基于融合通信技术的新能源接入电网控制平台设计的探讨

陈德威

摘要：本文通过建立一套基于融合通信技术的新能源接入电网控制平台，对不同厂商、不同类别、不同型号的逆变器及其它设备进行管理，实现对新能源完整、统一的实时监测和控制，与调度自动化系统相关联，优化新能源出力和运行，电网供电可靠性、安全性和经济性提供保障。

关键词：新能源；实时；监测；电网；接入；控制

一、背景

随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重，世界各国纷纷开始关注环保、高效和灵活的新能源。将新能源接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥新能源源效能的最有效方式。

新能源主要包括小水电、太阳能、风能等，也包括适当数量的小火电，主要是未统调常规电源和新兴新能源。新能源作为清洁可再生能源对于环境保护具有重要意义，接入配电网还能提高地区电网供电可靠性。另外，将分散的不同类型的小型发电源（新能源）组合起来供电，能够使小型电源获得更高的利用效率。但是，新能源近些年快速发展，渗透率不断升高，在给配电网带来诸多好处的同时，也改变了传统配电网的结构和功率流向，配电网络电压无功、网络损耗、继电保护等均产生不同程度的影响，使得该类研究更为复杂。

在计算机及通信技术迅速发展的今天，监控技术作为生产生活中非常重要的一项技术，在各个领域得到广泛的应用。为了研究新能源的运行性能、优化新能源设计，大型分布式能源的集成监控技术也随着分布式能源的发展而深入开展起来。由此可见，针对配电网络中众多的新能源一体化接入及管控关键技术研究，将成为分布式发电供能技术投入大规模工业化应用的关键。

二、选题理由

实现对新能源设备状态和运行数据的采集、分析和长期积累，为管理人员进行设备状况统计分析、横向比较、指标变化情况、评估设备的健康状态提供重要的数据依据，检修人员能快速调取该设备发生异常前后的状态信息和参数，快速准确判断设备状态和应采取的措施，为新能源安全稳定运行和新能源并网发电提供安全保障数据，提高电网运行安全性。同时也可以分析不同厂家、不同型号、不同协议等监测设备的故障率和可靠性，为设备选型和采购提供依据。

三、技术融合

分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向。本课题主要研究目标是提供电网新能源设备实时状态监控信息及整体运行状况，为新能源安全稳定运行和新能源并网发电提供安全保障数据。

（一）新能源设备信息的智能采集

采用分布式的拓扑结构，由监控中心和智能通讯终端组成，智能通讯终端实现对大型新能源设备信息的采集，获取设备信息，通过安全的通信方式传送至监控中心，从而为系统的优化、故障诊断、远程控制提供数据支持，是整个监控系统的基础。

（二）新能源的优化策略

对新能源的数据进行采集、挖掘、分析，判断组件、逆变器、汇流箱、变压器、输电电路的工作状态和衰减情况，实时监测新能源运行状况，分析提高效率和发电量的方法，并对新能源并网新能源进行优化，根据监控数据指导组件阵列清洗与倾角调整，及时检修维护汇流箱、逆变器、跟踪太阳装置、电气设施，调整新能源运行策略，及时远程监控和合理调度，实现并网新能源运行最优化和输出电能最大化。

（三）新能源故障信息诊断技术

构建远程诊断应用环境，专业人员不用到现场，通过WEB服务实现对设备的数据分析，实现设备录波数据的无损查看和分析；在各类设备数据积累和台帐信息等基础上，结合多年的运行管理经验，与设备减少故障诊断时间，提高安全防范能力，降低运行维护成本。

（四）新能源远程监控技术

通过任务管理机制实现对设备的远程监控，通过所监测到的设备的运行参数及运行状态，判断逆变器、组件、逐日跟踪系统、升压变压器等设备的状态是否需要改变，通过WEB终端远程控制逆变器的启停、实时功率调节、设备对时、跟踪系统方位调节、断开断路器等功能，减少操作时间和难度，同时可以确保操作人员的安全，保障新能源系统的安全稳定运行。

四、系统网络

课题采用基于融合通信技术的分布式分级处理方式，对各分布式电压子站和各个设备进行监控，由智能通讯终端和监控中心两部分组成。系统通过部署在各个地区新能源的智能通讯终端获取设备数据，保存在本地并同步到监控中心，监控中心对所有数据进行集中监测，提供实时监控服务、数据综合分析等集中监测支撑服务。

五、功能设计方案

在融合通信技术支撑下用户通过权限系统进行认证，当认证成功时，权限系统通过权限配置对用户进行授权。当用户获得授权后，方能进入系统相应的模块。通过可配置的权限系统，保证系统能正确拒绝非法访问，提高系统安全性。用户可以实现以下功能：

1）能够接收各个新能源智能通讯终端上传的数据，并进行统一的汇总、处理和保存。

2）给用户可以提供实时状态展现、数据分析和管理、设备台帐管理、统计分析报表等功能。

3）使用人员可以远程浏览所有设备的监测信息和数据。

4）可以按照区域或设备类别分别查看统计信息和数据。

5）使用人员可定制不同监测设备的某几项指标，并对各个地区、各类型设备、各个厂家进行横向比对分析，输出可定制的各类统计报表。

6）可以对各个智能通讯终端的监测设备、参数等进行远程配置，并可和各个智能通讯终端进行设备数据和配置信息的远程同步。

六、结束语

通过上述方法将各种在线监测数据进行采集和汇总，在发生异常情况时，检修人员能快速调取该设备发生异常前后的状态信息和参数，快速准确判断设备状态和应采取的措施，供设备状态评估和状态检修使用。实现设备状态和运行数据的采集、分析和长期积累，为管理人员进行设备状况统计分析、横向比较、指标变化情况、评估设备的健康状态提供重要的数据依据。统一管理各种新能源设备的状态和数据，便于运行人员、检修人员、管理人员等对新能源设备的集中综合监视和管理，便于保持数据完整和系统化，也适应电网系统集中集成的发展方向和需求，为新能源并网发电提供安全保障数据。

参考文献：

[1]尹兆磊，贺晓红，朱亞军等.分布式新能源接入电网的谐波热点问题探讨[J].工程技术：全文版，2017（1）：00142.

[2]豆田田，刘慧丽.浅析新能源发电接入及对电网规划的影响[J].低碳世界，2016（26）：43-44.