2022数字化储能新能源电网设计

数字化储能新能源设计2022年9月Internal数字化储能新能源设计2022年9月InternalInternal适应新能源时代的新型电力系统MoreMoreMoreDECENTRALIZED70%ofnewcapacityadditionswillberenewable运营ProInternal适应新能源时代的新型电力系统MoreMoreMoreDECENTRALIZED70%ofnewcapacityadditionswillberenewable运营Prosumer能源产销一体化Source:BNEFMore互补系统单向.2Xfastergrowthofelectricitydemandcomparedtoeremand204010X82%ofuntappedenergyefficiencypotentialinbuildingsmoreconnecteddevicesthanpeopleby2025arhan%inindustry)配电电力零售能源消费者更复杂的配电Source:IEAWEO2014Source:UnitedNations,IHSSource:WorldEnergyOutlook2012Internal新型电力系统会对安全性提出更多挑战新能源发电的间歇性大量电力电子设备（如逆变器等）接入高渗透率下频率和电压难控制余电上网如何满足电网合规性间歇性、随机性影响电网供电可靠性如何增加灵活性以避免停电和电网崩溃挑战1：供电可靠性和连续性挑战2：电能质量及合规性Internal新型电力系统会对安全性提出更多挑战新能源发电的间歇性大量电力电子设备（如逆变器等）接入高渗透率下频率和电压难控制余电上网如何满足电网合规性间歇性、随机性影响电网供电可靠性如何增加灵活性以避免停电和电网崩溃挑战1：供电可靠性和连续性挑战2：电能质量及合规性新能源/微电网规划设计©2022施耐德电气版权所有|第4页Internal新能源/微电网规划设计©2022施耐德电气版权所有|第4页InternalETAP新能源电力系统仿真分析高品质设计，优化投资成本，保障系统安全可靠性光伏板/光伏阵列：厂商数据库/P-V和I-V交、直流系统分析逆变器模型和运行方式模拟基于位置和时间的太阳辐照度计算风力发电机：支持传统异步电机，变转差异步电机，双反馈异步电机，直驱风力发电机不同规模的风电场稳态和暂态仿真分析••电池储能模型与蓄电池容量估计：锂电池，铅酸电池建模，电池参数估计ETAP新能源电力系统仿真分析高品质设计，优化投资成本，保障系统安全可靠性光伏板/光伏阵列：厂商数据库/P-V和I-V交、直流系统分析逆变器模型和运行方式模拟基于位置和时间的太阳辐照度计算风力发电机：支持传统异步电机，变转差异步电机，双反馈异步电机，直驱风力发电机不同规模的风电场稳态和暂态仿真分析••电池储能模型与蓄电池容量估计：锂电池，铅酸电池建模，电池参数估计能电缆载流量分析：设计和优化电缆选型，在保证系统安全和可靠性的情况下，最大限度的使用电缆的载流量，降低成本•保护定值校验和上下级配合：可靠性分析：评估系统可靠性，指导系统设计和运行工作系统/负载点/母线可靠性指标EENS和ECOST灵敏度分析计算和校核保护定值和延时，实现上下级保护的准确、可靠和选择性，保证能有效的切断故障回路，避免由于误跳闸、越级跳闸•©2022施耐德电气版权所有|第5页Internal蓄电池容量估计和放电校验锂电池，铅酸电池建模，电池参数估计电池充电、放电控制模式多个电池荷电状态（Soc）类型基于电压或发电量的BMS控制系统支持交直流混合潮流或时序潮流仿真蓄电池容量估计和放电校验锂电池，铅酸电池建模，电池参数估计电池充电、放电控制模式多个电池荷电状态（Soc）类型基于电压或发电量的BMS控制系统支持交直流混合潮流或时序潮流仿真计算一个工作周期内蓄电池放电时的电池容量，电压，电流和输出功率验证蓄电池性能©2022施耐德电气版权所有|第6页Internal配网潮流分析与时序潮流1000万的元件配网潮流分析与时序潮流1000万的元件GIS建模及可视化结果交直流统一求解支持分布式能源、储能的配电网系统包括系统不平衡、负载和电压越限报警新能源接入的潮流分析用于未来规划的负荷增长研究Internal配电网短路故障分析配网短路分析平衡和不平衡系统的IEC和ANSI短路计算配电网短路故障分析配网短路分析平衡和不平衡系统的IEC和ANSI短路计算选定节点的同时故障分析包括三相和单相故障分析考虑故障前的系统负载情况符合最新IEC/GB/ANSI/IEEE标准支持单相配电板、UPS、变频器等设备的计算三相对称及不对称短路（L-G，L-L，L-L-G）计算图形化显示结果和报警信息ETAP采用最新的IEC60909-2016/GB15544标准能够标准化选择满足要求的最佳型号设备，避免过高估算设备容量，从而节约设备成本。InternalInternal保护设备配合、动作序列与动作评估高效完成整个系统的上下级选择性配合分析，避免故障越级跳，提高供电可靠性经核电体系认证的的设备库灵活可调的设备设置曲线详细的设备设置报告••Internal保护设备配合、动作序列与动作评估高效完成整个系统的上下级选择性配合分析，避免故障越级跳，提高供电可靠性经核电体系认证的的设备库灵活可调的设备设置曲线详细的设备设置报告••••插入故障，查看保护跳闸顺序是否满足要求•对过流保护和配合区域自动评估自动显示自动选择最坏情况下的故障位置评估结果图标显示和自动更新分析结果报告•••••谐波分析评估新能源接入系统的电能质量，保证新能源接入的合规可靠谐波潮流分析三相不平衡计算基于风速及光照强度变化预测，模拟接入点的电压波动电压暂降仿真谐波分析评估新能源接入系统的电能质量，保证新能源接入的合规可靠谐波潮流分析三相不平衡计算基于风速及光照强度变化预测，模拟接入点的电压波动电压暂降仿真滤波器设计和容量估计自带滤波器模型单调谐、高通和带通滤波器用户自定义频率范围识别谐振条件Internal微网解决方案Internal微网解决方案InternalInternal微网定义：集源网荷储控为一体的小型能源系统源 厂 集中光伏 能 网 荷 Internal微网定义：集源网荷储控为一体的小型能源系统源 厂 集中光伏 能 网 荷 场 能 冷 储 控 生物质发电楼宇负荷分布式风机微网控制器,能量管理系统电池储能,UPS,相变蓄冷/蓄热,燃料电池,氢储能暖通空调HVAC,充电桩,工业负荷,楼宇负荷屋顶光伏电缆、母线直流网络、交流网络分布式光伏,柴发机组,风力发电机,CHP,市电Internal微网方案助力满足双碳目标下安全高效运营新需求双碳目标智能化趋势低碳化||去中心化需求SE应对方案EMA微网能源顾问 ETAPμGrid微网控制器/EMO经济性安全性经济用能需求 安全用能需求节费降碳：提升绿色能源自消纳比率 •供电可靠性：连续可靠供电不影响业务连续性峰谷分时电价Internal微网方案助力满足双碳目标下安全高效运营新需求双碳目标智能化趋势低碳化||去中心化需求SE应对方案EMA微网能源顾问 ETAPμGrid微网控制器/EMO经济性安全性经济用能需求 安全用能需求节费降碳：提升绿色能源自消纳比率 •供电可靠性：连续可靠供电不影响业务连续性峰谷分时电价：更加智慧的削峰填谷 •供电灵活性：主动应对电网停电风险、自动并离需量电费罚款：管理最大需量避免越限 网切换、智能甩负荷（保障关键业务）价值增值（远期）：自动需求响应实现价值增值 •电能质量：消除谐波和三相不平衡、保持电压和频率稳定、保证余电上网合规性避免电网罚款Internal微网在不同运行环境下有不同的功能需求EMAEMOorETAP并网型可孤岛型>离网型黑启动离网模式预备输出管理&电网合规甩负荷电网转换离网预备负载共享本地HMI/SCADA需求侧响应&调频负荷分配自消纳比例提高电费管理需量管理远程监控&预测Internal微网在不同运行环境下有不同的功能需求EMAEMOorETAP并网型可孤岛型>离网型黑启动离网模式预备输出管理&电网合规甩负荷电网转换离网预备负载共享本地HMI/SCADA需求侧响应&调频负荷分配自消纳比例提高电费管理需量管理远程监控&预测InternalμGrid数据传输指令下达进线断路器 InternalμGrid数据传输指令下达进线断路器 逆变器 进线断路器AC市电网络 光伏阵列 风力发电机 发电机组 P电化学储能CS/BMS系统SVGSTATCOMAC负载互联互通的设备μGrid微电网控制器 实时系统）数据传输边缘控制Internal设计标准、V&V认证逻辑设计&标准设计控制系统包含ETAP数字孪生系统包括一次、二次和主控制器基准控制器逻辑和性能设置ETAPDigitalTwin控制器元件部署&验证一次点击即可将模拟器设置传输到硬件循环使用ETAP软件运行测试Internal设计标准、V&V认证逻辑设计&标准设计控制系统包含ETAP数字孪生系统包括一次、二次和主控制器基准控制器逻辑和性能设置ETAPDigitalTwin控制器元件部署&验证一次点击即可将模拟器设置传输到硬件循环使用ETAP软件运行测试对照基准验证控制器的响应ContingencyTestCasesETAP模拟器控制器硬件SIL通讯协议反馈&验证对测试案例进行验证在电力系统，验证控制器的日志报告控制器硬件通讯协议InternalμGrid监视各种电气参量以及DER的其他关键指标微网运行方式切换自动化管理并离网操作在微电网内部将最大化可再生能源渗透率提到最大以出力和负荷的平衡策略来确保电压和频率稳定确保孤岛微网的稳定性当出力不能平衡负荷的时候切除非优先级负荷当孤岛运行时全局管理保护装置的整定值按照并网协议以及电力公司的信号来管理电量的并网送出电网辅助服务控制发电机/储能来辅助调频，保障电能质量，避免电网罚款SCADA系统ETAPμGrid微电网控制器本地监视并网操作出力分配管理负荷分配甩负荷保护&接地管理倒送电管理InternalμGrid监视各种电气参量以及DER的其他关键指标微网运行方式切换自动化管理并离网操作在微电网内部将最大化可再生能源渗透率提到最大以出力和负荷的平衡策略来确保电压和频率稳定确保孤岛微网的稳定性当出力不能平衡负荷的时候切除非优先级负荷当孤岛运行时全局管理保护装置的整定值按照并网协议以及电力公司的信号来管理电量的并网送出电网辅助服务控制发电机/储能来辅助调频，保障电能质量，避免电网罚款SCADA系统ETAPμGrid微电网控制器本地监视并网操作出力分配管理负荷分配甩负荷保护&接地管理倒送电管理频率调节InternalμGrid分布式电源网络储能控制逻辑负荷分级控制可配置的控制AI驱动CMMS模型驱动控制基于网页的序分级控制储能平衡BESS控制无功和PF控制InternalμGrid分布式电源网络储能控制逻辑负荷分级控制可配置的控制AI驱动CMMS模型驱动控制基于网页的序分级控制储能平衡BESS控制无功和PF控制稳定支持选点处理功率限制InternalμGrid一致性从设计到控制的一致性InternalμGrid一致性从设计到控制的一致性合规性提高电能质量和合规性可靠性加强供电可靠性精密调整和控制，避免试错减少扰动影响，避免计划外停电灵活性提高系统弹性和灵活性灵活扩展和适应功能的任何电厂拓扑出力负荷分配，快速响应系统变化Internal全生命周期：软硬兼施，完整能力满足全生命周期需求SE能力运营维护电网实时监控系统T300智能控制终端微网控制器EcoStruxure™BO楼宇监控系统EcoStruxure™POEcoStruxure™PME电能管理专家电力监控系统中低压配电设备能源并网柜不间断电源电能治理DER控制柜照明控制楼宇控制智能表计Link150网关互联互通的产品边缘控制EcoStruxure™MicrogridAdvisor微网能源顾问nETAP仿真分析软件 MicrogridDesignTool微网规划工具应用、分析和服务智能算法：优化能源成本和消纳水平定制化：根据用户需求定制系统方案规划设计精益设计：提供DER容量设计，经济性和系统评估Internal全生命周期：软硬兼施，完整能力满足全生命周期需求SE能力运营维护电网实时监控系统T300智能控制终端微网控制器EcoStruxure™BO楼宇监控系统EcoStruxure™POEcoStruxure™PME电能管理专家电力监控系统中低压配电设备能源并网柜不间断电源电能治理DER控制柜照明控制楼宇控制智能表计Link150网关互联互通的产品边缘控制EcoStruxure™MicrogridAdvisor微网能源顾问nETAP仿真分析软件 MicrogridDesignTool微网规划工具应用、分