汇川技术陈实:具有新型协控系统的储能解决方案VIP专享VIP免费

民族品牌成立华为&艾默生系→汇川技术员工总部生产基地2020年支援湖北防疫700万元现金2021年支援河南防汛救灾1500万现金及产品1,1373,7778,70915,93919,48530,39367,460105,403119,319172,587224,255277,025366,005477,730587,400739,0371,150,9051,794,325030405060708091011121314151617181920212021年税后收入9991,7045,37810,43713,98215,73320,39425,85738,53259,22171,18085,556102,323168,546SCADAPLC//RFIDERPAPSMESWMSAGVAndon/SRMTMSISO9001OHSAS18001ISO14001ESDS20.20ISO26262ISO17025TS16949DA2920CL1124+++2007.032010.112013.052013.112017.022017.052012.052018.122018.082021.09PSANSAR&DAudit德国大众汽车SoftwareAuditFormel-Q2017.12NissanFCA菲亚特克莱斯勒VOLVO沃尔沃AVLNVH大规模接入呈现趋势结构更加复杂系统惯量减小电源波动性大负荷波动性大05000100001500020000250003000020112012201320142015201620172018201920202021MW火电调频备用电源发电输电配电用电缓解弃风弃光问题削峰填谷削峰填谷电力调节与补偿传统电网新型电网源侧网侧荷侧备用电源平抑负荷波动晃电调节微网黑启动源-网-荷-储一体化调频调压调峰平抑电能质量调节提高输电设施利用率系统阻尼#1PCS#2PCS#3PCS#nPCS主控备用...PMS协控层EMS控制层IEC61850协调控制器...测量信号#nBMS#1BMS#2BMS#3BMS快速网络•电网调度,电站管理,优化策略,电站监控•电池系统监控EMS(能源管理层)•PCS快速协调控制、就地监控、故障录波•紧急控制策略的执行PMS(协调控制层)•P/Q源有功功率和无功功率控制•V/F源离网电压源控制PCS(储能变流器)•电池管理系统BAT+BMS(电池系统)储能系统EMS监视与控制数据采集监视·电池系统·PCS系统·配电系统操作与控制·电池系统·PCS系统·配电系统调度通信信号上传控制接收时钟同步计量PMU故障录波保信电池系统监视模块簇组状态遥控通风消防等功率控制有功功率·AGC·计划跟踪无功功率·AVC·计划跟踪站控服务数据库查询统计工程师终端打印机储能系统PMS数据采集监视·PCS电池组·PCS系统操作与控制·PCS遥控·远程/就地有功功率控制·一次调频·紧急事件·均衡算法无功功率控制·动态无功·紧急事件·功率分配储能系统PCSPCS遥信遥测量PCS遥控量PCS有功遥调PCS无功遥调储能系统BMSBMS遥信遥测量电池组重要信息BMS数据·电池组·模块、簇图基于GOOSE网络协议的集中协调控制EMS主机AEMS主机B工作站服务器网关A网关BIEC61850AIEC61850B硬接点A硬接点BBMS协调控制器(用)协调控制器(备)并网点PT/CT采样远程分站源网荷储互动终端串口终端PCSBMSPCSBMSPCSBMSPCSBMSPCSBMSPCS...热备冗余IEC61850AIEC61850BIEC61850AIEC61850B可适应不同电池组容量、PCS容量、设备数量的组合,实现MW至GW级的储能系统的灵活配置;运行可靠性高,外特性一致性好,控制指标优的储能系统;达到并优于已有的其它类型电站控制特性(如,抽水蓄能电站/SVG等)调频、调峰、调压;紧急协调控制:电网故障时系统毫秒级响应,迅速吸收无功和有功冲击,稳定电网;提高电网跨区域直流输电能力;区域电网的大容量黑启动电源CCU实时监测并网点的频率,当频率变化超出调频死区范围时,主动实施一次调频功能,CCU在储能电站可调容量允许的范围内实施调频,调频采用有功-频率下垂曲线控制CCU实时监测并网点的电压,当电压变化超出调压死区范围时,主动实施动态无功调压功能,CCU在储能电站并网点允许的电压范围内实施调压,调压采用无功-电压下垂曲线控制𝑃=𝑃0+1𝛿%×𝑃e×𝑓𝐿−𝑓𝑓𝑁,𝑓<𝑓𝐿𝑃0,𝑓𝐿<𝑓<𝑓𝐻𝑃0+1𝛿%×𝑃e×𝑓𝐻−𝑓𝑓𝑁,𝑓>𝑓𝐻𝑄=ቐ𝑄0+𝐾(𝑈𝐿−𝑈),𝑈<𝑈𝐿𝑄0,𝑈𝐿<𝑈<𝑈𝐻𝑄0+𝐾(𝑈𝐻−𝑈),𝑈>𝑈𝐻•••••解决手段系统需求源网荷储互动终端串口终端CCU(用)CCU(备)并网点PT/CT采样EMS主机AEMS主机B工作站服务器网关A网关B热备冗余IEC61850AIEC61850B硬接点A硬接点B远程分站EtherCAT_A环网EtherCAT_B环网485CAN485CAN485CANn组ESGUESGUESGU485CANESGU2.2MWh2.2MWh2.2MWh2.2MWhIEC61850AIEC61850BIEC61850AIEC61850B源源并网点PT/CT采样热备冗余热备冗余热备冗余热备冗余热备冗余硬接点A硬接点B远程分站EtherCAT_a网EtherCAT_b网16台EtherCAT_a网EtherCAT_b网EtherCAT_a网EtherCAT_b网EtherCAT_a网EtherCAT_b网EtherCAT_A网EtherCAT_B网16台16台16台协控B(备)协控A(用)EMS主机AEMS主机B工作站服务器网关A网关BMMSA网MMSB网协调控制器A协调控制器BGOOSE_B网GOOSE_A网源网荷储互动终端串口终端HMIMMS_A网MMS_B网ESGUB(备)ESGUA(用)ESGUA(用)ESGUB(备)ESGUA(用)ESGUB(备)ESGUA(用)ESGUB(备)MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网MMS_a网,Modbus_a网IEC61850+PCS+PCS+PCS+PCS+PCS+PCS+PCS+PCSIEC61850(GOOSE)61850+EtherCATEtherCATEtherCATEtherCATEtherCAT+EMS+PCS+BMSEMS+PMS+BMSIEC61850(MMS)ms快速性:相比,采用通信,利用高速特性,可以保证快速收到指令,保证有功无功的快速响应,可以提升系统响应的快速性;而传统的通信,不同无法快速获得同步指令,导致储能电站系统响应变慢;一致性:采用通信,可以提升系统响应及动作的一致性,可以等时同步控制上千台,真正实现不同间纳秒级抖动;用通信,一次调频动作时候指令在不停在变化,每台收到的指令不一致,且通信节点数越多,通信周期越长;尤其组串式方案中,当数量多到一定程度,储能电站的通信质量无法保证,影响系统的稳定性;且多不同步在应用时在强电网及弱电网中稳定裕度过低的问题得以改善。稳定性(安全性):采用通信,可以提升系统响应的稳定性(安全性),通信按周期进行数据发收,可保证数据传输的准确性,而通信采用标准的以太网芯片,指令无法保证同时到达,因而储能电站无法做到精准调节;可扩展性:采用机组控制器概念,将多台大功率抽象成单台超大功率,真正实现储能子阵(单元)概念,大大增加系统的可扩展性,为远期规划及系统调整预留足够可剪裁性。综合:避免多台的动作不一致性造成的整站性能的下降,大大提升整站作为整体对电网在功能和性能两方面的可用性及易用性;增强系统在紧急应用中的抗干扰的能力;基于IEC61850的协调控制/基于EtherCAT高速协同控制对比基于EtherCAT通信的某110MW储能电站认证结果一次调频动作响应时间85ms动态无功调压响应时间23ms源网荷事件响应时间66ms储能电站一台动态无功调节0.9Q/Qnt/msU电压异常指令下发PCS开始响应PCS出力达到90%(b)基于EtherCAT通信(a)基于IEC61850Max(tan-ta1)<1usMax(tan-ta1)>3ms储能电站PCS输出响应指令响应时间及一致性基于的通信具有等时同步特性,可以保证多台机组同时接收到协控指令,在同一个网络中,同步误差时间小于,而属于非同步通信,当数量较多时,不同机组接收到协控指令具有随机性,不同之间的误差。因此,采用基于通信的储能电站,机组的响应时间更快,同步误差更小,系统稳定性更高。基于IEC61850的协调控制/基于EtherCAT高速协同控制对比软件性能采用拓扑,提高输出功率和利用效率最高效率,单机功率最大快速功率响应,支持各种高速通讯协议,响应时间远优于标准要求充放电转换时间功能特色通讯链路时间段、选择多样集成、、、、等通信端口,支持双网、环网、光纤通信、源网荷储快速响应具备、、、黑启动等功能具备共模抑制绝缘监测、漏电保护功能防护等级,最大工作海拔,允许环境温度~,适应高温、严寒、风沙、高海拔等各种复杂环境;采用风水冷散热系统,散热效果更佳,更高的额定功率,更宽的运行温度范围,不降额集成度高,体积小,节省空间,便于集成。较友商有更高的功率密度(提升)硬件结构:通过标准多项测试优于标准要求同规格产品体积最优功能全面多样,方位满足需求多项专利技术1324VSG5储能变流器采用风水冷散热系统,利用液体自身强大的载热能力,可以便捷地实现热量的定向转移,空风水冷却方案的优点:•热容量大•热量的定向转移•噪音小,静音环保•散热器重量轻、体积小•解决高功率密度、高损耗散热、高防护需求等瓶颈问题•与液冷系统并联切换•机侧电感为差共模集成电感,在并机和单机应用中增大了共模回路的阻抗,显著减小对电池系统的共模干扰;•采用优化的共模抑制调制策略,有效减小对外的共模电压;•并网隔离变压器(系统或系统变压器中点不接地)也可阻止共模路径;•主动式绝缘监测方案绝缘检测板主动发出信号进行监测监测点在变流器母线侧,可以在电池侧送电前检测变流器绝缘状况•被动式绝缘检测方案:需电池给变流器送电后才能进行绝缘监测;RisopPPENRisonRstpRstnSWPSWNVpVn被动式绝缘检测示意图RXCX180k10kGND采样点1、210k交流方波电源主动式绝缘检测示意图•PCS具备VSG功能实现惯量控制:通过模拟同步发电机的转子运动方程,来实现同步发电机的惯量和调速特性,实现并网模式下的一次调频功能。•PCS具备带惯性的下垂控制功能:通过下垂功率控制及低通滤来模拟同步发电机的惯量特性,实现并网及离网下的惯量支持功能。•黑启动功能要求:区域电网全部断电的情况下,通过电池和PCS建立交流母线的过程,当单台PCS的容量不够支撑黑启动过程中的损耗和变压器励磁电流时,需要多台PCS同时从零电压启动。•汇川PCS具备(1)电池侧取电功能(2)单机黑启动功能(3)多机黑启动功能,黑启成功后,PCS由VF源转为PQ源,正常并网运行。高速协同控制-PCS关键特性图台同时黑启动波形图台电压源形式并联载波级主从通信毫秒级主从通信高速协同控制-PCS关键特性PCS在谐波治理中的应用某客户端、我司IES1000系列储能产品加入“智能谐波抑制算法”的前后电压、电流波形对比;台区储能应用在用户侧、产品软件中引用该算法会极大改善用户端电能质量;有智能谐波抑制算法无智能谐波抑制算法作为协控的关键部件,是和储能机组的连接桥梁、通过接口向上连接,通过实时总线向下连接进行实时功率控制,通过干接点等方式采集、存储包括但不限于:电池信息,配电开关状态,综保信息,变压器、消防等动环信息、其他仪表信息等数据,一总线上传。采集汇聚组内所有数据,根据相关转换依据合并为单台模型,以单状态量上传储能机组状态至。接收总调度,同时根据采集到的、信息,实时分配每个的有功和无功调节量,再将每个的调节量同时下发给各。检测结果一次调频动作响应时间6.351ms动态无功调压响应时间4.751ms调节指令执行响应时间7.751ms通讯周期1ms同步偏差时间15nsEMSPCS设备数据集中采集和监控;硬件平台基于x86处理器,具有高性能的运算能力;两路EtherCAT通信(每路最多128从站);配置多个LAN网接口,支持EtherNet/IP、OPC/UA,ModbusTCP等多种通信协议方便组成不同实时性的通讯网络;配置了2个独立的通信接口,1个为RS485,另1个为RS232,均内置有ModbusRTU主站从站协议方便与传统设备配合运行。汇川AC810智能机械可编程控制器CR10-EC-6BTECAT6端口网桥GR10-EC-6SW-6路EtherCAT分支模块21000MW9MW10MW21MW15MW10MW21MW6MW10MW20MWh-50MW10MW1MW10MW1.8MW28.5MW100MW4025100MWPCS7MwAFEPCSThanks

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