Ovation™ 微电网控制系统采用统一控制架构，持续监测系统状态，并协调分布式能源、负荷及电气基础设施之间的控制指令。 基于 Ovation 一体化控制平台，微电网运行围绕三个紧密耦合的核心要素展开：标准控制功能——提供系统核心可视化与稳定性保障；嵌入式能量管理——评估运行目标与约束条件；集成式电气控制——管理功率流动与系统状态切换。 三者协同，使 Ovation 微电网控制系统能够动态响应工况变化，同时保持微电网的可靠运行。
标准集成控制功能
数据采集
Ovation I/O 模块以每秒一次或 100 毫秒的周期采集数据，用于支撑控制应用或信息记录需求。 专用 Ovation 事件顺序模块提供 1/8 毫秒的事件时间标记分辨率。 控制系统还可通过 IEC 61850、Modbus、IEC 60870-5-104、OPC 及 DNP3 等通信数据链路协议，以 1~5 秒的间隔获取信息。
采集的数据可在 Ovation 网络中传输，供操作员站、控制面板及过程历史站使用。
过程图形
每套 Ovation 系统均配有项目定制图形界面（如单线图），可实时显示微电网运行状态。 在图形界面上输入的控制参数可自动管理微电网运行流程。 关键模拟量值（如母线电压、频率、功率潮流、温度、逆变器状态、开关及断路器位置等）同步显示。
报警管理
Ovation 控制系统内置智能报警管理功能，可对微电网报警进行优先级排序，帮助快速隔离并解决问题。
Ovation 报警管理系统将操作员注意力聚焦于偏离正常运行的重要微电网事件。 异常工况（如模拟量超限——母线电压或频率过高/过低；数字量状态变化——并网断路器分闸或自动转换开关动作；以及通信超时等）均会在 Ovation 操作员站上产生报警。 操作员站显示的报警同时发送至报警打印机及 Ovation 过程历史站，后者按时间顺序记录所有过程报警及操作员后续处理动作。
数据存档
Ovation 过程历史站提供过程数据、报警记录、事件顺序记录及操作员操作指令的大容量存储与检索功能。 Ovation 系统连续采集的数据归档至历史站，可供后续调阅与分析。 过程历史站的数据保留时长仅受磁盘空间限制，并可通过磁带机或 DVD 光驱进行扩展。
报告生成
Ovation 过程历史站内置报表系统，可按照多种格式呈现相关历史数据。 可使用预定义模板完成常规报表任务。 支持自定义报表功能，满足复杂数据分析需求。 报表可按小时、班次、日、月或年自动生成。
微电网协调控制中的能量管理
规避大电网高额需量电费
微电网可能通过“公共耦合点”与配电网（大电网）相连，其电价结构/合同中规定了每个需量周期内允许消耗的最大电量（MWh）。 若超出该限值，微电网运营方可能面临永久性上调需量电费的处罚。
由于需量消耗以电量（MWh）而非功率（MW）计量，Ovation 系统可预测当前周期结束时的累计用电量。 通过测量当前实时功率消耗率并外推至需量周期末，估算预期偏差。 若预测值超出最大需量限值，Ovation 系统将自动削减负荷，或增加发电资源/储能出力，以限制从大电网取用电量， 同时发出报警提醒操作员采取纠正措施。
公共耦合点的能量流管理与电压调节
大电网运营方将微电网视为分布式能源资源，其用电/供电速率及对系统电压的影响需受到严格控制。 微电网运营方既可通过大电网出售和输送电能，也可为微电网自身乃至大电网提供关键的电压支撑。
Ovation 系统按照预设的设定值，对公共耦合点的能量流与电压进行管理，通过对负荷变化或设备可用性变化的高速响应，确保设定值持续达成。 微电网控制目标通常包括：大幅度提升可再生能源发电量、大幅度降低购电成本。 当微电网发电量大于内部负荷需求时，Ovation 系统根据运营方设定，控制多余能量流向储能设备、大电网，或两者兼有。
当微电网发电量不足以满足内部负荷时，若经济性有利，Ovation 系统可断开（切除）非关键负荷，以大幅度减少从大电网取电的需求。 同理，若因天气或其他紧急事件导致大电网运行中断，使微电网无法从大电网取电时， Ovation 系统将按优先级从低到高依次切除微电网负荷，尽可能长时间地维持微电网自主运行，保障最关键负荷的供电。
发电、储能与购电的优化
微电网可由任意数量的供电资源、储能资源及可调负荷（用电资源）组成。 同时，微电网具备向大电网侧供应商及用户购电或售电的能力。 分布式能源可能使用多种燃料，各自成本与环境影响不同。
微电网的运行优化目标通常聚焦于大幅度降低能源成本、大幅度减轻总体环境影响，或二者兼顾。 艾默生集成式 Ovation 先进电力应用采用前沿优化技术，协助微电网运营方达成性能目标， 确定理想控制设定值，实现分布式能源资源管理的优化。
性能计算
艾默生 Global Performance Advisor（全球性能顾问）可用于计算微电网中任意燃气轮机和/或蒸汽轮发电机组的效率。 该顾问使运营方能够识别可控损失，跟踪设备性能与设计指标的偏差，并快速定位问题工艺环节，从而降低运行成本。 该解决方案提供一套完整的锅炉与汽轮机性能计算（基于 ASME 性能测试规范），可匹配电厂的特定设备配置。
保障微电网安全运行的电气控制
断路器控制及与 IED 的接口
Ovation 系统内置的断路器控制逻辑允许操作员通过操作员站上的单线图发出“分闸”和“合闸”指令。 在操作执行前，逻辑会校验断路器是否处于允许执行该操作的正常状态。 若指令发出后，状态指示在规定时间内未反映新状态（即断路器未指示操作成功），系统将产生报警。
Ovation 系统持续监测大电网电能质量。 当检测到大电网异常时，Ovation 可在 50 微秒内 断开公共耦合点处的断路器， 使微电网立即进入孤岛运行状态，保护并维持其对内部负荷的供电能力。
Ovation 通过多种协议与智能电子设备（IED）通信，包括：
- 基于 RS485 串行链路的 Modbus
- 基于 TCP/IP 的 Modbus
- DNP
- Profibus
- IEC 61850
- IEC 60870-5-104
负荷卸载
负荷卸载是微电网的关键控制功能。 Ovation 微电网事故分析与减载应用可在电网失电或发电机组跳闸等电气扰动发生时自动响应，恢复稳定运行状态。
若某电源（如大电网、发电机或发电母线上的并网断路器）丢失（即发生事故），则必须立即切除该电源原来承载的相应负荷， 以确保剩余发电设备不过载，并将对微电网的扰动降至最低。
若未能立即削减负荷以匹配可用发电容量，将导致微电网全黑停电。
Ovation 平台的减载应用从可用馈线列表中选取需切除负荷的馈线， 按优先级从低到高依次选择。 逻辑同时会校验待切负荷断路器可用（处于合闸状态且有 MW 级功率流动）且连接至受电母线而非送电母线。
每种可能减载工况下的断路器列表持续更新并与控制器共享。 当某电源丢失时，Ovation 系统自动瞬时切除选定断路器。
Ovation 图形界面可清晰向微电网运营方展示事故状态下需切除的负荷列表。 运营方可随时调整负荷优先级，或将其暂时移出减载系统以防止在事故中被切除——但需注意，不可从减载系统中移除过多负荷，否则可能导致微电网全面停电。
Ovation 的快速减载逻辑可避免发电机过载及潜在的停电风险。 当电源侧断路器分闸时执行负荷切除。
与大电网断开的微电网作为独立电力孤岛运行，孤岛频率需由岛内自有发电设备维持。 若微电网负荷超过发电容量，孤岛频率将逐渐降至额定值（60 Hz，全球许多地区为 50 Hz）以下。
当孤岛频率低于最低阈值时，Ovation 逻辑将切除足够数量的低优先级负荷，使频率恢复至额定值。 频率下降通常经历较长过程，因此该功能通常称为“慢速减载”。
当并网联络变压器接近过载状态时，也可能需要执行慢速减载。
供需平衡（频率/电压控制）
微电网内部实现供电与负荷平衡的控制策略，取决于多种因素，包括：微电网边界内发电、储能及负荷设备的类型；微电网当前是否与大电网并网运行；以及微电网负荷采用交流（AC）、直流（DC）还是交直流混合供电方式。
并网运行的微电网系统始终确保有足够的电力供应来满足内部负荷需求。 在此模式下，Ovation 在微电网既定目标的约束范围内，控制微电网内部发电、储能及用能行为，并合理利用来自大电网的电力和能量。 若大电网运营方对超出一定限值的无功功率消耗或输出收取费用，Ovation 也将对此类无功功率的使用进行管理。
孤岛运行的微电网通过调节发电机、逆变器、变压器及可控负荷元件（如温控器）的设定值来维持供需平衡。 仅在必要情况下，为保持微电网全系统的频率、电压及功率因数在期望值范围内，才会执行负荷切除。
对于含有旋转发电机的交流及交直流混合微电网，采用频率控制来实现有功功率的供需平衡。 通过调节发电机励磁、变压器有载调压分接开关（OLTC）及电容器组等无功功率元件来控制电压。
对于不含旋转发电机的微电网（交流、直流或混合型），则通过调节逆变器、变压器及可控负荷元件的设定值，使全系统电压和功率因数（或无功功率）测量值维持在期望范围内。 在此场景下，负荷切除作为最后手段使用。
无论何种运行模式，Ovation 微电网控制均可实现尽可能高的可靠性、经济性及环境友好性。
同步
同步是指对断路器两侧系统的电压、频率及相角进行测量和控制的过程。 同步操作确保在断路器合闸前，上述各项参数的偏差处于规定限值以内， 否则可能导致两侧系统设备发生灾难性损坏。 当孤岛运行的微电网需要与大电网并网进行能量交换时，同步是一项关键功能。
同理，在分断断路器之前，流经断路器的电流和功率必须低于规定限值。
Ovation 微电网控制包含同期所需的硬件及软件校验功能，并提供自动同期接口，用于实现微电网与大电网的同期并网。
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