CN103576025A - 一种储能电站并网检测试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储能电站并网检测试验系统，包括设备层和集控层；设备层包括电能质量在线监测装置、就地测控装置、继电保护测试仪和通讯管理机，电能质量在线监测装置经通信网络与集控层的通信处理机相连接；就地测控装置、继电保护测试仪经现场总线与通讯管理机相连接，以通过通讯管理机将检测试验结果转化成相应的数据格式，通讯管理机经通信网络与集控层的通信处理机相连接，以将检测试验结果上传至集控层的计算机；集控层包括通信处理机和与其相连接的计算机，计算机用于对检测试验过程进行控制以及对设备层上传的检测试验结果进行数据分析处理及图形报表生成。该系统可对储能电站并网指标进行检测试验，且结构简单，功能完备，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及储能电站并网检测试验技术领域，特别是一种储能电站并网检测试验系统。
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，储能系统可实现削峰填谷，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。
为使储能系统安全接入电网并正常工作，应对其并网各项指标进行检测试验。国家电网公司2010年制定的《储能系统接入配电网技术规定》对储能电站的相应技术指标做出了明确要求，包括储能电站接口装置、电能质量、功率控制及电压调节能力、继电保护能力、自动化与通信等；2011年国家电网公司《储能系统接入配电网测试规范》给出了储能电站的相关指标测试方法，包括容量测试方法、能量效率测试方法、储能电站充放电时间、充放电响应时间及充放电转换时间测试方法等。
对于储能系统并网检测试验系统，目前国内外很少涉及。吴文宣等提出了储能电站保护分区的概念，但并没有提出对储能电站保护的试验方案；Cody Hill等提出了可再生能源发电中，储能电站控制系统的测试方案，通过设计软硬件模拟可再生能源发电输出电能，从而对储能电站的削峰填谷、平抑功率波动等性能进行测试，然而并未提出储能电站相关试验方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能电站并网检测试验系统，该系统可对储能电站并网指标进行检测试验，且结构简单，功能完备，使用效果好。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种储能电站并网检测试验系统，包括设备层和集控层；
所述设备层包括电能质量在线监测装置、就地测控装置、继电保护测试仪和通讯管理机，所述电能质量在线监测装置经通信网络与集控层的通信处理机相连接；
所述就地测控装置、继电保护测试仪经现场总线与通讯管理机相连接，以通过通讯管理机将检测试验结果转化成符合相关通讯规约要求的数据格式，所述通讯管理机经通信网络与集控层的通信处理机相连接，以将检测试验结果上传至集控层的计算机；
所述集控层包括通信处理机和与通信处理机相连接的计算机，所述计算机用于对检测试验过程进行控制以及对设备层上传的检测试验结果进行数据分析处理及图形报表生成。
进一步的，所述集控层还包括打印设备，以打印相关检测试验及分析处理结果。
进一步的，所述集控层还包括遥感遥测设备和远程传输设备，以接受调度中心相关控制指令及将相关检测试验及分析处理结果上送至远方调度中心。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、针对目前国内对于储能电站并网检测试验研究较少的问题，依据国家电网公司有关储能系统并网技术规定及测试规范，通过研究其相关测试指标，提供了一种储能电站并网检测试验系统，实现了对储能电站并网指标的检测试验。
2、传统的变电站检测及试验都是针对单个检测指标及试验项目进行，如运用继电保护测试仪对单个保护装置进行试验，单独检测电能质量等，因此检测过程不能保证系统性，测试结果也不能反映系统的整体性。本发明将检测试验融为一体，系统性更强。
3、信息完整度高。本发明将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，通过储能电站二次侧合理接线可以完成储能电站并网正常运行情况下所有测试项目，同时在异常响应试验时可对储能电站整体保护能力进行检测，因此其信息完整度更高。
附图说明
图1是本发明实施例的系统结构示意图。
图2是本发明实施例的具体实施接线示意图。
图中，1-检测系统集控层，2-设备层，3-100M光纤以太网，4-电能质量检测单元，5-二次子单元，6-电能质量在线监测装置，7-就地测控装置，8-继电保护测试仪，9-通讯管理机，10-现场总线，11-通信处理机，12-PC机，13-打印设备，14-遥感遥测设备，15-远程传输设备。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的一种储能电站并网检测试验系统，如图1所示，包括设备层2和集控层1，两部分通过光纤以太网3相连接；
所述设备层2包括电能质量检测单元4和二次子单元5。所述电能质量检测单元4包括电能质量在线监测装置6和部分光纤以太网3。电能质量在线检测装置6连接在储能电站并网点处，可对储能电站充电及放电两种情况下的电能质量进行检测，以满足相关技术规定。电能质量在线监测装置6经光纤以太网3与集控层1的通信处理机11相连接；二次子单元5包括就地测控装置7、继电保护测试仪8、通讯管理机9及现场总线10。就地测控装置7、继电保护测试仪8经现场总线10与通讯管理机9相连接，以通过通讯管理机9将检测试验结果转化成符合相关通讯规约要求的数据格式，通讯管理机9经光纤以太网3与集控层1的通信处理机11相连接，以将检测试验结果上传至集控层1的计算机12。就地测控装置7可在储能电站并网试验时对储能电站下发相关试验控制指令并采集相关检测试验参数；继电保护测试仪8通过合理二次侧接线接入储能电站中，可实现对储能电站相关装置电压保护、电流保护、变压器保护及整个储能电站保护的配合试验，试验结果通过通讯管理机9转化成符合相关通讯规约要求的数据格式，然后通过光纤以太网3将结果数据上传至集控层1。
所述集控层1包括通信处理机11和与通信处理机11相连接的计算机12，通信处理机11将设备层上传的数据进行数据格式转换、数据的汇总及分散传输等，计算机12实现对检测试验过程的控制、设备层上传的检测试验结果的分析处理及图形报表生成等。
所述集控层1还包括打印设备13，以打印相关检测试验及分析处理结果。
所述集控层1还包括遥感遥测设备14和远程传输设备15，对于大容量接入10KV电压等级的储能电站，其检测试验及分析处理结果还可通过远程传输设备15上送至远方调度中心，同时通过遥测遥感设备14也可接受调度中心相关控制指令。
上述构架的储能电站并网检测试验系统，其检测试验的接线图如图2示。其中综合检测平台对应于设备层电能质量检测单元、继电保护测试仪等；测试平台控制器对应于就地测控装置、PC机等。储能电站工作过程如下：开关K1、K2闭合时储能电站离网运行，对本地负荷供电；开关K1、K3闭合时储能电站并网运行，根据需要进行充放电。储能电站并网检测技术实现包括不同检测项目的具体实现方法及检测试验接线，下面对其进行介绍。
容量及能效特性测试
1、闭合开关K1、K3，断开K2，对储能电站以额定功率进行充电，至100%荷电状态，记录此时所充电量；
闭合开关K1、K2，断开K3，使储能电站在100%荷电状态下以额定功率对负载放电，直至0%荷电状态，记录此时对负荷所放电量；
3、以同一种充放电模式重复1、2，当3个连续循环内的放电容量相差在2%范围内时终止测试；
4、读取测试数据并进行分析，然后将测试结果上送至集控层，输出统计报表和相关测试曲线；
动态响应速度测试
1、充电响应测试：闭合开关K1、K3，断开K2，先以10%额定功率充电至少10分钟，通过测试平台控制器向储能电站发送动态阶跃工作指令，以90%额定功率充电（至少10分钟），通过测控装置记录其动态响应时间；
2、放电响应测试：闭合开关K1、K2，断开K3，先以10%额定功率对负载放电至少10分钟，通过测试平台控制器向储能电站发送动态阶跃工作指令，以90%额定功率放电（至少10分钟），通过测控装置记录其动态响应时间；
3、充放电转换时间测试：闭合开关K1、K3，断开K2，先以90%额定功率充电至少10分钟，通过测试平台控制器向储能电站发送动态阶跃工作指令，以90%额定功率放电（至少10分钟），通过测控装置记录其动态响应时间；
4、读取测试数据并进行分析，看其是否符合要求，然后将结果上送至集控层，输出统计报表和测试曲线；
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种储能电站并网检测试验系统，其特征在于，包括设备层和集控层；
所述设备层包括电能质量在线监测装置、就地测控装置、继电保护测试仪和通讯管理机，所述电能质量在线监测装置经通信网络与集控层的通信处理机相连接；
所述就地测控装置、继电保护测试仪经现场总线与通讯管理机相连接，以通过通讯管理机将检测试验结果转化成符合相关通讯规约要求的数据格式，所述通讯管理机经通信网络与集控层的通信处理机相连接，以将检测试验结果上传至集控层的计算机；
所述集控层包括通信处理机和与通信处理机相连接的计算机，所述计算机用于对检测试验过程进行控制以及对设备层上传的检测试验结果进行数据分析处理及图形报表生成。
2.根据权利要求1所述的一种储能电站并网检测试验系统，其特征在于，所述集控层还包括打印设备，以打印相关检测试验及分析处理结果。
3.根据权利要求1所述的一种储能电站并网检测试验系统，其特征在于，所述集控层还包括遥感遥测设备和远程传输设备，以接受调度中心相关控制指令及将相关检测试验及分析处理结果上送至远方调度中心。
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