Применение СНЭЭ в энергосистеме
Предприятий.
Результаты разработки и опытно-промышленной эксплуатации СНЭЭ с интеллектуальной системой управления
Smart-инвертор: цели и задачи
Цели:
- разработка опытного образца универсального модульного устройства – Smart-инвертор, для создания системы накопления электроэнергии как основы для построения распределенной интеллектуальной системы электроснабжения;
- апробация и подтверждение эффективности технологий распределенного интеллектуального управления режимом электроснабжения микроэнергосистем.
Задачи проекта:
– разработка ТЗ на изготовление опытного образца Smart-инвертора; – разработка рабочей конструкторской документации на Smart-инвертор; – изготовление опытного образца Smart-инвертора; – лабораторные испытания опытного образца Smart-инвертора; – изготовление СНЭЭ на базе опытного образца Smart-инвертора; – комплексные испытания СНЭЭ на базе опытного образца Smart-инвертора; – ОПЭ СНЭЭ на базе опытного образца Smart-инвертора.
Предварительный расчет и анализ
«Расчетливое» внедрение СНЭЭ:
– комплексное моделирование режимов работы электрической сети и определение профиля нагрузки; – определение места и характера проблемы; – определение оптимальных параметров и режимов работы СНЭЭ; – выбор эффективной точки установки СНЭЭ; – расчет технико-экономических показателей.
ПАК «ЦДЭС» (НИУ МЭИ)
ПО «Цифровой двойник» (ЦПИ ЦОТЭ)
Функции и требования
Функции:
– управления потоками активной и/или реактивной мощности; – статическое регулирование напряжения; – правления режимом работы АКБ; – компенсация реактивной мощности; – прогнозирование электропотребления; – удаленный мониторинг и управление.
Основные технический параметры:
– номинальная мощность: 50 кВА; – рабочее напряжение: 350 – 450 В; – частота напряжения: 50±0,2 Гц – THD по току: 5 % – напряжение АКБ: 400 – 750 В; – КПД: 90-98 %.
Функциональная схема
Разработка РКД
Зарубежные силовые полупроводниковые компоненты Mitsubishi Electric
Отечественные силовые полупроводниковые компоненты НПО Энергомодуль
Изготовление Smart-инвертора
1. Изготовление аппаратного обеспечения
2. Разработка алгоритмов управления
3. Разработка программного кода
Лабораторные испытания Smart-инвертора
Состав испытаний:
– контроль сопротивления и электрической прочности изоляции; – испытания инвертора на нагрев в режимах заряда/разряда; – проверка интеграции с BMS АКБ; – проверка под кратковременным воздействием перегрузки x2; – проверка качества электроэнергии; – проверка управления потоками активной/реактивной мощности на модели реального времени в RTDS посредством 4Q усилителей; – проверка удаленного мониторинга и управления по протоколу МЭК 60870-5-104.
Изготовление СНЭЭ на базе Smart-инвертора
Параметры АКБ:
– тип аккумуляторов: LiFePO4; – количество ячеек: 180 шт.; – номинальное напряжение: 576 В; – тип BMS: Movicom Electric.
Проведены комплексные заводские испытания СНЭЭ в сборе
Ввод СНЭЭ на базе Smart-инвертора в ОПЭ
Место проведения ОПЭ: Камнеобрабатывающее предприятие, Московская область, городской округ Химки, поселок Лунево
Характеристики места проведения ОПЭ:
– преобладание двигательной нагрузки; – резко-переменный режим работы; – несимметричная нагрузка; – существенные колебания напряжения.
Проведение ОПЭ СНЭЭ на базе Smart-инвертора
Состав проверок и испытаний:
– управление режимом работы аккумуляторной батареи (заряд/разряд/ожидание); – автономный режим работы на изолированную от питающей электрической сети группу потребителей (нагрузку); – дистанционный мониторинг состояния и управления режимом работы по протоколу МЭК 60870-5-104; – прогнозирование электропотребления.
Результаты ОПЭ СНЭЭ на базе Smart-инвертора
– Работа в условиях реальной эксплуатации (8 мес.); – Выравнивание графика изменения нагрузки; – Работа на несимметричную нагрузку; – Компенсация реактивной мощности; – Оптимизация режима работы АКБ за счет прогнозирования электропотребления.
Перспективы развития
– Включение в контур регулирования параметров мощности электропотребления; – Возможность автоматического переключения между автономным и параллельным режимами работы относительно электрической сети; – Независимое пофазное управление потоками активной/реактивной мощности; – Внедрение функции мультиагентного управления режимом работы для возможности интеллектуального распределенного управления электроснабжением; – Организация локальных розничных рынков электроэнергии и цено-зависимое управление электропотреблением.
