마이크로그리드 EMS

개요

마이크로그리드는 분산 에너지와 부하를 포함하는 중, 저압 교차/직류 전력 시스템이다.마이크로그리드와 대전망의 연결 관계에 따라 마이크로그리드는 독립형과 병렬형 두 종류로 나눌 수 있다.이 중 독립형 마이크로그리드와 대전력망 사이에는 전기적 연결이 없고 외딴 섬 모드에서만 운행한다.전력망형 마이크로그리드는 하나의 제어 가능한 단위로서 큰 전력망과 연결되며 전력망 연결 모드와 외딴 섬 모드에서 작동할 수 있다.

ST895는마이크로그리드 EMS광 볼트, 에너지 저장, 배전 시스템, 디젤 발전을 종합적으로 모니터링, 분석, 제어하는 시스템 모듈을 갖추고 있으며, 주요 기능은 데이터 수집 및 처리, 경보 처리, 제어 및 조작 기록 (인공 조작, 제어기 자동 제어, 전력망 에너지 관리 시스템 자동 제어, 전력망 안정 제어, 상호작용 서비스, 최적화 스케줄링, 안전 교정, 원본 네트워크 하중 저장 협동 최적화, 부하 관리 등), 관리 기능, 제어 및 조작 (각종 디스플레이 기능, 풍경 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 시료 저장 기능, 기능, 권한 관리 등

총체적 원칙

(1) 시스템이 채용한 개념, 기술, 방법, 설비는 믿음직하고 성숙할 뿐만 아니라 현재의 국제 수준을 반영할 수 있으며 발전 잠재력을 가지고 있다.시스템 전체 기술 성능은 현재 국내에 도달해야 한다마이크로그리드 EMS시스템 건설의 수준, 그리고 일정 기간 동안 그 성질을 유지한다.

(2) 시스템 소프트웨어와 하드웨어의 선택은 오픈 시스템 규범을 따르고 개방된 운영 체제, 데이터베이스, 응용 프로그램, 개발 도구, 인터페이스 프로토콜 등을 포함한 다양한 국제 표준 프로토콜을 지원해야 한다.

(3) 시스템은 시스템 용량, 통신 능력, 처리 능력 등 방면에서 확충성을 가져야 하며, 편리하게 제품 업그레이드, 세대 교체 및 기능 확충을 진행할 수 있다.타사 애플리케이션에 개방형 표준 인터페이스를 제공하는 기술, 방법 및 장치향후 업그레이드에서는 기존 투자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 종합적인 성능 가격 비율도 높습니다.

(4) 시스템은 매일 24시간 정상적으로 작동하고 매년 365일 가동할 수 있으며 모든 설비는 높은 신뢰성과 우수한 성능을 가지고 있다.

(5) 시스템은 높은 보안성과 비밀성을 가지고 있으며 시스템 등급별 보호, 데이터 저장 권한에 대한 통제, 네트워크 보안 격리 등 수단을 통해 각종 형식의 시스템에 대한 불법 침입을 방지한다.

(6) 시스템 관리자는 시스템을 유지 관리할 수 있고 유지 보수를 할 때 시스템의 전체 업무 운영에 영향을 주지 않는다.동시에 시스템의 각종 문서를 완전하고 정확하며 앞뒤가 일치해야 하며 물리적 연결의 정확성을 해당하는 각종 문서에 진실하게 기록해야 한다.각종 문서는 자체의 기록이 정확할 뿐만 아니라 서로 논리적으로 일치하도록 보장해야 한다.인계 후 사용자 유지 관리 용이성

시스템 네트워크 구조

마이크로그리드 EMS시스템은 주로 EMS 워크스테이션 주비, 베이더우 타이밍 장치, 조정 컨트롤러, 통신 네트워크 설비 등으로 구성되며, 시스템은 스테이션 제어층, 간격층, 대지층 3층 구조를 채택하며, 시스템 구조 설명도는 다음 그림과 같다.

EMS 워크스테이션 (또는 서버) 은 전체 시스템의 핵심이며, 주요 기능은 에너지 관리 소프트웨어를 실행하고, 스케줄링 명령을 받고, 제어 명령을 지역 계층으로 내리는 것이다.EMS 서버는 이중 핫 스페어 이중화 형식을 사용하며, 운영 체제는 국산 Unix 또는 Linux 보안 운영 체제를 사용하여 네트워크 관련 시스템 데이터의 안전을 확보한다.설비 형식은 랙식으로 설치하고 부대 서버 캐비닛은 설비 컨테이너에 설치한다.

특징

주요 특징

(1) EMS 시스템은 네트워크와 외딴 섬의 두 가지 모드 제어 알고리즘을 갖추고 있으며, 두 가지 운행 모드 간의 매끄러운 전환을 제어할 수 있다;

(2) 시스템은 부하용 전기에 대해 장기적이고 단기적인 예측을 할 수 있으며, 예측 분석을 통해 마이크로그리드 시스템에 대한 고급 에너지 관리를 실현하여 마이크로그리드가 안전하고 경제적으로 운행할 수 있도록 한다;

(3) 시스템은 IEEE1588 미묘한 수준의 정확한 클럭 동기화를 지원하는 타이밍 기능을 지원합니다.

(4) C/S 구조 지원, 멀티태스킹, 다중 사용자 전면 백그라운드 실시간 처리 지원;

(5) 시스템은 크로스플랫폼 운행 특성을 갖추어 윈도우즈, linux, 국산 운영체제 플랫폼에서 운행할 수 있다;

시스템 성능 요구 사항

시스템 안정성

(1) 시스템의 연간 신뢰성 > 99.9%;

(2) 유닛(모듈) 부품의 평균 N 장애 시간 > 50000시간;

(3) 중요 (핵심) 부품의 평균 N 장애 시간 > 100000시간.

작동 수명

(1) 모든 설비의 수명은 정상적인 사용 (일정한 비품 있음) 조건에서 15년 이상이어야 한다.

(2) 모든 장치는 주어진 성능 지표에서 작동하며 4000 시간 동안 수동으로 조정하고 유지 관리할 필요가 없습니다.

시스템 실시간 지표

(1) 원격 측정 사구일수록 전송시간 3초 미만

(2) 원격 신호 변위 전송 시간 2초 미만

(3) 원격 조종, 원격 조정 명령 전송 시간 1초 미만

(4) 시스템 실시간 데이터 스캔 시간 1~10초(조정 가능)

(5) 컴퓨터 원격 네트워크 통신에서의 실시간 데이터 전송 시간 3초 미만

(6) 화면 호출 응답 시간 2초 미만

(7) 화면 실시간 데이터 갱신 주기 1~10초(조정 가능)

(8) 아날로그 화면 데이터 갱신 주기 2~5초

(9) 최소 아카이브 간격 10min, 최대 6개월

정확도

(1) 원격 측정 정확도가 99.5% 보다 크다

(2) 원격 신호 정확도 100%

(3) 원격 조종 정확도 100%

(4) 원격 조정 정확도 100%

(5) 사이트 내 해상도 2ms 미만

(6) 시스템 사고 기억(PDR) 시간

(7) 시스템 사고 전 기억 시간 15분

(8) 시스템 사고 후 기억 시간 15분

시스템 부하율 지표

전력망 상태:

(1) 임의의 5분 동안 서버 CPU의 평균 부하율 ≤ 20%

(2) 임의의 5분 동안 MMI 워크스테이션 CPU의 평균 부하율 ≤ 30%

(3) 임의의 5분 동안 메인스테이션 LAN의 평균 부하율 ≤ 10%

전력망 사고 상태:

(1) 임의의 1분 동안 서버 CPU의 평균 부하율 ≤ 30%

(2) 임의의 1분 동안 MMI 워크스테이션 CPU의 평균 부하율 ≤ 40%

(3) 임의의 1분 동안 메인스테이션 LAN의 평균 부하율 ≤ 20%

기능

마이크로그리드 EMS주로 데이터 수집, 데이터 처리, 경보 처리, 휴먼 컴퓨터 인터렉션, 실시간 통계, 에너지 관리 등 기능을 포함한다;

데이터 수집

(1) 각 풍력발전, 태양광 인버터 정보 (발전상태, 출력, 교차/직류 차단기 상태, 직류측 전압, 전류, 교류 삼상전압, 주파수, 전류, 온도, 각종 경보정보 등);

(2) 에너지 저장 변류기 정보 (충전 방전 상태, 출력, 교차/직류 차단기 상태, 직류 측 전압, 전류, 교류 삼상 전압, 주파수, 전류, 온도, 각종 경보 정보 등);

(3) 배터리 관리 시스템 정보 (충방전 상태, 전력, 접촉기 상태, SOC, SOH, 직류 측 전압, 전류, 단일 배터리 전압, 온도, 각종 경보/보호 정보 등);

(4) 네트워크 배전 캐비닛의 각 다기능 계량기 정보 (상전압, 선전압, 삼상전류, 유공/무공공률, 시재공률, 공률인수, 주파수, 유공/무공률 등);

(5) 사용자 배전장의 각 다기능 계량기 정보 (상전압, 선전압, 삼상전류, 유공/무공공률, 시재공률, 공률인수, 주파수, 유공/무공률 등);

(6) 에너지 저장 야외 캐비닛 정보 (에어컨 정보, 소방 시스템 정보);

(7) 디젤기관 시스템 (운행모드, 출력, 교류차단기 상태, 교류상전압, 선전압, 3상전류, 유공/무공공률, 시재공률, 공률인수, 주파수, 유공/무공전도 등);

(8) 수소연료전지시스템 (운행모드, 출력, 교류차단기 상태, 교류상전압, 선전압, 3상전류, 유공/무공공률, 시재공률, 공률인수, 주파수, 유공/무공전도 등);

데이터 처리

에너지 관리 시스템 데이터 처리 모듈은 아날로그량 처리, 상태량 처리, 비실측 데이터 처리, 계산 및 통계 등의 기능을 제공한다.

(1) 아날로그 처리: 아날로그 양은 각 시스템 운행의 실시간 계량화 값을 설명한다.아날로그량에 대한 처리는 모든 인공적으로 설정한 아날로그량을 자동으로 목록으로 표시할 수 있어야 하며, 이 아날로그량이 속한 공장에 따라 상응하는 배선도를 조정할 수 있어야 한다.

(2) 상태량 처리: 상태량은 스위치량과 다중 상태의 숫자량을 포함하며, 구체적으로 설비의 좋고 나쁨 상태, 스위치 위치, 격리 브레이크, 접지 브레이크 위치, 보호 하드 접점 상태 등 기타 각종 신호량이다.상태량은 인공적으로 설정할 수 있으며, 인공적으로 설정한 상태가 채집 상태와 일치할 때 힌트 정보를 줄 수 있다.

(3) 비실측 데이터 처리: 직접 수집하지 않은 데이터를 비실측 데이터라고 하며, 인공적으로 입력할 수도 있고, 계산을 통해 얻을 수도 있다.

(4) 계산: 사용자 정의 방정식 계산과 자주 사용하는 표준 계산 기능을 갖추고 있다.표준 컴퓨팅 기능을 사용자화할 수 있습니다.

(5) 통계: 디젤기관 발전량, 태양광 발전량, 에너지 저장 충전, 방전 시간, 고장 배터리 수 등 중요한 데이터에 대해 통계 분석을 진행한다.측정 값에 대한 통계에는 최대, 최소, 평균, 해당 시간 통계가 포함됩니다.

경보 처리

EMS 시스템은 사고 경보와 예고 경보 기능을 갖추고 있다.사고 경보에는 비정상적인 조작으로 인한 차단기 스위치와 보호장치 동작 신호가 포함된다;예고 경보에는 일반 장치 변위, 상태 이상 정보, 아날로그량 또는 온도량 한계, 컴퓨터 모니터링 시스템의 소프트웨어, 하드웨어 상태 이상 등이 포함된다.

인간과 컴퓨터의 상호 작용

시스템 홈 페이지

PCS 시스템 모니터링 프로필

BMS 모니터링 프로필

배전 캐비닛 모니터링 프로필

인버터 모니터링 프로필

실시간 통계

EMS 시스템은 다음과 같은 실시간 모니터링 및 통계 기능을 제공합니다.

(1) 분산형 전원 발전 통계: 분산형 태양광 전원의 실시간 운행 정보, 경보 정보를 전면적으로 감시하고 태양광 발전에 대해 다방면의 통계와 분석을 실시하여 분산형 전원에 대한 전면적인 통제를 실현한다.

(2) 에너지 저장 모니터링: 에너지 저장 배터리의 실시간 운행 정보, 경보 정보를 전면적으로 감시하고 에너지 저장에 대해 다방면의 통계와 분석을 실시하여 에너지 저장에 대한 전면적인 통제를 실현한다.

(3) 부하 모니터링: 조건부 부하를 감시, 제어 및 통계하고 저주 적재 감소, 전력망 전력 균형 제어 분석 등에 근거를 제공한다.

(4) 배전망 종합감시와 통계: 배전시스템의 운행을 통일적으로 감시하는 종합정보는 인터넷주파수, 모선전압, 배전공률, 그리고 총발전출력, 에너지저장잉여용량, 총유공부하, 총무공부하, 민감부하총유공, 통제가능부하총유공, 절제가능부하총유공을 포함하며 각 차단기의 스위치상태, 각 브랜치의 유무공률, 각 설비의 경보 등 정보를 실시간으로 감시하여 배전망의 안정된 정책을 제정한다.대외 전력망은 통신 인터페이스를 남겨 두어 출력을 만족시키고 추가 설비를 제공하지 않는다.

에너지 관리

EMS 시스템은 운영자가 입력한 명령에 따라 차단기, 스위치 전환 등의 정상적인 작업과 기타 필요한 작업을 수행할 수 있으며, 전원 및 부하 모니터링 데이터, 통계 결과에 따라 균형 잡힌 계산 및 정책 응답을 할 수 있다.작업 제어의 실행 결과는 관련 장치 그림에 피드백될 수 있으며, 실행 상황은 정상 (또는 이상) 실행 보고서를 생성하고 표시할 수 있습니다.

스위치 제어 기능

EMS는 수동 회로 차단기로 구성된 시스템을 제외한 모든 배전 캐비닛의 회로 차단기를 원격으로 끌 수 있으며, 각 회로 차단기 상태 위치를 정확하게 표시할 수 있는 시스템 메인 인터페이스이며, 운영자가 해당 명령을 입력하면 회로 차단기 분할/결합 작업을 수행할 수 있습니다.자동 모드에서 EMS는 필요에 따라 해당 차단기를 자동으로 분할/결합할 수 있습니다.하중의 일부를 잘라내거나 다중 전원 공급 장치를 전환할 때 / 전원 스위치의 합을 맞추는 경우.

태양광 인버터 제어

EMS는 태양광 인버터 작동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 연속적인 유공 조절, 무공 조절 태양광 인버터 기능을 갖추고 있다.시스템 작동 상태에 따라 태양광 인버터의 유공 출력 출력을 실시간으로 조절한다.

에너지 저장 시스템 제어

EMS는 BMS, PCS 작동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, BMS 명령 및 상태에 따라 PCS의 충전 모드, 충전 전력, 충전 전류, 방전 전력 등 운행 매개변수를 동적으로 조정할 수 있다.EMS는 배터리 보호 기능을 갖추고 BMS 업로드 명령 및 실시간 상태에 따라 PCS가 정지, 대기, 방전만, 충전 등의 기능을 수행하도록 제어하며 BMS 상태에 따라 PCS에 대해 연속 유공 조절, 무공 조절 명령을 내릴 수 있다.

장작 시스템 제어

EMS는 차이발의 운행 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있고, 통신 방식을 통해 차이발의 상태를 모니터링할 수 있으며, 차이발의 전력 공급 회로에는 차단기와 스마트 계량기가 설치되어 있으며, 시스템은 전력 공급 회로의 전류 전압, 출력 및 발전량을 모니터링할 수 있으며, 시스템은 차이발에 대한 제어 회로 제어 기능을 갖추고 있다.

오프사이트 병렬 논리 제어

오프사이트 논리 제어

네트워크 분리 제어 논리는 주로 시전 참여 없이 외딴 섬 운행 모드를 처리한다.안정적인 자발적, 자체 저장, 자체 판매 조절을 실현한다;구체적인 운행 논리는 다음 그림과 같다.

논리 프로세스를 위해 주로 효율적인 C 논리 알고리즘으로 구현됩니다.

병렬 논리 제어

전력망 연결 제어 논리는 주로 시전이 참여하는 상황에서 전력망 연결 운행 모델을 처리한다.구체적인 운행 논리는 다음 그림과 같다.

논리 프로세스를 위해 주로 효율적인 C 논리 알고리즘으로 구현됩니다.

요약

ST890은마이크로그리드 EMS시스템은 전체 마이크로그리드 시스템에서 핵심적인 위치에 있으며 마이크로그리드에 대한 측정, 감시, 제어, 보호 및 고급 대략적인 모니터링 시스템이다.마이크로그리드의 실시간 에너지 스케줄링과 관리, 추적, 검측 등을 실현하는 데 중요한 역할을 한다.

사례

프로젝트는 고도가 높은 지역에 위치하며 고도는 약 5400미터이며 시스템은 주로 EMS 워크스테이션,BMS、PCS、태양광 발전, 디젤발전기 및 부하 등.

현장에서 다기능 계기, 직류 스크린, 태양광 인버터, BMS, PCS 등 설비에 대해 데이터 수집을 진행하고, 네트워크를 연결하여 제어 정책을 실행하고, 네트워크 이탈 제어 정책을 디버깅한다.EMS는 BMS, PCS 작동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, BMS 명령 및 상태에 따라 PCS의 충전 모드, 충전 전력, 충전 전류, 방전 전력 등 운행 매개변수를 동적으로 조정할 수 있다.EMS는 배터리 보호 기능을 갖추고 BMS 업로드 명령 및 실시간 상태에 따라 PCS가 정지, 대기, 방전만, 충전 등의 기능을 수행하도록 제어하며 BMS 상태에 따라 PCS에 대해 연속 유공 조절, 무공 조절 명령을 내릴 수 있다.