摘要:本文针对海岛新能源电站设备的编码空缺问题,依据IEC 61968/61970中设备的资产资源模型以及对电网设备等级的划分,基于双编码体系设计了一种适用于海岛新能源电站的编码体系。结合海岛新能源电站的特征划分7层编码层级模型,提出了“集电站”等概念并制定了详细编码规则,实现了对海岛新能源电站设备的调度编码。该编码具有设备隶属清晰、编码稳定、可扩展性强等特点,并给出了具体的编码实例。最后定义了可互相映射的设备编码和调度编码的映射规则。
0 引言
我国海岛资源丰富,蕴含着种类多样、总量丰富的可再生清洁能源,因此如何合理有效地对海岛新能源进行开发利用成为业界和学界共同关注的焦点。目前,国内对海岛新能源电站的研究还较少,并且主要集中在对海岛新能源电站能量管理系统设计的研究和探讨方面。作为能量管理系统的底层基础,信息资源要满足海岛电力系统控制的需求。对设备进行科学有效的编码则是信息有效共享的前提,然而对于海岛新能源电站设备编码的研究目前尚属空白。
提出了一种基于面向服务架构的适用于配电网的调度编码与设备编码相结合的双编码体系,在调度编码规范方面进行了较为深入的研究,并取得了一定的实践效果。由于海岛电力系统较为孤立、能量来源多元、设备种类繁多、维修更换较为频繁,在配网中很少出现的光伏阵列、风电机组、海流发电机组、整流器和逆变器等在海岛新能源电站中大量存在,因此在研究了IEC 61968中设备的资产和资源模型以及IEC 61970中对电网设备层级划分的基础之上,本文基于设计了一种适用于海岛新能源电站的双编码体系。
1 海岛新能源电站设备的编码框架
1.1海岛新能源电站概述
目前,海岛新能源电站的电力系统多以10kV配电室为中心,多种发电形式的设备和用电设备以辐射状连接到配电室。光伏阵列和储能装置发出的电能经逆变器DC/AC由直流逆变为交流后汇集到配电室;风电机组和海流能机组由于发电的波动性和间歇性较大,发出的电能频率和幅值均不稳定,因此需先整流为直流后再逆变为满足使用要求的交流电;超级电容在系统发电充裕时吸收电能,在能量不足时补充电能;备用柴油发电机则在负荷高峰时投入使用。海岛新能源电站的系统构成如图1所示。
1.2双编码体系
由于电网设备的资产管理人员和运行维护人员更加关注设备的资产属性(如购买时间、生产厂商、设备型号等),因此需要设备编码来表征这些设备的自身属性信息。双编码体系的具体组织方式如图2所示,通过编码库中设备编码和调度编码的一一映射来实现互操作和松藕合架构。
传统的单一编码在海岛新能源电站设备的编码方面表现出能力不足,主要体现在以下几方面:
(1)海岛新能源电站外部环境恶劣,设备容易损坏,
更换维修频繁;
(2)传统电网的设备管理和运行调度工作是分列展开的,单一的编码不能同时满足两者的要求,也不能实现两者的互操作;
(3)单一的编码容易造成设备的隶属度不清晰;
(4)海岛新能源电站的建设处于探索阶段,统一的信息模型和标准接口有利于实现信息资源的有效共享。