分布式电源参数

《分布式电源参数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分布式电源参数（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、分布式电源参数:：1、宽电压输入范围：85265VAC 50Hz10% 2、输出电压：220V、 110V、48V、24V,满足各种场所使用。3、输出功率：持续功能100W；短时功率200W(20S)； 瞬时功率600W(100ms)。4、蓄电池充放电管理功能：设备配置2节12V蓄电池，当交 流停电时，保证直流供电不中断。设备后备用电时间由蓄电池容量和负载大小决定，当蓄电 池放电至过欠压时，装置发出报警信号，并为保护蓄电池自动停止直流输出；当交流供电正 常时，装置自动恢复直流供电并在 72 小时之内可将蓄电池重新充满。 5、通讯规约： MODBUS 通信规约、通信速率? 9600bps 相关技

2、术背景分布式电源作为集中供电方式的一种补充，在充分利用可再生能源以及减少环境污染等 方面将发挥重要作用，受到国内外电力工作者的广泛重视，被誉为本世纪电力发展的关键技 术之一。但是分布式电源并网运行可能会对大电网产生影响，因此需要在已有研究工作的基 础上，从定量的角度对该影响进行分析，以准确评估分布式电源接入系统后电网运行的安全 稳定性，这就需要相应的参数监测装置。1.4.2 参数监测装置的研究现状 随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，各种各样的电力电子设备被广泛的应用， 尤其是动态非线性负载的应用，随之而来的电力系统的电能质量问题也越来越引起人们的关 注。在国外，早已经有专门机构来制定各种

3、电能质量的规范，而我国在近年也逐渐提出了各 种质量标准，并在最近几年的电网改造中越来越重视电能质量的监控。传统的分布式电源检测是靠分立的仪器组合完成的，如功率装置、波形监测装置、谐波 分析装置等。这种测试装置的弊端是体积太大、自动化程度低，无法完成无人监控的目的， 数据不集中，而且反应不快，不利于实时监控。新一代的测试系统是高集成式的，是基于无 人监控的目的的。这种系统的具体实现按信息处理次序由传感器、信号采集、多路模数转换、 数据处理、标准判断、控制、统计、通信等部分组成。这种系统克服了传统测试的弊端，比 较符合现代监控的要求。 微机技术在电力系统中的普及应用，使电力系统的测量和监控技术得

4、到了快速的发展，但目前的实际应用，在测量方法或测量原理以及器件的 选择等方面还有些欠缺，主要体现在以下方面：(1) 处理功能较差，可扩展存储空间较小，运算速度较慢，难以运用精 度严格的算法进行大量的实时数据处理，不能满足电力监测高实时性的要求。(2) 在测量方法上，通常采用直流采样，这种方法虽然简单，但测量精 度会受到整流电路的影响。(3) 在测量的关键部件之一MCU(Micro Con troller Uni t)上，通常选10用单片机作为CPU，但随着电力系统对实时性、数据量和计算要求的不断 提高，这些器件在计算能力方面己经不能良好地满足电力系统的要求，导 致电力系统的高精度测量、实时监控

5、和先进算法的运用受到了限制。(4) 有的产品虽然引进了国外的技术模块，功能较强，可是价格较高， 且不完全适合我国的市场。(5) 在测量原理上，有些装置假设工频信号为理想的 50Hz 正弦波，这 样就忽略了谐波信号的影响。在过去的几十年里，单片机的广泛使用实现了简单的智能控制功能。 但是随着计算机科学与技术、信号处理理论与方法的迅速发展，需要处理的数据量越来越大，对电网参数监测装置的实时性和精确度的要求也越来 越高。显然，传统的单片机技术已经不能满足电力系统实时监控的需要，DSP(Digital Signal Processor將逐步取代一般的 MCU24。1.5 本课题的研究意义 本课题从软硬

6、件两方面设计了分布式电源并网运行的参数监测装置，具有以下两方面的意 义：(2)为分布式电源并网运行提供了监测装置，分布式电源接入电网，对节点电压、电能质量、 系统保护、可靠性、短路电流等都会产生一定影响，需要定量的研究其接入电网后对电力系 统的影响，以便提出消除各种不利影响的方法。实时地监视分布式电源并网运行时关键点的 电压、有功、无功、相对功角等参数，对掌握电网实际的静态和动态行为，指导电网安全、 经济运行有着重要的工程实际意义。分布式电源集中监控，是通信建设的一个重要方面；其体系结构关系到整个监控系统的实时 性，安全性和可靠性。软件体系结构主要包括：软件成分的划分、描述，成分之间的交互关

7、系，以及系统的软件结构等。一个完善的通信电源集中监控系统，应具备可靠性、实时性和 可扩充性。而可靠性、实时性和可扩充性从根本上来说，不仅取决于硬件体系结构，更多的 取决于系统软件体系结构。本文旨在提出了一种全新的集中监控软件体系结构，为广大读者 提供一种借鉴。一、目前常用的电源监控系统一般的分布式电源集中监控系统的硬件结构，由各类传感器、数据采集模块、数据采集 机、通信线路，以及监控机等组成。传感器一方面与被监控设备相连接，将电压、电流、温 度、湿度等模拟量采集，并转换成数据采集控制机易于处理的直流电压、电流；另一方面 与数据采集模块相连接，将转换后的直流电压、电流送入数据采集模块，以便完成A

8、/D转 换。数据采集机接受从采集模块送来的数据并储存。监控机可将采集来的数据显示，并提供 接口供操作人员对被监控设备进行控制。分布式电源集中监控系统的软件体系结构，关系到硬件体系能否充分发挥作用，真正满 足实时监控的需要。二、全新的监控软件模式 透过分析业内几种常用软件体系结构后，我们发现其在功能上的分布，仍不能达到大型监控系统在实时性上的需求，从而影响监控系统的安全性。笔者根据通信电源监控系统的特 点，在实践中提出了集中监控体系结构的新模式。新模式的思想主要是满足分布式计算环境 中的监控Server仅完成数据的采集、存储和发送，对数据的解释则由监控机完成。监控Server上述行了一个基于TC

9、P/IP协议的Server程序：该Se rver程序接收来自监控机的请求，从采集机中收集数据后，仅将数据发送给监控机。内 监控机上运行了一个浏览器，该浏览器由Visual C+编程完成。通过该浏览器从 本机调入一个由标记性语言编写的文件，该文件提供数据来源和显示格式等信息。监控机根 据数据来源，可向不同的监控Server发出数据请求：当监控机接收到来自Serve r的数据后，会根据标记性语言编写的文件中提供显示数据，而浏览器则完成数据的解释与 重组，并输出到输出设备上，从而完成一次数据的采集。该模式一厂，采集机提供数据；监控Server完成数据的传送；监控机完成数据的 解释、重组与显示，使系统

10、的分布更能满足远程监控的需求。在监控机上编写如下标记性程 序，该程序由浏览器解释广执行。监控机后台运行一个浏览器程序，该程序对以上程序解释 执行。浏览器程序分析标记性程序前两行，得到监控Server的IP地址，模块序号及 需要得到的数据项数，从而生成一个数据请求命令包。浏览器程序，将数据请求命令包发送 给监控Server,监控Server提取信息1 0、2后，从采集机中取出设备序号为 10的两个数据项，生成响应包并发送给监控机，监控机接受到数据后执行第4到12行程 序，将文字图形与数据重组，最终将数据、文字与图形显示在监控机上供操作人员查询。程 序的第三行表示数据每5秒钟更新一次，因此监控机必

11、须每5秒钟与监控Server通信 一次以取得最新数据。三、结束语综上所述，采集机与监控机合二为一模式，适合小型监控系统；采集机与监控机分布模 式，适合中型监控系统，但其软件系统不开放，不利于系统的扩充；采集机与监控机Web 连接模式，适合大型监控系统，但其只不过是新技术在集中监控领域的应用，没有根据监控 系统本身的特点，因此也不能满足监控系统的实时性需求。新模式在满足监控系统实时性的 基础上，其本身的软件体系结构是开放的，因此适用于通信系统中各种大中小型的电源监控 系统。1. 分布式发电技术的发展 长期以来，电力系统向大机组、大电网、高电压的方向发展。进入20 世纪 80 年代，各种 分散布置

12、的、小容量的发电技术又开始引起人们的关注，经过20 多年的发展，分布式发电 已成为一股影响电力工业未来面貌的重要力量。引起这一变化的原因主要有以下几个方面1) 应对全球能源危机的需要。随着国际油价的不断飙升，能源安全问题日益突出，为了实现可持续发展，人们的目光转向 了可再生能源，因此，风力发电、太阳能发电等备受关注，快速发展并开始规模化商业应用， 而这些可再生能源的发电大都是小型的、星罗棋布的。2) 保护环境的需要。CO2 排放引起的全球气候变暖问题，已引起各国政府的高度重视，并成为当今世界政治的 核心议题之一。为保护环境，世界上工业发达国家纷纷立法，扶持可再生能源发电以及其他 清洁发电技术(

13、如热电联产微型燃气轮机)，有利地推动了 DG的发展。3) 天然气发电技术的发展。 对于天然气发电来说，机组容量并不明显影响机组的效率，并且天然气输送成本远远低于电 力的传输，因此比较适合采用有小容量特点的DG。4) 避免投资风险。 由于难以准确地预测远期的电力需求增长情况，为规避风险，电力公司往往不愿意投资大型 的发电厂以及长距离超高压输电线路。此外，高压线路走廊的选择也比较困难。这都促使电 力公司选择一些投资小、见效快的DG项目来就地解决供电问题。在国际上， DG 的发展方兴未艾。在美国， 1978 年修改了公共事业法，以法律的形 式要求各电力公司接受用户的小型能源系统，特别是热电机组并网;

14、2000 年，热电联产装机 容量已占总装机容量的7 %，预计到2010 年将占其总装机容量的14 %;2008 年，风力发电 装机容量达2500万kW;太阳能装机容量达87万kW。欧洲在世界上最早开始应用DG。目 前，丹麦、芬兰、挪威等国的DG容量均已接近或超过其总发电装机容量的50 %;欧洲DG应 用规模最大的德国，2008年末风电装机容量达到2300万kW，太阳能发电装机容量达540 万 kW。我国应用的 DG 原来主要以小水电为主，风电、光伏发电等起步相对较晚。 2003 年以 来，国家强力推进节能减排，颁布了可再生能源法并制定了一系列促进可再生能源利用 与提高能效技术发展的政策。到20

15、08 年底，我国风力发电装机容量达到1200 万 kW ，跃 居世界第三位;光伏发电装机容量达到14 万 kW。近年来，各国政府对能源安全与环境问题高度重视。美国、欧盟都提出2020 年应用可 再生能源占总能源消费的比例超过20 %;我国也制定了 2020 年应用可再生能源占消费总能 源的比例达 15 %的目标。目前，各国可再生能源发电容量在总发电装机容量中的比例远低 于这些目标，可见DG的发展空间巨大。目前，风力发电等可再生能源发电的成本还远高于常规燃煤发电，只有国家实行优惠的税收 政策并给予一定的财政补贴，才能调动投资者发展 DG 的积极性。其次， DG 并网技术也 是制约DG发展的重要因

16、素，因此，智能电网的提出，从技术上为解决这一问题创造了条件。2. 分布式储能技术的发展 能量储存是电力系统调峰的有效手段，作为一种成熟的储能技术，抽水蓄能电站获得了大量 应用。近年来，作为补偿DG输出间歇性、波动性的有效手段，分布式储能技术受到了人们 的重视。蓄电池是一种传统储能技术。钠硫电池具有大容量、高效率、结构紧凑、易扩展、对环境影 响小等优点，技术进一步成熟后可用于城市电网和可再生能源发电补偿。超级电容器容量大、 使用寿命长、环保，目前已有市场化应用。2005 年，美国加利福尼亚州建造了一台450 kW 的超级电容器储能装置，用以减轻950 kW 风力发电机组向电网输送功率的波动。飞轮储能 效率高、寿命长，德国、美国等都在投资研制用于电网调峰的飞轮储能装置。超导磁能储能 具有效率高、响应快等优点，目前已在风力发电系统中得到了应用。总体来说，分布式储能技术还在发展之中，还没有实现大规模产业化