CN117239912A - 一种并网指标模拟监测预警*** - Google Patents
一种并网指标模拟监测预警*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例涉及储能电站并网监测技术领域，具体为一种并网指标模拟监测预警***，包括被检测储能电站、变压器、集控层、验证设备层以及低压模拟电网、多指标电压扰动发生装置；所述变压器用于降低被检测储能电站电压；所述集控层包括：通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机；控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件。该并网指标模拟监测预警***，将验证设备层与集控层通过通讯管理机、相关传输设备联系在一起，并将该***与储能电站、低压模拟电网电性连接，可通过该***对储能电站进行国家电网外的模拟监测，避免测试时出现意外对国家电网造成较大冲击。
Description
技术领域
本申请涉及储能电站并网监测技术领域，更具体地，涉及一种并网指标模拟监测预警***。
背景技术
传统能源的不可再生性促进了新能源的快速发展。随着新能源发电及并网规模的扩大，其对电网的冲击及对电能质量的影响也不容忽视。因此，储能技术作为解决该问题的有效方法到了迅速发展。同时，储能技术在智能电网建设中也发挥着巨大作用。在用电及变电环节，储能***可实现削峰填谷，延缓高成本电网的升级改造；能够提高民用、商用及工业用电的电能质量；能够通过充放电控制为电网提供电压及频率支撑；因此，储能技术促进了坚强智能电网的建设。
储能电站并网后，其输出电能质量、并网充放电规律、功率调节及响应特性、并网保护功能等将对配电网安全可靠运行产生影响。因此，有必要针对储能电站进行并网测试验证。传统的并网指标监测装置通常由电能质量在线监测装置、就地测控装置、继电保护测试仪以及各类处理、通信设备组成，实现对储能电站电能质量以及各项指标的监测，但是其中并网指标监测装置通常直接接入储能电站与国家电网，一旦储能电站电能拨动较大，容易对国家电网产生较大冲击，存在一定的安全隐患，此外，直接将并网指标监测装置接入国家电网，只能对储能电站电能进行监测预警，而当对储能电站进行扰动测试时也会对电网产生较大冲击，为此我们提出一种并网指标模拟监测预警***以解决上述问题。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提出了一种并网指标模拟监测预警***，以改善上述问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种并网指标模拟监测预警***，包括被检测储能电站、变压器、集控层、验证设备层以及低压模拟电网、多指标电压扰动发生装置；
所述变压器用于降低被检测储能电站电压；
所述集控层包括：
通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机；
控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件；
所述验证设备层包括：
电能质量在线监测装置：其通过通信网络连接集控层，用于进行电能质量在线检测、储能电站容量及能效特性检测；
就地测控装置：用于进行电能各项指标以及孤岛检测；
继电保护测试仪：用于进行储能电站并网保护特性试验；
通信管理机：用于将就地测控装置和继电保护测试仪的试验结果数据转化成符合要求的数据格式发送给集控层；
所述低压模拟电网根据变压器降低被检测储能电站后的电压为该***提供合适电压的模拟电网；
所述多指标电压扰动发生装置用于对该***提供多指标扰动测试。
优选的，所述集控层还包括：
打印设备：其电性连接通信处理机，用于打印相关检测试验及分析处理结果；
遥感遥测设备：其电性连接通信处理机，用于向被测储能电站发送动态阶跃工作指令；
远程传输设备：其电性连接通信处理机，用于将相关检测试验及分析处理结果上送至远方调度中心。
优选的，所述通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机，用于接收电能质量在线监测装置、就地测控装置和继电保护测试仪的检测试验结果。
优选的，所述控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件；用于对储能电站并网测试验证过程进行控制以及对验证设备层上传的检测试验结果数据进行时域及频域分析，以图表形式输出并存储测试分析结果。
优选的，所述通信管理机：通过现场总线连接就地测控装置和继电保护测试仪，并通过通信网络连接集控层，用于将就地测控装置和继电保护测试仪的试验结果数据转化成符合要求的数据格式发送给集控层。
优选的，所述多指标电压扰动发生装置可以完成电压暂降(跌落)、暂升、电压偏差、电压波形畸变、三相不平衡、电压波动和闪变等多种电压质量扰动类型。
优选的，所述就地测控装置包括谐波检测与分析电路、电流特性检测电路、频率特性检测电路、功率特性检测电路、防孤岛检测电路。
优选的，所述电能质量在线监测装置对电能质量监测时将实际电压波形与理想电压波形处理后，对波形差值进行处理，然后根据波形差值进行综合电能质量评估。
本申请提供的一种并网指标模拟监测预警***，具备以下有益效果：
1、该并网指标模拟监测预警***，将验证设备层与集控层通过通讯管理机、相关传输设备联系在一起，并将该***与储能电站、低压模拟电网电性连接，可通过该***对储能电站进行国家电网外的模拟监测，避免测试时出现意外对国家电网造成较大冲击，提高安全性，同时通过变压器降低储能电站电压，并在低压模拟电网下对储能电站各项性能进行模拟监测，进一步提高安全性。
2、该并网指标模拟监测预警***，通过将该***中验证设备层中设置继电保护测试仪、就地测控装置以及电能质量监测装置，可以完成储能电站正常运行情况下若干测试项目，信息完整度更高，同时软硬件模块的***化设计保证了整个并网测试验证***的功能及被测储能***信息的完整性，克服了传统单设备测试的弊端，减少了设备空间及工程调试需求。
3、该并网指标模拟监测预警***，通过在该***中设置多指标电压扰动发生装置，在对储能电站监测时，可完成对电压暂降(跌落)、暂升、电压偏差、电压波形畸变、三相不平衡、电压波动和闪变等多种扰动，并通过电能质量监测装置监测此时电能质量，可完成异常响应试验时储能电站整体保护能力检测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明并网指标模拟监测预警***的电路框图；
图2为本发明就地测控装置的电路示意图；
图3为本发明电能质量在线监测装置的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1、2、3，本发明提供一种技术方案：一种并网指标模拟监测预警***，包括被检测储能电站、变压器、集控层、验证设备层以及低压模拟电网、多指标电压扰动发生装置；软硬件模块的***化设计保证了整个并网测试验证***的功能及被测储能***信息的完整性，克服了传统单设备测试的弊端，减少了设备空间及工程调试需求。
所述变压器用于降低被检测储能电站电压；
所述集控层包括：
通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机；
控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件；
所述验证设备层包括：
电能质量在线监测装置：其通过通信网络连接集控层，用于进行电能质量在线检测、储能电站容量及能效特性检测；
就地测控装置：用于进行电能各项指标以及孤岛检测；
继电保护测试仪：用于进行储能电站并网保护特性试验；
通信管理机：用于将就地测控装置和继电保护测试仪的试验结果数据转化成符合要求的数据格式发送给集控层；
所述低压模拟电网根据变压器降低被检测储能电站后的电压为该***提供合适电压的模拟电网；低压模拟电网根据变压器将被检测储能电站电压降低的倍数，提供将国家电网降低同等倍数的电压，可在脱离国家电网的情况下对储能电站进行模拟监测并进行各项测试。
所述多指标电压扰动发生装置用于对该***提供多指标扰动测试，在对储能电站监测时，可完成对电压暂降(跌落)、暂升、电压偏差、电压波形畸变、三相不平衡、电压波动和闪变等多种扰动，通过电能质量监测装置监测此时电能质量，可完成异常响应试验时储能电站整体保护能力检测。
所述集控层还包括：
打印设备：其电性连接通信处理机，用于打印相关检测试验及分析处理结果；
遥感遥测设备：其电性连接通信处理机，用于向被测储能电站发送动态阶跃工作指令；
远程传输设备：其电性连接通信处理机，用于将相关检测试验及分析处理结果上送至远方调度中心。
所述通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机，用于接收电能质量在线监测装置、就地测控装置和继电保护测试仪的检测试验结果。
所述控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件；用于对储能电站并网测试验证过程进行控制以及对验证设备层上传的检测试验结果数据进行时域及频域分析，以图表形式输出并存储测试分析结果。
所述通信管理机：通过现场总线连接就地测控装置和继电保护测试仪，并通过通信网络连接集控层，用于将就地测控装置和继电保护测试仪的试验结果数据转化成符合要求的数据格式发送给集控层。
将验证设备层与集控层通过通讯管理机、相关传输设备联系在一起，并将该***与储能电站、低压模拟电网电性连接，可通过该***对储能电站进行国家电网外的模拟监测，避免测试时出现意外对国家电网造成较大冲击，提高安全性。
请参阅图1，所述多指标电压扰动发生装置可以完成电压暂降(跌落)、暂升、电压偏差、电压波形畸变、三相不平衡、电压波动和闪变等多种电压质量扰动类型，在对储能电站监测时，可完成对电压暂降(跌落)、暂升、电压偏差、电压波形畸变、三相不平衡、电压波动和闪变等多种扰动，通过电能质量监测装置监测此时电能质量，可完成异常响应试验时储能电站整体保护能力检测，给出了电能质量扰动不同方面的总体度量，可以大大减少了涵盖量化各种类型的扰动所需的数据存储量，简单直观的对电能质量整体性能进行测试。
请参阅图1，所述就地测控装置包括谐波检测与分析电路、电流特性检测电路、频率特性检测电路、功率特性检测电路、防孤岛检测电路，通过就地测控装置各种电路以及继电保护测试仪以及电能质量监测装置配合，可以完成储能电站正常运行情况下若干测试项目，信息完整度更高。
请参阅图1，所述电能质量在线监测装置对电能质量监测时将实际电压波形与理想电压波形处理后，对波形差值进行处理，然后根据波形差值进行综合电能质量评估，根据实际电压波形与理想电压波形差值对电能质量进行评估，电能质量评估更加精准，可完成对储能电站各项性能的精准测试。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：包括被检测储能电站、变压器、集控层、验证设备层以及低压模拟电网、多指标电压扰动发生装置；
所述变压器用于降低被检测储能电站电压；
所述集控层包括：
通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机；
控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件；
所述验证设备层包括：
电能质量在线监测装置：其通过通信网络连接集控层，用于进行电能质量在线检测、储能电站容量及能效特性检测；
就地测控装置：用于进行电能各项指标以及孤岛检测；
继电保护测试仪：用于进行储能电站并网保护特性试验；
通信管理机：用于将就地测控装置和继电保护测试仪的试验结果数据转化成符合要求的数据格式发送给集控层；
所述低压模拟电网根据变压器降低被检测储能电站后的电压为该***提供合适电压的模拟电网；
所述多指标电压扰动发生装置用于对该***提供多指标扰动测试。
2.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述集控层还包括：
打印设备：其电性连接通信处理机，用于打印相关检测试验及分析处理结果；
遥感遥测设备：其电性连接通信处理机，用于向被测储能电站发送动态阶跃工作指令；
远程传输设备：其电性连接通信处理机，用于将相关检测试验及分析处理结果上送至远方调度中心。
3.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述通信处理机：其通过通信网络连接电能质量在线监测装置和通信管理机，用于接收电能质量在线监测装置、就地测控装置和继电保护测试仪的检测试验结果。
4.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述控制器：其电性连接通信处理机，该控制器上设置有测试控制、数据处理及波形显示软件；用于对储能电站并网测试验证过程进行控制以及对验证设备层上传的检测试验结果数据进行时域及频域分析，以图表形式输出并存储测试分析结果。
5.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述通信管理机：通过现场总线连接就地测控装置和继电保护测试仪，并通过通信网络连接集控层，用于将就地测控装置和继电保护测试仪的试验结果数据转化成符合要求的数据格式发送给集控层。
6.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述多指标电压扰动发生装置可以完成电压暂降、暂升、电压偏差、电压波形畸变、三相不平衡、电压波动和闪变等多种电压质量扰动类型。
7.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述就地测控装置包括谐波检测与分析电路、电流特性检测电路、频率特性检测电路、功率特性检测电路、防孤岛检测电路。
8.根据权利要求1所述的一种并网指标模拟监测预警***，其特征在于：所述电能质量在线监测装置对电能质量监测时将实际电压波形与理想电压波形处理后，对波形差值进行处理，然后根据波形差值进行综合电能质量评估。
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