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安科瑞 陳聰
摘要:隨著我國新能源汽車市場的高速發(fā)展,人們的充電需求日益增加,構建高質量基礎充電設施體系,可以有效滿足新能源汽車應用的需求。同時,在城市發(fā)展中新能源公交車的數量呈現逐漸增加的態(tài)勢,而為了滿足車輛的充電需求,要綜合城市交通建設以及規(guī)劃合理配置充電站,切實提高城市公交充電站設計以及施工的綜合質量。對此,文章主要基于城市公交充電站項目特征,探究設計要點以及施工技術手段,以供參考。
關鍵詞:城市;公交充電站設計;施工技術;新能源
0引言
電動汽車充電站是企業(yè)工業(yè)發(fā)展的重點,有利于推動能源產業(yè)發(fā)展。綜合城市公交充電站設計以及施工技術手段,優(yōu)化施工程序,確定施工方案,可以有效提高設備的綜合利用效率。優(yōu)化工序,提高施工設備的科學配置,有利于進程控制,提高施工綜合效率。在車站設計中要綜合空間結構,設備性能、功能需求等多種因素合理設計。綜合實際狀況進行優(yōu)化設計,優(yōu)化流程,可以有效控制成本,提高施工綜合效率。充電站設備完善,可以有效滿足公交車應用的需求,在應用中有利于成本控制,減少環(huán)境污染,具有重要的社會效益、經濟效益。
1城市公交充電站發(fā)展背景
根據2024年2月數據統(tǒng)計,充電基礎設施增量共有42.7萬臺,同比上升了整體的12.9%。其中公共充電樁增量為10萬臺,同比上升了39.1%,隨車配建私人充電樁增量為32.7萬臺,同比上升了6.7%。截止2024年2月,我國充電基礎設施累計數量共有902.3萬臺,同比增加了63.7%。
分析一線城市的城區(qū)可以發(fā)現,在這些區(qū)域中公共充電樁的覆蓋率已經超過了80%,與服務的半徑加油站的比例是相同的。整體上來說,我國充電基礎設施的規(guī)模呈現擴大發(fā)展的態(tài)勢,2015年至2022年,從10萬臺增長到了521萬臺,年均增長已經高于了70萬臺。其中2021呈現爆發(fā)式增長態(tài)勢。充電基礎設施呈現合理化發(fā)展的趨勢,公共充電樁比例為33%。整體布局分布優(yōu)化,技術水平也在日益提高,形成了交流慢充以及直流快充等相關技術路線,有效提高了充電的綜合效率,在智能控制以及安全監(jiān)測等技術領域上也取得了顯著的效果。
在此種背景之下,我國新能源公交車的比例日益增加,為了滿足運營需求,要綜合城市規(guī)劃實際需求,做好城市公交充電站等充電基礎設施的設計以及優(yōu)化。融合大數據、智慧技術、云計算以及BIM等技術手段,進行科學化設計,充分提高設計的質量,這樣方可滿足城市公交充電站的應用需求。
2城市公交充電站設計
城市公交充電站設計,要綜合新能源公交車應用路線、數量比例以及具體需求等因素,合理設置,保障匹配實際需求。城市公交充電站施工重點包括土體結構、砌體結構以及電纜敷設等相關內容。在設計中為了提高施工質量,根據實際狀況優(yōu)化設計方案,實現現代化管理技術進行綜合分析,充分提高施工綜合質效。在施工管理中要綜合項目特征、工作技術要求、設計圖案、現場施工狀況等多種因素,對其進行科學設計。
2.1總平面設計
基于城市規(guī)劃方案、工藝要求、建設發(fā)展的規(guī)模等因素,綜合地形、土地利用合理設計,在設計中主要包括充電車棚以及相關輔助設施。根據標準以及要求,綜合項目特征以及實際狀況,進行充電工作區(qū)域的設計。在設計中要合理控制距離,分析大型車輛的尺寸參數,縮小直流充電樁以及整流柜之間的實際距離,有效控制電流損耗等問題。在設計中可以通過一字型的方式排列充電樁,在車輛的尾部預留空間,根據實際狀況進行空間優(yōu)化,則可以提高資源利用效率,降低對土地資源的占用。同時要根據實際狀況做好監(jiān)控安裝,便于日常檢查。在充電站的規(guī)劃中,優(yōu)化充電設備以及行車等各個區(qū)域。在設計中為了滿足公交車運行的實際需求,要綜合車位、尺寸以及參數,在距離停車位尾部的邊線位置設置限位器,合理控制距離,有效避免因為操作不當而出現的隱患問題。同時,要合理設置雨棚,覆蓋充電工作區(qū)域,做好避雷針的設置,保障整體安全性。
2.1.1豎向布置
在站區(qū)的場地中豎向布置主要應用平坡結構,根據實際狀況進行排水處理,將坡度控制到0.5%~1%左右。保障場地的標高不得小于周邊的結構,這樣則可以有效避免內澇等問題,在設計中平均標高要符合要求,在充電棚中室內外的適宜高差為0.20m。
2.1.2管溝布置
主要應用磚砌溝壁結構,頂部為混凝土結構,蓋板為角鋼包邊的混凝土材質,充分提高整體美觀性。在室內的電纜則要做好防滲漏以及排水處理。
2.1.3道路結構
在充電站的入口位置連接車道以及站外道路口,根據實際狀況設置緩沖距離,便于出入。充電站行車道路的寬度要滿足單向通行的基礎要求,單車寬度要不得低于3.5m,而雙車管道則不得高于6.0m。轉彎半徑則要綜合小型電動汽車的標準進行設計,不得小于9.0m,在設計中保障坡度不得高于6%。
2.2標識功能設計
標識系統(tǒng)可以提示引導,便于操作。在設計中要綜合不同的距離,進行層次化的設計。在設計中要根據遠距離、中間以及近距離三個層次進行設計,綜合建筑結構的體量、棚架作為主要的參數,進行遠距離的設計;在中距離的設計中則要重點進行LED屏幕的設計;而在近距離則要設置燈箱牌等等。通過層次化的設計,可以滿足視覺遞進的需求,有利于引導。
2.3照明設計
室外照明要綜合區(qū)域范圍,確定照明的亮度以及范圍,合理設置。綜合充電站各個場所的參照標準進行分區(qū)設計,確定各個場所的具體照明亮度。綜合應急以及一般照明線路進行優(yōu)化設計,做好基礎管線的配置,科學合理設置防護導線結構。
2.4接地設計
通過接地裝置的設置可以有效提高整體的安全性,在設計中接地電阻不得高于4Ω,其主要功能就是工作接地、防雷以及保護接地。在進行低壓配電柜系統(tǒng)設計中主要應用TN-S的接地方式進行處理,而高低壓開關柜以及變壓器等相關設備要根據實際狀況對金屬外殼進行接地設計。
2.5直流充電樁設計
電動車充電電源主要應用戶外一體式電動汽車充電樁,在設計中要保障整體結構的穩(wěn)定性,提高效率。充分滿足不同電動汽車的充電需求。在硬件設計中要基于一體式充電設備以及充電連接設備,構建一體化設備,每臺設備要綜合實際狀況配置整流模塊。
在充電樁的設計中要融合人工智能、AI等技術,采集數據信息,識別車輛,電量統(tǒng)計以及數據統(tǒng)計等等,綜合充電狀況,了解實際狀況以及信息。在設計中要配置充電槍,滿足多臺電動車同時充電的需求,可以有效提高充電的綜合效率。
2.6充電站供配電系統(tǒng)設計
在系統(tǒng)設計中為10KV的單路供電,其中單母線接線方式。
2.6.1負荷分析
充電機屬于全站核心負荷類型,設計監(jiān)控以及等配套的設備。綜合多種設備運行功率,變壓器容量參數為630kva,負載率為0.8。
2.6.2配電設備
設置箱式變電站,高壓為10KV單路電源結構,單母線方式供電,高壓開關柜為環(huán)網柜。在設計中要綜合設備節(jié)能性能以及應用需求綜合分析,降低能源損耗等問題。固定低壓開關柜為0.4KV的低壓開關柜結構,設置電容補償柜,優(yōu)化多種設備。在設計中應用過載長延時以及短路等多種方式進行保護處理,進行綜合防護,提高整體安全性能。
3城市公交充電站施工技術
根據城市規(guī)劃以及設計要求,合理地進行建筑結構的設計以及施工管理。強化施工材料、機械設備、人員以及土建工程等關鍵流程的質量控制,在系統(tǒng)化、規(guī)范化以及標準化的管理理念之下進行施工作業(yè),方可切實提高城市公交充電站的施工質量。在充電站中要根據實際狀況設計充電棚,分析安全性、經濟性以及美觀性。協調周邊環(huán)境,要便于施工以及運營管理。綜合公交車充電時間,充電設備以及防雨等多種因素,通過鋼結構的雨棚半封閉設計。在土建施工中要做好現場物料、施工進度以及人員的安排以及動態(tài)管理。做好施工進度控制以及質量管理。在施工中通過現代化管理理念進行綜合控制,優(yōu)化模板、底筋鋪設等不同的工序,充分保障施工綜合質量。施工中主要流程如下。
3.1戶*網架
在施工中要根據要求進行材料檢驗,根據圖紙進行預先排桿,在下方則要根據要求做好鋼枕木的處理,做好表面的清潔處理,及時處理銹蝕、臟污等相關問題,便于后續(xù)操作。根據管理要求進行拼裝處理,控制精度,要充分提高拼裝的穩(wěn)定性,增強結構的安全性。在吊裝施工中涉及到環(huán)境、結構以及技術等諸多的因素,作業(yè)難度相對較大。在施工中為了提高吊裝的精度,根據要求進行平面位置、標高等參數的控制,保障符合技術要求。根據圖紙規(guī)范要求,基于技術標準進行構件的預拼裝,根據吊裝要求進行規(guī)范化處理。在吊裝施工中做好垂直度的檢查,合理控制誤差,提高整體的穩(wěn)固性。
3.2充電區(qū)域
主要應用鋼框架以及鋼桁架的組合結構進行施工,在施工中應用鋼筋混凝土地下獨立基礎結構,在項目中應用的鋼構件為熱鍍鋅防腐材質,根據實際狀況進行現場焊接,做好防腐處理。根據要求進行標準化處理,合理設置充電區(qū)域,基于不同環(huán)節(jié)的要求進行規(guī)范施工,做好基礎處理,方可有效提高施工綜合質量。
3.3設備基礎
充電樁的基礎結構為混凝土基礎,箱變基礎則主要應用鋼筋混凝土結構。露出地面基礎要符合美觀性能,對于露出地面的位置陽角則要進行倒角處理,尺寸為20~30mm,在埋件的四周要做好打磨,焊接錨筋做好技術以及工藝控制,避免出現焊接變形等問題。
3.4電纜溝施工
通過磚砌溝壁,混凝土壓頂,應用鍍鋅角鋼在底部包邊,同時電纜溝的邊緣位置主要材質為熱鍍鋅角鋼支撐結構,做好結構安全性以及外觀性能的協調控制。根據要求進行土方的開發(fā),對不同施工段的條件進行分析,確定應用的電纜溝的材質,為常見的主要為磚砌以及鋼筋混凝土的電纜溝,在施工中綜合具體的類型,確定施工方式。在施工中保障邊線平直性,做好中線距離、高程的控制,根據標準要求進行校驗處理。在溝底的施工中要綜合水流等因素,避免出現積水等問題。在施工中應用細石混凝土壓頂的方式進行處理,但是施工中受到長度的影響容易出現裂縫的隱患,對此可以通過布設φ6mm鋼筋的方式進行處理,綜合實際狀況合理設置變形縫。做好模板施工,在施工中強化質量控制以及管理,保障符合清水混凝土的施工標準要求。
3.5電纜敷設
在上端引入電纜,做好基礎防護處理,避免因為摩擦等問題而出現的拖拉,影響整體的質量。在施工中要根據要求進行整齊排列,要做好加固處理。垂直敷設電纜則要做好固定處理,綜合實際狀況采取有效措施提高整體的穩(wěn)固性。合理控制電纜起點以及終點的斷截面,要保障長度適宜,避免資源浪費等問題。應用直埋的方式進行電纜敷設,埋的深度要高于800mm,應用下墊上蓋的方式進行施工,充分提高整體安全性。
3.6二次接線
線槽安裝以及接線,要綜合電纜的規(guī)格以及具體數量確定,構建完善的配套結構。在施工中嚴格控制長度,綜合實際狀況進行接地處理。在戶內端施工中,要在入屏柜之前做處理,應用合適的鋼帶結構,保障切斷位置牢固性。在纜內內層的處理中要在入線槽100mm的位置進行處理。根據要求進行標準化處理,避免因為操作不當而影響電纜的芯線以及尺寸等等。在電纜芯線的拉直處理中合理控制力度,保障整體效果。
3.7安裝調試
充電站的設計中融合全生命周期精細化管理理念,可以基于現代化管理手段進行科學管理,實現對防護、安全以及回路等各個系統(tǒng)的綜合控制。了解變電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)以及信息系統(tǒng),對充電樁的基礎信息、充電站設計模型等進行基礎調查,優(yōu)化設備配置,拓展功能以及基礎性能,通過防護性檢查,通過現場輔助調試等多種方式進行質量控制以及綜合處理。
3.8工程收尾階段
進行工程全生命周期管理理念對施工的各個環(huán)節(jié)進行規(guī)范化管理,強化細節(jié)控制以及質量管理,統(tǒng)計施工信息,了解施工項目特征,綜合數據信息實現方案優(yōu)化,對比施工組織預案以及內容,了解差異性、問題,根據實際狀況進行綜合處理,采取優(yōu)化措施以及手段,整合在施工中產生的各個數據,做好檔案收集以及歸納,形成數據方案,則可以為相關項目提供參考。
4Acrel-2000MG充電站微電網能量管理系統(tǒng)
4.1平臺概述
Acrel-2000MG微電網能量管理系統(tǒng),是我司根據新型電力系統(tǒng)下微電網監(jiān)控系統(tǒng)與微電網能量管理系統(tǒng)的要求,總結國內外的研究和生產的經驗,專門研制出的企業(yè)微電網能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入,*進行數據采集分析,直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況,是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經濟優(yōu)化運行為目標,促進可再生能源應用,提高電網運行穩(wěn)定性、補償負荷波動;有效實現用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決方案。
微電網能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結構,整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層:設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議,物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
4.2平臺適用場合
系統(tǒng)可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。
4.3系統(tǒng)架構
本平臺采用分層分布式結構進行設計,即站控層、網絡層和設備層,詳細拓撲結構如下:
圖1典型微電網能量管理系統(tǒng)組網方式
5.1實時監(jiān)測
微電網能量管理系統(tǒng)人機界面友好,應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中,各子系統(tǒng)回路電參量主要有:相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態(tài)參數主要有:開關狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統(tǒng)應可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理,使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。
系統(tǒng)應可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理,能夠根據儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警,并支持定期的電池維護。
微電網能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,包含微電網光伏、風電、儲能、充電站及總體負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求,也可將充電,儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。
圖1系統(tǒng)主界面
子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。
5.1.1光伏界面
圖2光伏系統(tǒng)界面
本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息,主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
5.1.2儲能界面
圖3儲能系統(tǒng)界面
本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖4儲能系統(tǒng)PCS參數設置界面
本界面主要用來展示對PCS的參數進行設置,包括開關機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖5儲能系統(tǒng)BMS參數設置界面
本界面用來展示對BMS的參數進行設置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖6儲能系統(tǒng)PCS電網側數據界面
本界面用來展示對PCS電網側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。
圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側數據界面
本界面用來展示對PCS交流側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側的異常信息進行告警。
圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側數據界面
本界面用來展示對PCS直流側數據,主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側的異常信息進行告警。
圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。
圖10儲能電池狀態(tài)界面
本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息,主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數據信息以及告警信息等,同時展示當前儲能電池的SOC信息。
圖11儲能電池簇運行數據界面
本界面用來展示對電池簇信息,主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。
5.1.3風電界面
圖12風電系統(tǒng)界面
本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息,主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
5.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線、各個充電站的運行數據等。
5.1.5視頻監(jiān)控界面
圖14微電網視頻監(jiān)控界面
本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實現預覽、回放、管理與控制等。
5.1.6發(fā)電預測
系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數據、實測數據、未來天氣預測數據,對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃,便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖15光伏預測界面
5.1.7策略配置
系統(tǒng)應可以根據發(fā)電數據、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息,進行系統(tǒng)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。
具體策略根據項目實際情況(如儲能柜數量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等)進行接口適配和策略調整,同時支持定制化需求。
圖16策略配置界面
5.1.8運行報表
應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。
圖17運行報表
5.1.9實時報警
應具有實時報警功能,系統(tǒng)能夠對各子系統(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關閉等遙信變位,及設備內部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警,應能實時顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱、保護動作時刻;并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關人員。
圖18實時告警
5.1.10歷史事件查詢
應能夠對遙信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。
圖19歷史事件查詢
5.1.11電能質量監(jiān)測
應可以對整個微電網系統(tǒng)的電能質量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測,使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質量情況,以便及時發(fā)現和消除供電不穩(wěn)定因素。
1)在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值;
2)諧波分析功能:系統(tǒng)應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率;應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電流含有率;
3)電壓波動與閃變:系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應能顯示電壓偏差與頻率偏差;
4)功率與電能計量:系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素;應能提供有功負荷曲線,包括日有功負荷曲線(折線型)和年有功負荷曲線(折線型);
5)電壓暫態(tài)監(jiān)測:在電能質量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時,系統(tǒng)應能產生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關人員;系統(tǒng)應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6)電能質量數據統(tǒng)計:系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數據,包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。
7)事件記錄查看功能:事件記錄應包含事件名稱、狀態(tài)(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。
圖20微電網系統(tǒng)電能質量界面
5.1.12遙控功能
應可以對整個微電網系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序,可以及時執(zhí)行調度系統(tǒng)或站內相應的操作命令。
圖21遙控功能
5.1.13曲線查詢
應可在曲線查詢界面,可以直接查看各電參量曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖22曲線查詢
5.1.14統(tǒng)計報表
具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析;對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析;具備對微電網供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數等分析;具備對并網型微電網的并網點進行電能質量分析。
圖23統(tǒng)計報表
5.1.15網絡拓撲圖
系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構;可在線診斷設備通信狀態(tài),發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
圖24微電網系統(tǒng)拓撲界面
本界面主要展示微電網系統(tǒng)拓撲,包括系統(tǒng)的組成內容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。
5.1.16通信管理
可以對整個微電網系統(tǒng)范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口,快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
圖25通信管理
5.1.17用戶權限管理
應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如遙控操作,運行參數修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權限
5.1.18故障錄波
應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動準確地記錄故障前、后過程的各相關電氣量的變化情況,通過對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條,每條錄波可觸發(fā)6段錄波,每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形,總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。
圖27故障錄波
5.1.19事故追憶
可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數據,包括開關位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數據基礎。
用戶可自定義事故追憶的啟動事件,當每個事件發(fā)生時,存儲事故*10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關點數據。啟動事件和監(jiān)視的數據點可由用戶隨意修改。
5.2硬件及其配套產品
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000MG | 內部設備的數據采集與監(jiān)控,由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關通信輔件組成。 數據采集、上傳及轉發(fā)至服務器及協同控制裝置 策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等 | |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | 系統(tǒng)軟件顯示載體 | |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | 為監(jiān)控主機提供后備電源 | |
4 | 打印機 | HP108AA4 | 用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、復限,系統(tǒng)事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為主要方式 | |
5 | 音箱 | R19U | 播放報警事件信息 | |
6 | 工業(yè)網絡交換機 | D-LINKDES-1016A16 | 提供 16 口百兆工業(yè)網絡交換機解決了通信實時性、網絡安全性、本質安全與安全防爆技術等技術問題 | |
7 | GPS時鐘 | ATS1200GB | 利用 gps 同步衛(wèi)星信號,接收 1pps 和串口時間信息,將本地的時鐘和 gps 衛(wèi)星上面的時間進行同步 | |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC | 電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、復費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU 協議:帶開關量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關的"遜信“和“遙控”的功能 | |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE | 可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能??蓭?RS485 通訊接口、模擬量數據轉換、開關量輸入/輸出等功能 | |
10 | 電能質量監(jiān)測 | APView500 | 實時監(jiān)測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質量,記錄各類電能質量事件,定位擾動源。 | |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | 防孤島保護裝置,當外部電網停電后斷開和電網連接 | |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC | 置針對光伏、風能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護,測控,通訊一體化裝置,具備保護、通信管理機功能、環(huán)網交換機功能的測控裝置 | |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 | 能夠根據不同的采集規(guī)的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總: 提供規(guī)約轉換、透明轉發(fā)、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實時多任務并行處理數據采集和數據轉發(fā),可多路上送平臺據: | |
14 | 串口服務器 | Aport | 功能:轉換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數據,反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調的開關,調溫,及*全斷電(二次開關實現) 2)上傳配電柜各個空開信號 3)上傳 UPS 內部電量信息等 4)接入電表、BSMU 等設備 | |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | 1)反饋各個設備狀態(tài),將相關數據到串口服務器: 讀消防 VO信號,并轉發(fā)給到上層(關機、事件上報等) 2)采集水浸傳感器信息,并轉發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳感器信息,并轉發(fā) |
6結束語
在城市公交充電站的設計以及施工中,要綜合城市規(guī)劃、建設以及場地的實際狀況進行規(guī)范化處理,協調多個領域,根據實際狀況進行方案優(yōu)化,保障各項工序有序開展,降低設計以及施工中存在的風險以及隱患問題。對此,文章通過分析充電站設計以及施工要點,確定施工內容,優(yōu)化施工計劃,基于現代化管理理念進行規(guī)范化控制,實現流程優(yōu)化,充分保障了施工質量。
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