10、施耐德_9月7日分會演講.pdf

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1、Internal2022 施耐德電氣版權所有 數字化助力新能源設計運營 姚 遠 2022年9月 InternalMoreDIGITIZED10X more connected devicesthan people by 2025Source:United Nations,IHSMoreDECARBONIZED82%of untapped energy efficiency potential in buildings(and more than 50%in industry)Source:World Energy Outlook 2012 MoreDECENTRALIZED70%of new

2、capacity additions will be renewable forms by 2040Source:BNEFMoreELECTRIC2X faster growth of electricity demand compared to energy demand by 2040Source:IEA WEO 2014適應新能源時代的新型電力系統集中式發電輸電配電電力零售能源消費者.Prosumer能源產銷一體化多形式集中發電輸電更復雜的配電電力零售及運營傳傳統統能能源源系系統統單單向向能能量量流流 vs.新新能能源源多多能能融融合合，產產銷銷互互補補Internal第3頁2022 施

3、耐德電氣版權所有|新型電力系統會對安全性提出更多挑戰電力電子設備引起諧波、三相不平衡高滲透率下頻率和電壓難控制余電上網如何滿足電網合規性間歇性、隨機性影響電網供電可靠性如何增加靈活性以避免停電和電網崩潰挑戰1：供電可靠性和連續性新能源發電的間歇性挑戰2：電能質量及合規性大量電力電子設備（如逆變器等）接入Internal第4頁2022 施耐德電氣版權所有|新能源/微電網規劃設計Internal第5頁2022 施耐德電氣版權所有|ETAP新能源電力系統仿真分析高品質設計，優化投資成本，保障系統安全可靠性光伏板/光伏陣列：廠商數據庫/P-V和I-V 曲線交、直流系統分析逆變器模型和運行方式模擬基于位

4、置和時間的太陽輻照度計算風力發電機：支持傳統異步電機，變轉差異步電機，雙反饋異步電機，直驅風力發電機不同規模的風電場穩態和暫態仿真分析電池儲能模型與蓄電池容量估計：鋰電池，鉛酸電池建模，電池參數估計計算一個工作周期內蓄電池放電時的電池容量，電壓，電流和輸出功率，驗證蓄電池性能可靠性分析：評估系統可靠性，指導系統設計和運行工作系統/負載點/母線可靠性指標EENS和ECOST靈敏度分析保護定值校驗和上下級配合：計算和校核保護定值和延時，實現上下級保護的準確、可靠和選擇性，保證能有效的切斷故障回路，避免由于誤跳閘、越級跳閘電纜載流量分析：設計和優化電纜選型，在保證系統安全和可靠性的情況下，最大限度的

5、使用電纜的載流量，降低成本Internal第6頁2022 施耐德電氣版權所有|蓄電池容量估計和放電校驗 鋰電池，鉛酸電池建模，電池參數估計 電池充電、放電控制模式 多個電池荷電狀態（Soc）類型 基于電壓或發電量的BMS控制系統 支持交直流混合潮流或時序潮流仿真 計算一個工作周期內蓄電池放電時的電池容量，電壓，電流和輸出功率 驗證蓄電池性能Internal第7頁2022 施耐德電氣版權所有|配網潮流分析與時序潮流大規模不平衡系統的多核計算，1000萬的元件GIS建模及可視化結果交直流統一求解支持分布式能源、儲能的配電網系統包括系統不平衡、負載和電壓越限報警新能源接入的潮流分析用于未來規劃的負荷

6、增長研究Internal第8頁2022 施耐德電氣版權所有|配電網短路故障分析配網短路分析ETAP采用最新的IEC60909-2016/GB15544 標準能夠標準化選擇滿足要求的最佳型號設備，避免過高估算設備容量，從而節約設備成本。符合最新 IEC/GB/ANSI/IEEE 標準支持單相配電板、UPS、變頻器等設備的計算三相對稱及不對稱短路（L-G，L-L，L-L-G）計算圖形化顯示結果和報警信息平衡和不平衡系統的IEC和ANSI短路計算選定節點的同時故障分析包括三相和單相故障分析考慮故障前的系統負載情況Internal第9頁2022 施耐德電氣版權所有|保護設備配合、動作序列與動作評估 經

7、核電體系認證的的設備庫 靈活可調的設備設置 TCC曲線展示高中低壓保護設備和設備損壞曲線 詳細的設備設置報告高效完成整個系統的上下級選擇性配合分析，避免故障越級跳，提高供電可靠性 插入故障，查看保護跳閘順序是否滿足要求 對過流保護和配合區域自動評估 自動顯示TCC曲線和設備損壞曲線 自動選擇最壞情況下的故障位置 評估結果圖標顯示和自動更新 分析結果報告Internal第10頁2022 施耐德電氣版權所有|諧波分析評估新能源接入系統的電能質量，保證新能源接入的合規可靠諧波潮流分析三相不平衡計算基于風速及光照強度變化預測，模擬接入點的電壓波動電壓暫降仿真 濾波器設計和容量估計 自帶濾波器模型 單調

8、諧、高通和帶通濾波器 用戶自定義頻率范圍 識別諧振條件Internal第11頁2022 施耐德電氣版權所有|微網解決方案Internal微網定義：集 源網荷儲控 為一體的小型能源系統充電場蓄熱/冷生物質發電電池儲能分布式風機集中式熱電廠集中光伏抽水蓄能源網儲荷控分布式光伏,柴發機組,風力發電機,CHP,市電電纜、母線直流網絡、交流網絡暖通空調 HVAC,充電樁,工業負荷,樓宇負荷電池儲能,UPS,相變蓄冷/蓄熱,燃料電池,氫儲能微網控制器,能量管理系統樓宇負荷屋頂光伏Internal微網方案助力滿足雙碳目標下安全高效運營新需求經濟性安全性 智能化|安全用能需求 供電可靠性：連續可靠供電不影響業

9、務連續性 供電靈活性：主動應對電網停電風險、自動并離網切換、智能甩負荷（保障關鍵業務）電能質量：消除諧波和三相不平衡、保持電壓和頻率穩定、保證余電上網合規性避免電網罰款 低碳化|去中心化SE應對方案經濟用能需求 節費降碳：提升綠色能源自消納比率 峰谷分時電價：更加智慧的削峰填谷 需量電費罰款：管理最大需量避免越限 價值增值（遠期）：自動需求響應實現價值增值雙碳目標 EMA微網能源顧問 ETAPGrid微網控制器/EMO 需求趨勢第13頁2022 施耐德電氣版權所有|Internal第14頁2022 施耐德電氣版權所有|微網在不同運行環境下有不同的功能需求電費管理需量管理自消納比例提高遠程監控&

10、預測輸出管理&電網合規需求側響應&調頻并網型電網轉換可孤島型 離網模式預備離網型負載共享負荷分配甩負荷黑啟動本地 HMI/SCADAEMAEMO or ETAP離網預備InternalETAP Grid 微電網控制器：系統架構光伏陣列發電機組電化學儲能 PCS/BMS系統AC 市電網絡Power SCADA（ETAP 實時系統）邊緣控制互聯互通的設備逆變器風力發電機進線斷路器ETAP Grid 微電網控制器數據傳輸數據傳輸指令下達進線斷路器AC負載SVGSTATCOMInternalETAP設計標準、V&V認證邏輯反饋&驗證對測試案例進行驗證在電力系統，驗證控制器的日志報告設計&標準設計控制系

11、統包含ETAP數字孿生系統包括一次、二次和主控制器基準控制器邏輯和性能設置部署&驗證一次點擊即可將模擬器設置傳輸到硬件循環使用ETAP軟件運行測試對照基準 驗證控制器的響應 ETAP Digital Twin通訊協議ETAP 模擬器通訊協議Contingency Test CasesSIL控制器硬件控制器元件控制器硬件InternalETAP Grid 微電網控制器：核心功能并網操作出力分配管理 負荷分配 甩負荷 保護&接地管理倒送電管理自動化管理并離網操作在微電網內部將最大化可再生能源滲透率提到最大以出力和負荷的平衡策略來確保電壓和頻率穩定當出力不能平衡負荷的時候切除非優先級負荷當孤島運行時

12、全局管理保護裝置的整定值按照并網協議以及電力公司的信號來管理電量的并網送出微網運行方式切換確保孤島微網的穩定性電網輔助服務本地監視 監視各種電氣參量以及DER的其他關鍵指標頻率調節控制發電機/儲能來輔助調頻，保障電能質量，避免電網罰款SCADA系統ETAP Grid 微電網控制器InternalETAP Grid 核心模塊儲能平衡BESS 控制可配置的控制分級控制基于網頁的客戶端和應用程序分級控制模型驅動控制AI 驅動 CMMS儲能負荷控制邏輯功率限制選點處理分布式電源穩定支持無功和PF控制網絡Internal第19頁2022 施耐德電氣版權所有|ETAP Grid 客戶價值合規性提高系統彈性

13、和靈活性加強供電可靠性靈活擴展和適應功能的任何電廠拓撲出力負荷分配，快速響應系統變化電能質量和性能合規的持續監控按照電網規范要求進行控制操作精密調整和控制，避免試錯減少擾動影響，避免計劃外停電從設計到控制的一致性經仿真和驗證的控制邏輯部署從設計軟件到控制硬件的閉環靈活性提高電能質量和合規性可靠性一致性Internal第20頁2022 施耐德電氣版權所有|Page 20Confidential Property of Schneider Electric|全生命周期：軟硬兼施，完整能力滿足全生命周期需求Page 20Confidential Property of Schneider Elect

14、ric|定制化：根據用戶 需求定制系統方案CAPEXOPEX：全生命周期的一站式服務多種DER，軟硬 一體的集成能力智能算法：優化能源成本和消納水平深耕技術，經驗豐富的專家精益設計：提供DER容量設計，經濟性和系統評估運運營營維維護護規規劃劃設設計計應用、分析和服務ETAP 仿真分析軟件Microgrid Design Tool微網規劃工具EcoStruxure Microgrid Advisor微網能源顧問邊緣控制EcoStruxure PO電力監控系統T300智能控制終端微網控制器電網實時監控系統EcoStruxure PME電能管理專家EcoStruxure BO樓宇監控系統SE 能力互

15、聯互通的產品照明控制樓宇控制能源并網柜中低壓配電設備不間斷電源電能治理Link150 網關DER控制柜智能表計DesignInternal解決方案ETAP Real-Time 與 Grid 控制器用于印度班加羅爾亞馬遜倉庫電氣系統監測、控制和管理等。數據采集、監測與管理控制模型驅動的微網解決方案支持全方位的交流和直流分析基于需求的并網和離網控制與管理使用安全算法對BESS、光伏、柴發系統進行監測和控制P,Q 和 V 控制模式趨勢分析（歷史和實時）、報告、報警、事件SOE（關鍵信號的事件順序）收益彈性運行實現低碳化和去中心化快速應急處理從并網模式到離網模式的平滑過渡 合理利用ESS和DG系統挑戰q 基于ETAP實時的模型驅動的Grid控制器與eSCADA用于電力系統監測、控制和管理。q SCADA,微電網管理 q 使用ETAP SCADA系統集成現有的光伏和BESS,新的BESS 系統，電氣負載柜q 倉庫控制柜安裝 SCADA&Microgrid q Grid 控制器更快的響應和執行時間q 時間采樣為5-10秒的日志和事件記錄至少需要記錄一年Internal第22頁2022 施耐德電氣版權所有|Internal2022 施耐德電氣保留所有權。文中出現的施耐德電氣產品商標為施耐德電氣及其子公司和附屬公司財產。文中出現的其他企業或品牌商標為其所有者財產。