協(xié)調(diào)控制器在分布式光伏領(lǐng)域如何發(fā)揮最優(yōu)控制策略進(jìn)行調(diào)節(jié)控制？

安科瑞徐赟杰18706165067

隨著全球?qū)稍偕茉吹娜找嬷匾?，分布式光伏發(fā)電作為一種清潔、高效的能源形式，正逐步成為電力系統(tǒng)中的重要組成部分。然而，分布式光伏發(fā)電的輸出功率具有間歇性和波動性，給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，協(xié)調(diào)控制器在分布式光伏領(lǐng)域的應(yīng)用顯得尤為重要。本文將深入探討協(xié)調(diào)控制器在分布式光伏領(lǐng)域的功能、作用及其帶來的效益。

一、協(xié)調(diào)控制器的定義與功能

協(xié)調(diào)控制器是一種用于管理和控制分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它通過實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和分布式光伏發(fā)電的輸出功率，智能地調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行策略，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和能源的高效利用。

協(xié)調(diào)控制器的主要功能包括：

功率平衡控制：實時監(jiān)測分布式光伏發(fā)電的輸出功率和電力系統(tǒng)的負(fù)荷需求，通過調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和儲能裝置的充放電狀態(tài)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的功率平衡。當(dāng)負(fù)荷需求增加時，協(xié)調(diào)控制器可以增加光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率或釋放儲能裝置中的能量；當(dāng)負(fù)荷需求減少時，協(xié)調(diào)控制器可以降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率或?qū)δ苎b置進(jìn)行充電。

優(yōu)化調(diào)度：根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、能源價格、負(fù)荷預(yù)測等因素，制定較優(yōu)的能源調(diào)度策略。在能源價格低谷時，協(xié)調(diào)控制器可以優(yōu)先使用電網(wǎng)供電或?qū)δ苎b置進(jìn)行充電；在能源價格高峰時，協(xié)調(diào)控制器可以優(yōu)先使用分布式光伏發(fā)電供電或釋放儲能裝置中的能量，以提高經(jīng)濟(jì)效益和能源利用效率。

電壓和頻率控制：維持電力系統(tǒng)的電壓和頻率在允許的范圍內(nèi)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)與主電網(wǎng)連接時，協(xié)調(diào)控制器可以通過調(diào)節(jié)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和儲能裝置的充放電狀態(tài)，使電力系統(tǒng)的電壓和頻率跟蹤主電網(wǎng)的電壓和頻率。當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)孤島運(yùn)行時，協(xié)調(diào)控制器可以采用下垂控制等方法，實現(xiàn)電力系統(tǒng)內(nèi)的電壓和頻率的自主調(diào)節(jié)。

故障處理：在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障時，協(xié)調(diào)控制器可以快速檢測故障并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如切斷故障線路、啟動備用電源等，以確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時，協(xié)調(diào)控制器還可以協(xié)調(diào)光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲能裝置的運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的故障恢復(fù)能力。

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：采集分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如電壓、電流、功率、溫度等，并將這些數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控系統(tǒng)，以便用戶實時了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。同時，協(xié)調(diào)控制器還可以接收監(jiān)控系統(tǒng)的指令，對電力系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

二、協(xié)調(diào)控制器在分布式光伏領(lǐng)域的應(yīng)用

協(xié)調(diào)控制器在分布式光伏領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性：通過實時監(jiān)測和智能調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，協(xié)調(diào)控制器可以有效地平衡電力系統(tǒng)的供需關(guān)系，減少電力系統(tǒng)的波動和不穩(wěn)定因素，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

優(yōu)化能源利用：協(xié)調(diào)控制器可以根據(jù)電力系統(tǒng)的需求和能源價格等因素，智能地調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行策略，實現(xiàn)能源的高效利用。例如，在能源價格高峰時，優(yōu)先使用分布式光伏發(fā)電供電，可以降低電力成本；在能源價格低谷時，對儲能裝置進(jìn)行充電，可以儲存多余的電能，以備不時之需。

促進(jìn)分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)：協(xié)調(diào)控制器可以實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和分布式光伏發(fā)電的輸出功率，通過智能調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和儲能裝置的充放電狀態(tài)，使分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)更好地接入電力系統(tǒng)，實現(xiàn)與電力系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行。

提升電力系統(tǒng)的智能化水平：協(xié)調(diào)控制器作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，通過實時監(jiān)測和智能調(diào)整電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，可以提升電力系統(tǒng)的智能化水平，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化、智能化運(yùn)行。

三、案例分析

以某重工企業(yè)的18MW分布式光伏監(jiān)控項目為例，該項目采用了Acrel-1000DP分布式光伏電力監(jiān)控解決方案。該方案通過配置協(xié)調(diào)控制器，實現(xiàn)了對分布式光伏發(fā)電、用電的集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一運(yùn)維。協(xié)調(diào)控制器實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和光伏發(fā)電的輸出功率，根據(jù)電力系統(tǒng)的需求和能源價格等因素，智能地調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行策略。同時，協(xié)調(diào)控制器還采集了電力系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控系統(tǒng)，以便用戶實時了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。該項目的實施不僅提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，還降低了電力成本，提升了能源利用效率。

四、產(chǎn)品概述

ACCU-100 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器是一種應(yīng)用于微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲能等領(lǐng)域的智能協(xié)調(diào)控制器。裝置滿足系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁等設(shè)備的接入，通過對微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全天候數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，并在此基礎(chǔ)上以安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，獲取最優(yōu)控制策略進(jìn)而對微電網(wǎng)實施調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)微電網(wǎng)分布式能源、儲能系統(tǒng)、負(fù)荷的實時動態(tài)調(diào)節(jié)功能，促進(jìn)新能源就地化消納，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動；有效實現(xiàn)微電網(wǎng)的需求管理，提高微電網(wǎng)運(yùn)行效率、降低供電成本，保障微電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)架構(gòu)

ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器：控制儲能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進(jìn)行光儲置換，減少棄光。并與云端平臺進(jìn)行交互，響應(yīng)云端策略配置。智慧能源管理云平臺 EMS3.0：滿足跨站點，跨區(qū)域海量數(shù)據(jù)的接入，通過數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)各站點資源類、電量類、損耗類、指標(biāo)類、維護(hù)類、貢獻(xiàn)類等指標(biāo)計算與管控，并通過多樣化預(yù)測，分析發(fā)電與用電趨勢，結(jié)合電價數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃、負(fù)荷需求，提供最佳控制方案。同時提供遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維功能。

五、結(jié)論

協(xié)調(diào)控制器在分布式光伏領(lǐng)域的應(yīng)用對于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、優(yōu)化能源利用、促進(jìn)分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)以及提升電力系統(tǒng)的智能化水平具有重要意義。隨著可再生能源的不斷發(fā)展和電力系統(tǒng)的智能化升級，協(xié)調(diào)控制器的應(yīng)用前景將更加廣闊。未來，我們應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)協(xié)調(diào)控制器的研發(fā)和應(yīng)用，推動分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的智能化、高效化發(fā)展。

審核編輯 黃宇