微电网控制器和控制系统

经现场验证的微电网控制系统,智能编排,实时调控,保持供电韧性。​

为复杂微电网应用而生的成熟工业控制技术

艾默生深耕电力行业六十年,旗下 Ovation 分布式控制系统居行业前列(据 ARC Advisory Group 评选),为微电网运营带来媲美公共电网的可靠性。 Ovation™ 微电网控制系统已在可再生能源混合发电、火力发电、电池储能等多种现场架构中得到验证。该系统将可靠监控与 DER 智能协同相结合,以亚秒级速度响应干扰,可无缝切换至孤岛运行,保持供电不中断。

智能微电网控制系统,实现不间断供电​

Ovation 微电网控制系统能够管理复杂的分布式能源资产,充分提高供电可用性,保持电网稳定性。 系统能够快速切换至孤岛运行而不产生暂态扰动,并优化能源调度,实时自动控制本地发电、调配 BESS 备用容量、管理与公用电网的连接,满足工业生产和关键业务的严苛运行要求。​

管理数据中心孤岛供电系统等复杂设施,仅靠一个简单的控制器还不够。 艾默生构建端到端自动化架构,将可靠的微电网控制器、功能全面的软件、内置电力应用与数十年的控制经验融为一体。​

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数据中心能源管理

Ovation 自动化平台帮助数据中心运营者满足严苛的可用性要求,智能平衡负载与发电,并提升整体性能。 借助支持人工智能(AI)的自动化技术和软件定义控制,该平台实现了更高的效率、可靠性与可扩展性。

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通过集成自动化策略更大限度提高微电网的弹性

在 Electric Energy Online(EETD)的这篇文章中,来自艾默生的 Rick Kephart 概述了为微电网管理实施单一自动化策略如何带来众多运营、维护和财务收益。

Ovation 微电网控制器:公用电网级执行,支持孤岛持续供电

Ovation 微电网控制器依托 Ovation™ 自动化平台,实现亚秒级确定性执行,快速调控电气系统,完成并网同步,并迅速切除负荷。 Ovation 平台涵盖多种控制硬件,从用于多兆瓦级设施的成对高密度控制器,到经过加固的紧凑型边缘节点,作为物理执行层维持现场稳定运行,维持关键业务供电韧性。

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大型微电网高性能控制方案

Ovation OCR3000 控制器支持毫秒级确定性执行,适用于包含多种设备的复杂微电网及大规模可再生能源发电。 OCR3000 专为管理公用电网级储能设施、太阳能光伏设施及火电厂设备的高密度 I/O 拓扑而设计,具备冗余处理能力,能够可靠地执行快速切负荷、孤岛控制及其他对时间要求严格的控制算法。

Ovation 微电网控制系统:全面的软件功能与系统集成​

Ovation™ 微电网控制系统提供一体化的软件与执行环境,在统一的运行架构下实现实时电气控制、能源监控管理和全系统可视化。 该控制系统背靠数十年的发电行业经验,用于协调分布式能源(DER)设备运行,优化性能、增强电网韧性,并简化装置运行。​

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标准集成功能包括实时数据采集、高分辨率工艺画面、高级报警管理、数据归档和自动报表。 这些工具基于统一数据库运行,让操作人员全面掌握微电网所有资产的运行状况,并使内嵌能源管理算法与确定性硬件控制无缝配合。​

 

了解架构:什么是 Ovation 微电网控制? >​

无缝编排各类分布式能源(DER)资产​

具备韧性的微电网依靠可靠、协调的确定性控制,管理类型多样、动态的发电资产。 Ovation 微电网控制系统可原生集成不同类型的电源,利用响应迅速的储能系统和既有火电资产,平衡间歇性可再生能源发电的波动,使整个微电网孤岛内的电压、频率和相位保持严格一致。 此外,Ovation 自动化平台还可作为统一的控制架构,将自动控制扩展至各类发电资产。 ​

电池储能系统(BESS)​

执行亚秒级电能调节和充放电状态管理。 控制器通过开放协议,与电池管理系统(BMS)和功率转换系统(PCS)协同管理荷电状态(SOC)均衡、削峰、频率响应及毫秒级旋转备用替代。​

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关于微电网控制器及控制系统的常见问题解答​

微电网控制器是专用的硬件和软件平台,负责执行实时控制策略以平衡本地发电和电力负荷。 控制器可在并网或自主“孤岛模式”下运行,动态调节各种分布式能源资源(DER)——包括太阳能光伏(PV)、风力发电机、电池储能系统(BESS)以及柴油/燃气发电机。 它通过严格遵循电压和频率稳定阈值来维持电能质量,管理公共耦合点(PCC),并在大电网中断期间执行无缝、高速的切换。

微电网控制系统是围绕单个控制器的综合自动化架构,包含人机界面(HMI)、工程工具、报警管理、历史数据存档和网络安全框架。 它作为整个电力孤岛的监管机构,编排自动序列,如减载、黑启动恢复和经济调度。 通过统一所有发电和储能资产的通信,它为操作员提供单一窗口,以降低能源成本并保护关键任务的正常运行时间。

系统通过处理来自智能断路器、保护继电器和资产逆变器的高频数据流来检测异常。 Ovation 系统将持续实时指标与基于第一性原理的热力学和电气模型进行比较。 如果电压跌落、频率偏差或热异常突破预设阈值,控制逻辑会在异常级联为设施停电之前触发自动化的亚秒级隔离或减载序列。

互操作性通过强大的嵌入式通信层实现,该层将多种多供应商协议转换为统一控制结构。 Ovation 微电网控制器利用原生数据链路协议和工业标准,包括 IEC 61850、DNP3 和 Modbus TCP/IP。 这使得控制器能够直接与第三方电池管理系统(BMS)、光伏逆变器和智能电子设备(IED)通信,将不同的硬件整合为单一、同步的响应回路。

操作员利用集成的诊断套件,结合实时过程图形、毫秒级精度时间戳的顺序事件记录(SER)和高级报警管理。 当发生配电故障时,控制系统记录断路器跳闸和功率波动的精确顺序。 这使得工程团队能够进行根本原因分析,区分外部电网瞬变和内部组件故障,并安全地执行系统恢复。

选择需要将平台的确定性速度和可扩展性与数据中心严格的可靠性目标相匹配(如 99.99% 可用性)。 可行的数据中心微电网解决方案必须提供亚周期故障响应、无缝的 N+Z 孤岛切换,以及随着更多电力孤岛段的建设而扩展的能力。 该平台应在单一冗余控制处理器下原生集成电气控制(断路器/开关柜)与能源管理(BESS/发电优化),以消除跨系统的延迟。

该架构依赖于分时间范围的方法:高级优化平台(如 AspenTech 微电网管理系统)处理大电网定价、燃料成本和天气预报,以确定最具成本效益的 24 小时调度策略。 底层微电网控制系统接收这些战略目标,并将其转化为实时操作命令——安全地调节发电机输出和电池储能系统(BESS)的充放电周期,以匹配瞬时的负荷波动。

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