de acuerdo con las necesidades de carga de la red eléctrica para lograr un funcionamiento coordinado con la gran red eléctrica.

Gestión del lado del consumidor de carga:

Gestión refinada del equipo: monitorear las características eléctricas del aire acondicionado, la iluminación y otros equipos, y adoptar estrategias de control de consumo de electricidad y ahorro de energía. El esquema de visualización de mapas muestra la distribución de la carga las 24 horas a través de un gráfico dinámico para guiar a los usuarios a ajustar el comportamiento del consumo de electricidad.

Gestión ordenada de la carga: combinar la capacidad del transformador con la señal del precio de la electricidad para coordinar la Potencia de la pila de carga y evitar la sobrecarga de la red eléctrica causada por la carga centralizada.

Optimización del sistema de almacenamiento de energía:

Control de la estrategia de carga y descarga: organizar razonablemente el tiempo de carga y descarga de los equipos de almacenamiento de energía de acuerdo con los datos de producción y consumo de energía. Por ejemplo, el almacenamiento de energía durante el período pico de la generación de energía fotovoltaica y la descarga durante el período pico de consumo de electricidad reducen el costo de la electricidad.

Monitoreo del Estado de salud: seguimiento en tiempo real de la electricidad restante de la batería, número de cargas y descargas, predicción de la vida útil de la batería y optimización del plan de mantenimiento.

4, Ruta de implementación: adaptación multiescenario y liberación de valor

El plan es clarovariosLos escenarios de implementación, que cubren áreas industriales, rurales y de servicios, son los siguientes casos típicos:

Escenario industrial: integración del almacenamiento de carga de la red de fuentes del parque industrial

Caso: un parque industrial despliega sistemas fotovoltaicos distribuidos, de almacenamiento de energía y microredes inteligentes para lograr un equilibrio dinámico entre la generación de energía, el consumo de energía y el almacenamiento de energía a través de una plataforma de monitoreo panorámico.

Valor: ahorro anual de 1,2 millones de yuanes en gastos de electricidad, reducción de 3.000 toneladas de emisiones de carbono y aumento de la tasa de autosuficiencia energética del parque al 65%.

Escenario rural: proyecto de almacenamiento de carga de la red de fuentes de desarrollo de toda la aldea

Caso: una zona rural utiliza la energía fotovoltaica del techo y la generación de energía de biomasa, combinada con el sistema de almacenamiento de energía para lograr "la electricidad verde espontánea es la principal y la gran red eléctrica está garantizada".

Valor: promover la revolución energética rural, estimular el potencial de consumo rural y cultivar y fortalecer la economía colectiva.

Escenario institucional público: integración del almacenamiento de carga de la red de fuentes escolares

Caso: una universidad despliega un sistema fotovoltaico + de almacenamiento de energía, optimiza la estrategia de consumo de electricidad a través de una plataforma de monitoreo panorámico y participa en las transacciones del mercado eléctrico en combinación con el mecanismo de respuesta a la demanda.

Valor: ahorrar 800000 yuanes en costos energéticos al año y mejorar el nivel de inteligencia de la gestión energética del campus.

V, Presentación de la interfaz característica del software

5.1 monitoreo en tiempo real

La interfaz del sistema de monitoreo del sistema de gestión de energía de la microred incluye la interfaz principal del sistema, que incluye la fotovoltaica de la microred, la energía eólica, el almacenamiento de energía, las pilas de carga y la composición general de la carga, incluida la información de ingresos, la información meteorológica, la información de ahorro de energía y reducción de emisiones, La información de potencia, la información de energía, la situación de tensión y corriente, etc. De acuerdo con las diferentes necesidades, también se puede mostrar la información del sistema de carga, almacenamiento de energía y fotovoltaica.

5.2 interfaz fotovoltaica

Muestra la información del sistema fotovoltaico, que incluye principalmente el monitoreo y alarma del Estado de funcionamiento del lado DC y el lado AC del inversor, las estadísticas y análisis de la generación de energía del inversor y la central eléctrica, el monitoreo y análisis de la generación de energía del Gabinete conectado a la red, las estadísticas de horas de uso efectivo anual de la generación de energía de la central eléctrica, las estadísticas de ingresos de generación de energía, las estadísticas de reducción de emisiones de carbono, el monitoreo de irradiancia / viento / humedad ambiente, la simulación de potencia de generación de energía y el análisis de Al mismo tiempo, se muestra la Potencia total del sistema, la corriente de voltaje y los datos de funcionamiento de cada inversor.

5.3 interfaz de almacenamiento de energía

Muestra la capacidad instalada de almacenamiento de energía de este sistema, la carga y descarga actuales de almacenamiento de energía, los ingresos, la curva de cambio SOC y la curva de cambio de energía. Presentación y control de datos de PCS y bms.

5.4 interfaz de energía eólica

Mostrar la información del sistema de energía eólica, que incluye principalmente el monitoreo y alarma del Estado de funcionamiento del lado DC y el lado AC de la máquina integrada de control de inversores, las estadísticas y análisis de la generación de energía del inversor y la central eléctrica, las estadísticas de horas de uso efectivo anual de la generación de energía de la Central eléctrica, las estadísticas de ingresos de generación de energía, las estadísticas de reducción de emisiones de carbono, el monitoreo de velocidad del viento / viento / temperatura y humedad ambiental, la simulación de potencia de generación de energía y el análisis de eficiencia; Al mismo tiempo, se muestra la Potencia total del sistema, la corriente de voltaje y los datos de funcionamiento de cada inversor.

5.5 interfaz de la pila de carga

Muestra la información del sistema de pilas de carga, que incluye principalmente la Potencia total de la pila de carga, la potencia, la electricidad y el costo de la electricidad de la pila de carga AC - dc, la curva de cambio, los datos de funcionamiento de cada pila de carga, etc.

5.6 previsión de generación de energía

A través de datos históricos de generación de energía, datos medidos y datos de predicción meteorológica futura, se predice la Potencia de generación de energía distribuida a corto y corto plazo, y se muestra la tasa calificada y el análisis de errores. De acuerdo con la predicción de potencia, se puede introducir manualmente o generar automáticamente un plan de generación de energía, lo que facilita el control centralizado de los usuarios de la nueva generación de energía del sistema.

5.7 configuración de la Estrategia

El sistema debe ser capaz de establecer el modo de funcionamiento del sistema y configurar diferentes estrategias de control de acuerdo con los datos de generación de energía, la capacidad del sistema de almacenamiento de energía, la demanda de carga y la información sobre el precio de la electricidad compartida en el tiempo. Por ejemplo, cortar picos y llenar valles, planificación de ciclos, control de la demanda, prevención de contracorriente, carga ordenada, expansión dinámica, etc.

5.8 alerta en tiempo real

Tiene una función de alarma en tiempo real, el sistema puede cambiar la posición de la señal remota, como el inversor y el arranque y cierre del convertidor bidireccional en cada subsistema, y la acción de protección dentro del equipo o el viaje de accidente debe ser capaz de emitir una alarma, y debe ser capaz de mostrar el evento de alarma o el viaje en tiempo real, incluido el nombre del evento de protección y el momento de la acción de protección; Y debe ser posible notificar al personal relevante en forma de ventanas emergentes, sonido, mensajes de texto y llamadas telefónicas.

5.9 monitoreo de la calidad de la energía eléctrica

Se puede realizar un monitoreo continuo de la calidad de la energía eléctrica de todo el sistema de microred, incluido el Estado estable y el Estado transitorio, para que los gerentes puedan comprender la calidad de la energía eléctrica del sistema de suministro de energía en tiempo real, a fin de detectar y eliminar los factores inestables del suministro de energía a tiempo.

5.10 mapa topológico de la red

El sistema admite monitorear el Estado de comunicación de cada equipo del sistema de acceso en tiempo real y puede mostrar completamente toda la estructura de red del sistema; Se puede diagnosticar el Estado de comunicación del equipo en línea, y cuando se produce una anomalía de red, se puede mostrar automáticamente el equipo o componente defectuoso y su parte de falla en la interfaz.

5.11 registro de fallas

Cuando el sistema falla, registra automáticamente y con precisión los cambios en las cantidades eléctricas relevantes durante el proceso previo y posterior a la falla. a través del análisis y comparación de estas cantidades eléctricas, desempeña un papel importante en el análisis y manejo de accidentes, juzgando si la protección actúa correctamente y mejorando el nivel de funcionamiento seguro del sistema eléctrico. Entre ellos, se pueden registrar un total de 16 ondas de falla, cada onda de grabación puede desencadenar 6 ondas de grabación, cada onda de grabación puede registrar 8 ondas semanales antes de la falla y 4 ondas semanales después de la falla, con un tiempo total de grabación de 46 S. cada punto de muestreo contiene al menos 12 ondas analógicas y 10 ondas de conmutación.

5.12 memoria del accidente

Se pueden registrar automáticamente todos los datos de escaneo en tiempo real antes y después del momento del accidente, incluida la posición del interruptor, el Estado de Acción de protección, la medición remota, etc., formando una base de datos para el análisis del accidente.V;

El usuario puede personalizar el evento de inicio de la memoria del accidente, y cuando ocurre cada evento, se almacenan los datos de los puntos relevantes de los 10 ciclos de escaneo anteriores al accidente y los 10 ciclos de escaneo posteriores al accidente. Los puntos de datos que inician eventos y monitoreo pueden ser designados por el usuario y modificados a voluntad.

Vi, Recomendaciones de productos relacionados con soluciones

Conclusión:

El "plan de implementación para acelerar la integración del almacenamiento de carga de la red de fuentes" de la provincia de Henan proporciona un modelo de práctica replicable para todo el país, cuyo núcleo es lograr el equilibrio dinámico de la Sección de cuatro anillos del "almacenamiento de carga de la red de fuentes" del sistema energético a través de la tecnología de monitoreo panorámico. En el futuro, con la aplicación en profundidad de Internet de las cosas, Big data e inteligencia artificial, la integración del almacenamiento de carga de la red de fuentes evolucionará hacia una dirección más eficiente e inteligente, contribuyendo al programa chino para la transformación energética global.