Microgrid-Energiemanagement
Ein Gateway führt PCC, Erzeuger, Speicher, versorgte Lasten und Controller-Zustände zeitlich abgestimmt zusammen. Der freigegebene Microgrid-Controller behält die Steuerungsinstanz.
- Messen
- PCC-Leistungsfluss und Leistungsschalterzustand, Quellenausgang, Batteriereserve, versorgte Lasten, Betriebsmodus und aktive Einschränkungen
- Berechnen
- Übergänge, Lastabwurf, Reservenutzung, Dispatch-Reaktion, veraltete Daten und die Energiebilanz für jeden Betriebszustand
- Sensoren
- ZEM-65, für geeignete Betreibermessungen in Niederspannungsanlagen; für Mittelspannung und Schutzgrenzen freigegebene Anlagenzähler verwenden Datenblatt: Drahtloses Dreiphasen-Strommessgerät
- Vor Ort
- ZGW-20-Gateway, behält den Betriebsnachweis in Edge, ohne zum Microgrid-Controller zu werden Datenblatt: Gateway
Elektrische Grenze und Betriebszustände festlegen
Beginne mit dem Einlinienschema, dem PCC-Leistungsschalter und den Stromkreisen, die im Inselbetrieb versorgt bleiben. Benenne die Zuständigkeiten für Steuerung, Schutz, Synchronisierung, BMS, Generator und Lastabwurf in den Zuständen Netzparallelbetrieb, Übergang, Inselbetrieb, Schwarzstart und Wiederzuschaltung. Das Monitoring erklärt ihre Aktionen, ohne einen weiteren Befehlspfad zu schaffen.
Hardware für das Monitoring von Microgrid-Controllern
Nutze unabhängige Betreibermessungen dort, wo sie zusätzliche Nachweise liefern. Erfasse freigegebene Anlagenzustände über dokumentierte, schreibgeschützte Schnittstellen. Schutz- und Reglermessungen verbleiben in ihren fachgerecht geplanten Systemen.
Kombiniert Betreibermessungen und Anlagenzustände in Edge für lokalen Verlauf, Überprüfungen, Warnungen und Weiterleitungsdaten
1 pro Standort bis zu 250 drahtlose Geräte
Nur innerhalb der Nenninstallationsgrenzen des Produkts verwenden
Unabhängige Messung eines geeigneten Niederspannungs-PCC, Quelleneinspeisers, priorisierten Lastgruppe oder Hilfsversorgung
1 pro erforderlicher NS-Grenze Dreiphasig, 3 oder 4 Leiter
- Stromwandlerbereich für einen geeigneten Niederspannungsstromkreis wählen: aufklappbarer 120-A-Wandler oder Rogowski-Spulen für 300 A, 1 kA und 3 kA
Klasse 0,5S gemäß IEC 62053-22 mit seinen Stromwandlern, 110 bis 480 V Leitung zu Leitung, CAT III bei 480 V
Nur wenn der Gerätebesitzer einen separaten schreibgeschützten Client zulässt
Schreibgeschützte Erfassung dokumentierter Controller-, Wechselrichter-, BESS-, Generator-, Zähler- und Leistungsschalterstatusregister
1 pro verfügbarem Bus bis zu 30 Register
Modbus RTU über RS-485; nur eine freigegebene Single-Master-Verbindung und die genaue Registertabelle verwenden
Notieren Sie die Grenzen, Ressourcen und den Betriebszustand
Behalten Sie Rohwerte, Qualität und Zeitstempel der Quelle bei. Eine Standortbilanz erklärt die Energie über ausgerichtete Intervalle; Es ersetzt nicht die schnelleren Spannungs-, Frequenz-, Phasenwinkel- und Schutzsignale, die zur Bildung oder Wiederherstellung einer Insel verwendet werden.
Bewahren Sie Betriebsnachweise neben dem Steuerungssystem auf
Das Diagramm zeigt die Betreiberüberwachung. Der Microgrid-Controller, die Schutzrelais, die Synchronisierungsausrüstung und die festverdrahteten Verriegelungen behalten ihre eigenen deterministischen Pfade und Autoritäten.
- Verbindung
- Zigbee
- Modbus
- Edge
- Plattformen
| Messstelle | Was sich daraus ablesen lässt | Referenz | Sensor |
|---|---|---|---|
| Punkt der gemeinsamen Kopplung | Import, Export, Spannung, Frequenz und ob das Microgrid mit dem größeren Netzwerk verbunden ist | Behalten Sie den Zustand des PCC-Schutzschalters, die Zähleridentität, die Verhältnisse, die Vorzeichenkonvention, die Zeitquelle und die Datenqualität bei DOE-Microgrids | ZMB-31 (auf dieser Seite), zugelassene Zähler- und Leistungsschalterzustände |
| Quellen und Speicherung | Gemessene Leistung, Verfügbarkeit, Betriebsmodus, Batterieladezustand, Reserveboden, Grenzwerte und Alarme | Identifizieren Sie die genaue Controller-, Wechselrichter-, Generator- und BMS-Firmware hinter jedem Punkt IEEE 2030.7 | ZMB-31 (auf dieser Seite), dokumentierte schreibgeschützte Register |
| Versorgte und abgeworfene Lasten | Welche Lastgruppen weiterhin versorgt werden, deren Bedarf, Abwurfstadium, Wiederherstellungsstatus und nicht verfügbare Kapazität | Messen Sie geeignete NS-Gruppen unabhängig und bewahren Sie den Controller-Status neben dem physischen Bedarf DOE-Controller | ZEM-65 (auf dieser Seite), geeignete NS-Lastgruppen |
Der Betriebszustand ist ein Nachweis, keine Dekoration. Speichern Sie den angeforderten Modus, den akzeptierten Zustand, die Schalterpositionen und das Messergebnis separat. Wenn der PCC-Zustand oder die elektrischen Messungen nicht übereinstimmen, reicht ein Etikett mit der Aufschrift „Insellage“ nicht aus.
Identität und Zeit machen ein Ereignis nachvollziehbar. Zeichnen Sie den Namen des Punkts, die Geräteidentität, die Firmware, die Einheiten, den Maßstab, die Qualität, den Zeitstempel der Quelle und den Zeitstempel der Sammlung auf. Ohne sie kann eine Folge nach dem Ereignis dazu führen, dass die Aktionen in die falsche Reihenfolge gebracht werden.
Pro Betriebszustand schreibt eine Instanz. Der freigegebene Microgrid-Controller koordiniert PCC, Erzeuger, Speicher und Lasten. Monitoring-Clients bleiben schreibgeschützt. Markt- oder Fernabrufanforderungen durchlaufen die im Controller festgelegte Priorisierung und die Sicherheitsgrenzen.
Erklären Sie jeden Microgrid-Zustand in Edge
Erstellen Sie einen zustandsbewussten Datensatz aus PCC, Ressourcen, Lasten und genehmigtem Controller-Kontext. Behalten Sie die Quellpunkte neben abgeleiteten Ereignissen bei, damit ein Ingenieur die Sequenz rekonstruieren kann.
- Verwenden Sie ein explizites Zustandsmodell
- Unterscheiden Sie zwischen Netzverbund-, Übergangs-, Insel-, Schwarzstart-, Resynchronisierungs-, Wiederverbindungs- und Fehlerzuständen. Definieren Sie Eintrittsnachweise, erwartete Unterbrecherpositionen und zulässige Ressourcen für jeden Zustand.
- Überprüfen Sie den PCC-Saldo nach Betriebszustand
- Im netzgekoppelten Betrieb werden Quellen, Speicher, Lasten und Netzaustausch über abgestimmte Intervalle abgeglichen. Auf einer Insel sollte der PCC-Fluss fehlen und die Restlastbilanz sollte innerhalb der angegebenen Unsicherheit liegen.
- Legen Sie Reserve- und Aktivbeschränkungen offen
- Zeichne nutzbare Batteriereserve, Generatorverfügbarkeit, Ressourcengrenzen, versorgte Last und Lastabwurfstatus auf. Bewahre Quelle und Gültigkeitszeit eines Grenzwerts auf, damit der Datensatz erklärt, warum die Fahrweise von einer Anforderung abwich.
- Machen Sie veraltete Daten sichtbar unbrauchbar
- Legen Sie ein Höchstalter für jede Eingabe fest, die in einem Ereignis oder einer Bilanz verwendet wird. Halten Sie die abgeleitete Schlussfolgerung zurück, wenn eine erforderliche Quelle veraltet ist, und präsentieren Sie niemals den letzten bekannten Zustand als neues physikalisches Ergebnis.
Prüfungen bei der Inbetriebnahme
Nimm die Monitoring-Aufzeichnung gemeinsam mit dem Microgrid-Planer und dem autorisierten Standortteam in Betrieb. Beobachte freigegebene Funktionstests, ohne Schutz, Steuerungslogik oder Verriegelungen zu verändern.
-
Die Topologie entspricht dem Einlinienschema
Verfolgen Sie PCC, Aufteilungspunkte, Quellen, Speicher, versorgte Lasten, Lastabwurfgruppen, Hilfseinrichtungen und jede Messgrenze.
Bestanden, wenn Jeder Punkt hat einen elektrischen Standort und es wird kein Leistungsfluss ausgelassen oder doppelt gezählt.
-
Punktidentitäten und Uhren sind nachgewiesen
Vergleichen Sie Geräteetiketten, Firmware, Registertabellen, Einheiten, Verhältnisse und Zeitquellen mit dem genehmigten Punkteplan.
Bestanden, wenn Die Ereignisaufzeichnung identifiziert jede Quelle und ordnet Leistungsschalter-, Modus- und Leistungsänderungen korrekt an.
-
Betriebszustände stimmen mit physischen Nachweisen überein
Beobachten Sie die genehmigten Netzanschluss-, Inselnetz- und Wiederverbindungstests und vergleichen Sie den Steuerungszustand mit der PCC-Leistungsschalterposition und den elektrischen Messungen.
Bestanden, wenn Jeder Übergang hat eine kohärente Anforderung, einen akzeptierten Zustand, eine Breaker-Sequenz und ein gemessenes Ergebnis.
-
Der Verlust von Daten hat ein sicheres Überwachungsergebnis
Unterbrechen Sie in einer genehmigten Testumgebung einen nicht steuernden Überwachungseingang, während die Steuerung und die Schutzpfade intakt bleiben.
Bestanden, wenn Der Punkt wird veraltet, abhängige Schlussfolgerungen werden zurückgehalten und das Steuerungssystem bleibt unberührt.
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Steuerungsinstanz und Rückfallzustand sind dokumentiert
Überprüfen Sie alle lokalen und Remote-Schreiber, Schlichtungsregeln, Zeitüberschreitungen, Fallback-Modi, manuellen Overrides und festverdrahteten Verriegelungen mit dem Betreiber der Steuerung.
Bestanden, wenn in jedem Betriebszustand genau eine freigegebene Instanz handelt und beim Ausfall einer Anforderung der vorgesehene Rückfallzustand eintritt.
Monitoring von Sicherheits- und Marktinstanzen trennen
Dieses Konzept erstellt eine betriebliche Aufzeichnung für den Betreiber eines freigegebenen Microgrids. Es qualifiziert oder steuert die elektrische Anlage nicht.
- Edge ersetzt nicht den Microgrid-Controller, die Schutzrelais, das Sync-Check-Relais, die PCC-Auslösekreise, die Neutral-Erdungs-Anordnung, die Schwarzstartlogik oder die Notfallsteuerung.
- Für Inselbetrieb, Einspeisung und Wiederanbindung sind die geltenden Netzvorschriften, Anschlussvereinbarungen, Schutzstudien, Einstellungen, Zeugentests und die Genehmigung des Netzbetreibers erforderlich.
- Betriebswerte werden nicht zu Erlös-, Abrechnungs- oder Marktdienstleistungsnachweisen, es sei denn, die verantwortliche Stelle hat die Zähler, die Zeitquelle, die Kommunikation und den Verfügbarkeitsprozess genehmigt.
- Das BMS, das PCS, der Generatorregler und der Wechselrichter behalten ihre Sicherheits- und Gerätegrenzen. In dieser Anleitung wird kein EpiSensor-Befehlspfad zu ihnen festgelegt.
- Ein Überwachungsintervall kann weder den Teilzyklusschutz noch die Übergangsleistung nachweisen. Verwenden Sie für diese Ereignisse die im Schema angegebenen Controller-, Relais- und Störungsaufzeichnungen.
Quellen
- Netzsysteme: Microgrids (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) US-Energieministerium
- Erfahrungsbericht: Microgrids für Resilienz (öffnet in einem neuen Tab) US-Energieministerium
- IEEE 2030.7-2017, Standard zur Spezifikation von Microgrid-Controllern (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) IEEE Standards Association
- IEEE 1547-2018, Verbindung und Interoperabilität verteilter Energieressourcen (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) IEEE Standards Association
- Technische Empfehlung G99, Ausgabe 1, Änderung 10 (öffnet in einem neuen Tab) Great Britain Distribution Code
- Datenblatt: Drahtloses Dreiphasen-Strommessgerät (öffnet in einem neuen Tab) EpiSensor. Technische Daten, Messbereiche und Bestellcodes.
Weiterführend
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Monitoring hybrider Anlagen für erneuerbare Energien
Führe mit einem Gateway Messungen von Solar, Wind, Batterie und Netzanschluss lokal zusammen. Erkläre die Standortbilanz und behalte den Beitrag jeder Anlage im Blick. -
Batteriespeicher überwachen und lokal steuern
Batterie, Netzanschluss und Betriebsgrenzen getrennt erfassen. Wo eine exakt dokumentierte Steuerschnittstelle besteht, sendet und verifiziert ein Lastmanagementregler lokale Anforderungen. -
Fernüberwachung von Notstromaggregaten
Ein unabhängiger Zähler am Generatorausgang zeigt zusammen mit den nur lesend erfassten Reglerzuständen, ob ein Start tatsächlich Last übernommen hat.
- ÜberblickEnergieüberwachung
- RechnerDreiphasenleistung berechnen
- RechnerRechner für mittlere Intervallleistung
- LeitfadenMicrogrid-Grundlagen: Komponenten, Betriebsarten und Steuerung
- LeitfadenBetriebliche Überwachung, Abrechnungsmessung und Strommarktabrechnung
Drittgeräte für diese Anwendung
Weitere Geräte im Geräteverzeichnis: Energy meters (62), Current transformers (7)
Microgrid-Zustände vor der Wahl der Messpunkte erfassen
Bringen Sie das Übersichtsdiagramm, den Punktplan, das Funktionsdesign des Controllers, die Schutzstudie und die Betriebszustandsmatrix zu einem Ingenieur.