數(shù)字化助力新能源設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)分析報(bào)告

1、Internal2022 施耐德電氣數(shù)字化助力新能源設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)2022年9月Internal10Xmore connected devicesthan people by 2025Source: United Nations, IHS82%of untapped energy efficiencypotential in buildingsSource: World Energy Outlook 2012MoreMoreMoreSource: IEA WEO 2014適應(yīng)新能源時(shí)代的新型電力系統(tǒng)2Xfaster growth of electricitydemand compared toen集

2、e中rg式y(tǒng)發(fā)d電emand b輸y電2040配電電力零售能源消費(fèi)者(多an形d式m集中o發(fā)re電than 5輸0電% in industry)更復(fù)雜的配電MoreDECENTRALIZED70%of new capacity additionswill be renewable formsb電y力2零0售4及0運(yùn)營(yíng)Prosumer能源產(chǎn)銷(xiāo)一體化Source: BNEF傳EL統(tǒng)EC能T源RIC系統(tǒng)單向能DI量GIT流IZEvDs.新能源多D能EC融A合RB，O產(chǎn)NIZ銷(xiāo)ED互補(bǔ)Internal2022 施耐德電氣| 第3頁(yè)新型電力系統(tǒng)會(huì)對(duì)安全性提出更多挑戰(zhàn)間歇性、隨機(jī)性影響電網(wǎng)供電可靠性 如何

3、增加靈活性以避免停電和電網(wǎng)崩潰挑戰(zhàn)1：供電可靠性和連續(xù)性新能源發(fā)電的間歇性挑戰(zhàn)2：電能質(zhì)量及合規(guī)性大量電力電子設(shè)備（如逆變器等）接入電力電子設(shè)備引起諧波、三相不平衡 高滲透率下頻率和電壓難控制余電上網(wǎng)如何滿(mǎn)足電網(wǎng)合規(guī)性Internal2022 施耐德電氣| 第4頁(yè)新能源/微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)Internal2022 施耐德電氣| 第5頁(yè)ETAP新能源電力系統(tǒng)仿真分析高品質(zhì)設(shè)計(jì)，優(yōu)化投資成本，保障系統(tǒng)安全可靠性光伏板/光伏陣列：廠(chǎng)商數(shù)據(jù)庫(kù)/P-V和I-V 曲線(xiàn)交、直流系統(tǒng)分析逆變器模型和運(yùn)行方式模擬基于位置和時(shí)間的太陽(yáng)輻照度計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)：支持傳統(tǒng)異步電機(jī)，變轉(zhuǎn)差異步電機(jī)，雙反 饋異步電機(jī)，直驅(qū)風(fēng)力發(fā)

4、電機(jī)不同規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)仿真分析電池儲(chǔ)能模型與蓄電池容量估計(jì)：鋰電池，鉛酸電池建模，電池參數(shù)估計(jì)計(jì)算一個(gè)工作周期內(nèi)蓄電池放電時(shí)的電池容 量，電壓，電流和輸出功率，驗(yàn)證蓄電池性 能可靠性分析：評(píng)估系統(tǒng)可靠性，指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行工作系統(tǒng)/負(fù)載點(diǎn)/母線(xiàn)可靠性指標(biāo)EENS和ECOST靈敏度分析保護(hù)定值校驗(yàn)和上下級(jí)配合：計(jì)算和校核保護(hù)定值和延時(shí)，實(shí)現(xiàn)上下級(jí)保 護(hù)的準(zhǔn)確、可靠和選擇性，保證能有效的切 斷故障回路，避免由于誤跳閘、越級(jí)跳閘電纜載流量分析：設(shè)計(jì)和優(yōu)化電纜選型，在保證系統(tǒng)安全和可 靠性的情況下，最大限度的使用電纜的載流 量，降低成本Internal2022 施耐德電氣| 第6頁(yè)蓄電池容量估

5、計(jì)和放電校驗(yàn)鋰電池，鉛酸電池建模，電池參數(shù)估計(jì)電池充電、放電控制模式多個(gè)電池荷電狀態(tài)（Soc）類(lèi)型基于電壓或發(fā)電量的BMS控制系統(tǒng)支持交直流混合潮流或時(shí)序潮流仿真計(jì)算一個(gè)工作周期內(nèi)蓄電池放電時(shí)的電池容量， 電壓，電流和輸出功率驗(yàn)證蓄電池性能Internal2022 施耐德電氣| 第7頁(yè)配網(wǎng)潮流分析與時(shí)序潮流大規(guī)模不平衡系統(tǒng)的多核計(jì)算 ， 1000萬(wàn)的元件GIS建模及可視化結(jié)果交直流統(tǒng)一求解支持分布式能源、儲(chǔ)能的配電網(wǎng)系統(tǒng)包括系統(tǒng)不平衡、負(fù)載和電壓越限報(bào)警新能源接入的潮流分析用于未來(lái)規(guī)劃的負(fù)荷增長(zhǎng)研究Internal2022 施耐德電氣| 第8頁(yè)配電網(wǎng)短路故障分析配網(wǎng)短路分析ETAP采用最新的I

6、EC60909-2016 / GB15544 標(biāo)準(zhǔn)能夠標(biāo)準(zhǔn) 化選擇滿(mǎn)足要求的最佳型號(hào)設(shè)備，避免過(guò)高估算設(shè)備容量， 從而節(jié)約設(shè)備成本。符合最新 IEC /GB / ANSI / IEEE 標(biāo)準(zhǔn)支持單相配電板、UPS、變頻器等設(shè)備的計(jì)算三相對(duì)稱(chēng)及不對(duì)稱(chēng)短路（ L-G，L-L，L-L-G）計(jì)算圖形化顯示結(jié)果和報(bào)警信息平衡和不平衡系統(tǒng)的IEC和ANSI短路計(jì)算選定節(jié)點(diǎn)的同時(shí)故障分析包括三相和單相故障分析考慮故障前的系統(tǒng)負(fù)載情況Internal2022 施耐德電氣| 第9頁(yè)保護(hù)設(shè)備配合、動(dòng)作序列與動(dòng)作評(píng)估經(jīng)核電體系認(rèn)證的的設(shè)備庫(kù)靈活可調(diào)的設(shè)備設(shè)置TCC曲線(xiàn)展示高中低壓保護(hù)設(shè)備和設(shè)備損壞 曲線(xiàn)詳細(xì)的設(shè)備設(shè)

7、置報(bào)告高效完成整個(gè)系統(tǒng)的上下級(jí)選擇性配合分析，避免故障越級(jí)跳，提高供電可靠性插入故障，查看保護(hù)跳閘順序是否滿(mǎn)足要求對(duì)過(guò)流保護(hù)和配合區(qū)域自動(dòng)評(píng)估自動(dòng)顯示TCC曲線(xiàn)和設(shè)備損壞曲線(xiàn)自動(dòng)選擇最壞情況下的故障位置評(píng)估結(jié)果圖標(biāo)顯示和自動(dòng)更新分析結(jié)果報(bào)告Internal2022 施耐德電氣| 第10頁(yè)諧波分析評(píng)估新能源接入系統(tǒng)的電能質(zhì)量，保證新能源接入的合規(guī)可靠諧波潮流分析三相不平衡計(jì)算基于風(fēng)速及光照強(qiáng)度變化預(yù)測(cè)，模擬接入點(diǎn)的電壓波動(dòng)電壓暫降仿真濾波器設(shè)計(jì)和容量估計(jì)自帶濾波器模型單調(diào)諧、高通和帶通濾波器用戶(hù)自定義頻率范圍識(shí)別諧振條件Internal2022 施耐德電氣| 第11頁(yè)微網(wǎng)解決方案Internal

8、微網(wǎng)定義：集 源網(wǎng)荷儲(chǔ)控 為一體的小型能源系統(tǒng)充電場(chǎng)蓄熱/冷生物質(zhì)發(fā)電電池儲(chǔ)能分布式風(fēng)機(jī)集中式熱電廠(chǎng)集中光伏抽水蓄能源網(wǎng)儲(chǔ)荷控分布式光伏, 柴發(fā)機(jī)組, 風(fēng)力發(fā)電機(jī), CHP, 市電電纜、母線(xiàn)直流網(wǎng)絡(luò)、交流網(wǎng)絡(luò)暖通空調(diào) HVAC, 充電樁, 工業(yè)負(fù)荷, 樓宇負(fù)荷電池儲(chǔ)能, UPS, 相變蓄冷/蓄熱, 燃料電池, 氫儲(chǔ)能微網(wǎng)控制器, 能量管理系統(tǒng)樓宇負(fù)荷屋頂光伏Internal微網(wǎng)方案助力滿(mǎn)足雙碳目標(biāo)下安全高效運(yùn)營(yíng)新需求經(jīng)濟(jì)性安全性|安全用能需求供電可靠性：連續(xù)可靠供電不影響業(yè)務(wù)連續(xù)性供電靈活性：主動(dòng)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)停電風(fēng)險(xiǎn)、自動(dòng)并離 網(wǎng)切換、智能甩負(fù)荷（保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)）電能質(zhì)量：消除諧波和三相不平衡、保持

9、電壓和 頻率穩(wěn)定、保證余電上網(wǎng)合規(guī)性避免電網(wǎng)罰款低碳化|去中心化SE應(yīng)對(duì)方案經(jīng)濟(jì)用能需求節(jié)費(fèi)降碳：提升綠色能源自消納比率峰谷分時(shí)電價(jià)：更加智慧的削峰填谷需量電費(fèi)罰款：管理最大需量避免越限價(jià)值增值（遠(yuǎn)期）：自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值雙碳目標(biāo)智能化EMA微網(wǎng)能源顧問(wèn)ETAPGrid微網(wǎng)控制器/EMO需求趨勢(shì)2022 施耐德電氣| 第13頁(yè)Internal2022 施耐德電氣| 第14頁(yè)微網(wǎng)在不同運(yùn)行環(huán)境下有不同的功能需求電費(fèi)管理需量管理自消納比例提高遠(yuǎn)程監(jiān)控 & 預(yù)測(cè)輸出管理&電網(wǎng)合規(guī)需求側(cè)響應(yīng)&調(diào)頻并網(wǎng)型電網(wǎng)轉(zhuǎn)換可孤島型 離網(wǎng)模式預(yù)備離網(wǎng)型負(fù)載共享負(fù)荷分配甩負(fù)荷黑啟動(dòng)本地 HMI/SCADAEMA

10、EMO or ETAP離網(wǎng)預(yù)備InternalETAP Grid 微電網(wǎng)控制器：系統(tǒng)架構(gòu)光伏陣列發(fā)電機(jī)組電化學(xué)儲(chǔ)能 PCS/ BMS系統(tǒng)AC 市電網(wǎng)絡(luò)Power SCADA（ETAP 實(shí)時(shí)系統(tǒng)）邊緣 控制互聯(lián)互通 的設(shè)備逆變器風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)線(xiàn)斷路器ETAP Grid 微電網(wǎng)控制器數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸指令下達(dá)進(jìn)線(xiàn)斷路器AC負(fù)載SVG STATCOMInternalETAP設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、V&V認(rèn)證邏輯反饋 & 驗(yàn)證對(duì)測(cè)試案例進(jìn)行驗(yàn)證在電力系統(tǒng)，驗(yàn)證控制器的日志報(bào)告設(shè)計(jì) & 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)包含ETAP數(shù)字孿生系統(tǒng) 包括一次、二次和主控制器基準(zhǔn)控制器邏輯和性能設(shè)置部署 & 驗(yàn)證一次點(diǎn)擊即可將模擬器設(shè)置傳輸?shù)接?/p>

11、件 循環(huán)使用ETAP軟件運(yùn)行測(cè)試對(duì)照基準(zhǔn) 驗(yàn)證控制器的響應(yīng)ETAPDigital Twin通訊 協(xié)議通訊 協(xié)議Contingency Test CasesETAP模擬器SIL控制器硬件控制器 元件控制器硬件InternalETAP Grid 微電網(wǎng)控制器：核心功能自動(dòng)化管理并離網(wǎng)操作在微電網(wǎng)內(nèi)部將最大化可再生能源 滲透率提到最大以出力和負(fù)荷的平衡策略來(lái)確保電壓 和頻率穩(wěn)定當(dāng)孤島運(yùn)行時(shí)全局管理保護(hù)裝置的整定值微網(wǎng)運(yùn)行 方式切換確保孤島微網(wǎng) 的穩(wěn)定性當(dāng)出力不能平衡負(fù)荷的時(shí)候切除非優(yōu)先級(jí)負(fù)荷監(jiān)視各種電氣參量以及DER的其他關(guān)鍵指標(biāo)本地監(jiān)視并網(wǎng)操作出力分配管理負(fù)荷分配甩負(fù)荷保護(hù)&接地管理倒送電管理頻率

12、調(diào)節(jié)按照并網(wǎng)協(xié)議以及電力公司的信號(hào)來(lái)管理電量 的并網(wǎng)送出電網(wǎng)輔助服務(wù)控制發(fā)電機(jī)/儲(chǔ)能來(lái)輔助調(diào)頻，保障電能質(zhì)量，避免電網(wǎng)罰款SCADA系統(tǒng)ETAP Grid 微電網(wǎng)控制器InternalETAP Grid 核心模塊儲(chǔ)能平衡BESS 控制可配置的控制分級(jí)控制基于網(wǎng)頁(yè)的 客戶(hù)端和應(yīng)用程序分級(jí)控制模型驅(qū)動(dòng)控制AI 驅(qū)動(dòng) CMMS儲(chǔ)能負(fù)荷控制邏輯功率限制選點(diǎn)處理分布式 電源穩(wěn)定支持無(wú)功和PF控制網(wǎng)絡(luò)Internal2022 施耐德電氣| 第19頁(yè)ETAP Grid 客戶(hù)價(jià)值靈活性提高系統(tǒng)彈性和靈活性靈活擴(kuò)展和適應(yīng)功能的任何電廠(chǎng)拓?fù)涑隽ω?fù)荷分配，快速響應(yīng)系統(tǒng)變化合規(guī)性提高電能質(zhì)量和合規(guī)性電能質(zhì)量和性能合規(guī)

13、的持續(xù)監(jiān)控按照電網(wǎng)規(guī)范要求進(jìn)行控制操作可靠性加強(qiáng)供電可靠性精密調(diào)整和控制，避免試錯(cuò)減少擾動(dòng)影響，避免計(jì)劃外停電一致性從設(shè)計(jì)到控制的一致性經(jīng)仿真和驗(yàn)證的控制邏輯部署從設(shè)計(jì)軟件到控制硬件的閉環(huán)Internal全生命周期：軟硬兼施，完整能力滿(mǎn)足全生命周期需求Co20n2f2id施en耐t德ia電l P氣ro| f第 S20c 頁(yè)hneider Electric | Page 20定制化：根據(jù)用戶(hù) 需求定制系統(tǒng)方案CAPEXOPEX：全生命周期的一站式服務(wù)多種DER，軟硬 一體 的集成能力智能算法：優(yōu)化能源 成本和消納水平深耕技術(shù)，經(jīng)驗(yàn) 豐富的專(zhuān)家精益設(shè)計(jì)：提供DER容量設(shè) 計(jì)，經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)評(píng)估運(yùn)營(yíng)維

14、護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用、分析 和服務(wù)EcoStruxure Microgrid Advisor 微網(wǎng)能源顧問(wèn)邊緣控制EcoStruxure PO 電力監(jiān)控系統(tǒng)T300智能控制終端微網(wǎng)控制器電網(wǎng)實(shí)時(shí) 監(jiān)控系統(tǒng)EcoStruxure PME 電能管理專(zhuān)家EcoStruxure BO 樓宇監(jiān)控系統(tǒng)SE 能力互聯(lián)互通 的產(chǎn)品照明控制樓宇控制能源并網(wǎng)柜中低壓配電設(shè)備不間斷電源電能治理Link150 網(wǎng)關(guān)DER控制柜智能表計(jì)DesignETAP 仿真分析軟件Microgrid Design Tool微網(wǎng)規(guī)劃工具Internal解決方案ETAP Real-Time 與 Grid 控制器用于印度班加羅爾亞馬遜倉(cāng)庫(kù)電氣系 統(tǒng)監(jiān)測(cè)、控制和管理等。數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)與管理控制模型驅(qū)動(dòng)的微網(wǎng)解決方案支持全方位的交流和直流分析基于需求的并網(wǎng)和離網(wǎng)控制與管理使用安全算法對(duì)BESS、光伏、柴發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制P, Q 和 V 控制模式趨勢(shì)分析（歷史和實(shí)時(shí)）、報(bào)告、報(bào)警、事件SOE（關(guān)鍵信號(hào)