[科普中国]-东福山岛风光油储微电网示范工程

简介

作为东福山岛风光储微网项自的承建方，北京四方继保自动化股份有限公司已成为电力行业二次成套设备的制造商和完整解决方案的提供商，不断引领着电力系统继电保护与控制领域的主流。

在东福山岛风光储微网项目中，300kW光伏储能变流器、全岛微网监控系统、微网协调控制系统和微网保护系统均由四方公司提供。

东福山岛风光储微网系统实际运行中以当前光伏、风机出力情况，蓄电池SOC状态及负荷大小为依据，以有效使用新能源及合理使用蓄电池为原则，按照设定好的运行策略，在变流器控制模式或柴油发电机控制模式下工作，根据系统内运行状态的改变而对运行模式进行自动切换。通过储能变流器、后台监控系统的配合运行实现微网系统的自动运行。

在积极响应国家开发海洋岛屿的大背景下，东福山岛风光储微网项目不但成功解决了远离大陆电网的海岛供电问题，而且也成为了一项重要的新能源示范工程。

自2011年3月初试运行以来，全岛的微网系统运行稳定。运行过程中系统实现全自动化。无需人工干预可自行依据高级策略对系统进行优化管理以达到新能源的最大利用及蓄电池的合理使用。

此外，储能变流器GES-300工作稳定可靠，动态性能良好，可快速平抑风能、太阳能的功率波动，当外部存在功率扰动，负荷突变时，能快速过渡至稳定状态1。

系统模式整个系统运行模式分为变流器控制模式及柴油发电机控制模式两种。

变流器控制模式是指系统中蓄电池做主电源，储能变流器GES-30。独立逆变做V/F控制，为系统提供恒压、恒频的交流电源，同时实现对光伏电池组的最大功率点跟踪控制，系统负荷用电主要由光伏、风机及蓄电池提供。当光伏与风机出力小于负荷时，差额容量由蓄电池供给;当光伏与风机出力大于负荷时，多出能量对蓄电池进行充电。一般当蓄电池SOC值较高时系统运行于变流器控制模式。

柴油发电机控制模式是指柴油发电机V/F运行，为系统提供恒压、恒频的交流电源，GES-30。为P/O运行，对蓄电池进行四段式充电，同时对光伏进行最大功率点跟踪控制。一般当蓄电池SOC值较低时系统按柴油发电机控制模式运行。

监控系统东福山300 kW 微网系统的监控后台采用专用集控站系统CSGC3000，后台监控通过MODBUS 规约与系统中的储能变流器GES-300、柴油发电机进行通讯，与风机、光伏、海水淡化之间的通讯通过CSC270 装置进行子站式通讯管理。CSGC3000 基本涵盖了集控站/变电站运行，管理工作的各种业务需求，可以向用户提供各种规模集控站/变电站的解决方案。

在东福山岛300kW微网系统中，后台监控系统负责整个微网系统的通讯与控制。运行操作人员可通过后台实时监控系统各单元的各类数据，同时后台以画面的形式展现当前系统运行情况，运行人员根据实际运行情况对系统内设备进行远程控制。针对300kW微网系统实际运行要求，后台监控系统中集成了微网系统运行的高级策略。后台在运行高级策略时可依据微网系统内新能源出力情况、负荷大小、电池SOC、储能变流器GES-300 及柴油发电机工况，无需人为干预自动决定当前各设备的工作状态，以达到新能源的有效利用及蓄电池的合理使用。在微网系统的具体运行中，为防止人为误操作引起故障，监控系统对系统的相关操作进行了闭锁保护，以确保整个系统运行的安全性及可靠性2。

系统运行情况东福山岛300kW风光储微网系统自五月初试运行以来，系统工作稳定，全岛用电负荷基本由太阳能、风能供给，系统运行过程无需人工干预，可自行依据高级策略对系统进行优化管理以达到新能源的最大利用及蓄电池的合理使用。现场试验中储能变流器GES-300 工作稳定可靠，动态性能良好，可快速平抑风能、太阳能的功率波动，当外部存在功率扰动，负荷突变时，能快速过渡至稳定状态，为微网系统提供可靠的恒压/恒频交流电源。东福山岛300kW微网系统的稳定运行为全岛提供了绿色的电力服务，减小了之前柴发供电所产生的一次能源消耗，同时也成为海岛的看点之一，拉动了海岛的旅游经济3。