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储能系统设计方案范文1
2013年，内蒙古电力（集体）有限责任公司培训中心教学科研团队经过多地调研，准备筹建新能源仿真培训系统；该系统是包含风力发电、光伏发电、电力储能，并具有微网特性的实际运行系统示范工程，预计2014年5月通过整体验收。
系统设计构想
该系统主要由分布式电源发电、储能装置、交直流负荷、能量管理系统、测控保护装置和监控装置汇集而成的智能型的微电网系统。
该系统建成以后可实现：
（1）实现分布式电源、智能储能系统友好接入电网，实现与配电网并网协调运行。
（2）建成微网运行状态监控、分布式发电接入微网控制、功率分配调度与发电控制、电能平衡和负载控制的应用平台。
（3）实现微网双向潮流环境下控制保护协调工作的系统。
（4）完成分布式光伏电源、储能系统智能协调工作，成功实现孤岛转并网、并网转孤岛方式的自动切换。
系统设计方案
智能微网系统设计方案
微网系统建设按区域可划分为微网控制设备室、屋顶光伏系统、室外风力发电等三个区域。最终建成一个包含新能源发电（含使用光伏发电系统、风机发电系统）、储能装置（铅酸电池储能）、交直流负荷（含模拟负载、普通负荷）、测控保护装置、能量管理系统汇集而成的微网系统。
微网系统通过微网进线开关和主网连接，有并网运行和孤岛运行两种方式，并可实现功率平滑控制、需求侧响应、能效分析等高级功能。微网能量管理系统实现微网主要设备的信息采集、设备控制、状态监视等功能，可与配网SCADA系统进行有机连接。
该系统平台为进一步研究微网的稳态分析和数字仿真技术、微网能量管理技术、微网的并网应用和经济运行理论奠定了基础。
交互式培训系统设计方案
交互式培训系统采用交互式仿真软件支撑平台解决分布式仿真培训系统互操作性、分布性、异构性、时空一致性和开放性问题，具有良好的规模可伸缩性，能够满足展示和仿真互动培训的需要。
交互式可视化仿真支撑平台由可视化视频展示、组件化三维建模，数据库管理、人机交互界面等子系统以及模型库，为上层各应用提供公共的展示和培训基础服务。
同时软件系统还具有培训管理系统的功能。包括培训业务管理、培训过程管理、系统辅助管理。
系统组成部分
光伏并网发电系统
光伏并网发电系统，含5kW光伏电池和三相光伏并网逆变器。
风力发电系统
风力发电系统，含2kW的风力发电机组和三相变频器接入微网。
风机控制器系统
风机控制器系统，采用PWM方式控制风机对蓄电池进行限流限压充电，即在蓄电池电量较低时，采用限流充电。也就是当风机充电电流小于限流点时，风机的能量全部给蓄电池充电。当风机电流大于限流点时，以限流点的电流给蓄电池充电，多余的能量通过PWM方式卸载。在蓄电池电量较高时，采用限压充电。也就是当蓄电池电压低于限压点时，风机的能量全部给蓄电池充电。当蓄电池电压达到限压点时，风机会以限压点对蓄电池充电，多余的能量通过PWM方式卸载。该系统具有完善的保护功能，包括：蓄电池过充电、蓄电池防反接、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车。
并网逆变器系统
并网逆变器系统，采用美国TI公司专用DSP控制芯片，主电路采用国际知名的西门康IGBT功率模块组装，运用电流控制型PWM有源逆变技术和优质进口高效隔离变压器，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。
双向储能逆变器
双向储能逆变器，主要功能和作用是实现交流电网电能与储能电池电能之间的能量双向传递，也是一种双向变流器，可以适配多种直流储能单元，如超级电容器组、蓄电池组、飞轮电池等，其不仅可以快速有效地实现平抑分布式发电系统随机电能或潮流的波动，提高电网对大规模可再生能源发电（风能、光伏）的接纳能力，且可以接受调度指令，吸纳或补充电网的峰谷电能，及提供无功功率，以提高电网的供电质量和经济效益。在电网故障或停电时，其还具备独立组网供电功能，以提高负载的供电安全性。
蓄电池
蓄电池，为20块12V200AH的太阳能专用胶体电池（浮充次数不少于1500次）工作温度在-40℃～+55℃。具有防水措施，抗腐蚀性能及深循环性能好。
智能微网控制系统
智能微网控制系统，采用武汉日新公司产品，该公司研发的智能微网控制系统为新技术产品，本设备可实现在各种状态下智能、稳定切换，极大的提高了内部电网的系统安全性。太阳能电力、市电、储能单元互为备用，负载供电首选太阳能电力，有多余电量则并入电网；储能单元在电网故障时可满足负载供电要求；太阳能电力不足时，引入市电对负载进行供电。用电负载供电方式灵活按照电网状态选择切换，各供电方式切换平稳迅速，实现了系统安全性的提高和太阳能电力利用最大化。
智能微网控制系统集成监控系统功能，可实时监控光伏控制器、逆变器、光伏阵列等设备，对整个系统的运行情况通过友好的界面实时的显示出来。主要功能包括：设备自动检索：新设备一旦被接入系统，会被自动检索，并显示在设备列表中；远程查询：用户可以在任何一台能登陆网络的PC上实时监控点点的运行情况；系统详细运行参数：实时显示光伏控制器、离网逆变器、光伏阵列等的运行参数；故障记录及报警：通过声光等手段及时提醒故障，并作记录；历史数据记录：可查询设备指定时间范围内的运行参数信息。
RLC交流负载系统
RLC交流负载模拟器作为微网系统三相模拟负载，主要用于测试微网系统对感性、阻性、容性负载的带载能力以及微网控制策略对于负载变化的响应情况。其接线形式如下图所示。
能量管理平台面向各种控制和优化目标，通过对电源出力调节和自动网络重构实现电网的能量管理。可实现优化目标包括：
1）平抑波动控制
平抑波动控制主要是指按照一定的策略控制分布式电源系统的发电功率和接入状态，以保证在满足负荷需求的前提下尽量多地使用清洁能源，而且同时要保证分布式电源所发电能全部就地消耗，系统也不会向电网反送功率，避免出现逆功率保护动作造成停电。
为了达到这一控制目的，需要在对各分布式电源系统发电的实时功率、负荷消耗功率、光照强度等一系列参数进行实时采集、综合分析的基础之上，实时计算得出当前分布式电源发电功率的调节目标，并采用以下手段来实现调节：
遥调：通过远传通道下达调节命令，改变分布式电源的发电功率
遥控：控制开关分、合闸以切除或投入该路分布式电源
2）需求侧响应
在实时电价基础上进行需求侧响应的研究。通过峰谷电价调节，实现需求侧响应调节负荷和分布式电源达到削峰填谷的目的。分布式电源对于电网而言本身具有一定的正调峰特性。而对于微网中的储能系统而言，在参与削峰填谷时，通常根据负荷的高峰和低谷区域作为电池工作方式切换的边界点。
3）优化经济运行
根据电网分时电价与负荷状况，合理分配光伏系统和风机发电功率、储能系统充放电状态，使得整个微网系统实现经济运行，大大降低运行成本，实现经济效益最优化。
4）并网与孤岛运行模式切换
储能系统设计方案范文2
关键词 DSP；单片机；FTU；硬件设计
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0069-02
馈线终端单元（Feeder Terminal Unit，FTU）是实施馈线自动化建设必不可少的核心设备，能够实现馈线开关状态的在线监视、馈线数据采集与处理、快速故障定位、事故隔离与恢复供电、网络通信等功能，对于提高供电可靠性及配电网自动化水平起着至关重要的作用。
FTU需要采集、处理的数据包括电压、电流、有功功率、无功功率、频率、谐波分量等，还要与上级主站进行频繁的数据通信，包括向主站上传数据信息、接收主站发送的命令等，运算量大、算法复杂且实时性要求高。在以传统单片机为中央处理器的FTU中，对于大量数据的运算处理往往达不到实时性要求，同时占用系统资源较多，影响FTU的整体性能；在以DSP为中央处理器的FTU中，虽然数据处理能力有了较大的提高，但是仅仅依靠一片DSP同时进行大量的数据运算、频繁的网络通信以及开关状态的实时监测等，处理器负担过重，事件处理周期也会大大延长，影响FTU的实时性能。
为了能够同时充分发挥DSP强大的数据运算能力和单片机的控制与事务处理能力，本系统采用基于DSP+单片机双处理器的设计方法。其中DSP选用TI公司的TMS320F2812，作为从处理器；单片机选用新华龙公司的C8051F040，作为主处理器。
1 硬件系统设计
FTU硬件系统设计的整体框图如图1所示。
主要包括以下8个模块：
1）处理器模块：包括主处理器C8051F040，从处理器TMS320F2812。
2）遥测模块：主要包括馈线电压、电流等模拟信号的采集与处理。
3）遥信模块：主要包括开关位置、通信状态、储能完成情况等开关量的采集。
4）遥控模块：主要包括控制开关合闸和跳闸，以及启动储能过程等。
5）通信模块：实现FTU和上级主站的双向通信。
6）电源模块：无论在正常还是事故状态下，均保证对FTU可靠供电。
7）存储器模块：用于保存正常状态及事故发生前后的馈线数据。
8）人机接口模块：主要包括键盘输入和液晶显示。
1.1 处理器模块间的通信设计
TMS320F2812数字信号处理器是32位定点DSP控制器，采用哈弗结构，配有专用的硬件乘法-累加器，采用多总线、流水线结构，支持并行指令操作，频率高达150MHz，6.6ns的指令周期，每秒可以执行150M条指令。C8051F040是一款高集成度的单片机，高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核（可达25MIPS），具有64个数字I/O引脚，硬件实现的SPI、SMBus/ I2C和两个UART串行接口，片内还集成了一个CAN2.0B控制器。
SPI（Serial Parallel Interface）总线是摩托罗拉公司提出的一种同步串行外设接口协议总线，本系统利用它实现了DSP和单片机之间的通信，其通信电路如图2所示。SPI通过一根时钟引线将DSP和单片机同步，可以直接将等待传送的信息写入DSP的SPI发送数据寄存器，这时DSP的发送过程自动启动，信息接收完毕后自动存入单片机的SPI接收数据寄存器。因此只需对SPI的数据寄存器进行读写操作就可以实现数据通信，相比双口RAM通信方式，它有标准的传输协议，而且方法简单、速度快，能够同时收发，有效避免了争用RAM的现象。
1.2 遥测模块设计
从线路PT、CT获取的100 V、5 A交流信号是不能直接输入DSP进行数据处理的。一般情况下，必须经过信号调理电路进一步电量变送、低通滤波、采样保持，以满足AD转换的需要。而TMS320F2812内置了采样保持电路，并集成了一个增强型模数转换器（ADC），具有16个输入通道，12位转换精度，25 MHz ADC时钟，完全可以满足本系统对采样精度及转换速度的要求，因此只需考虑电量变送和低通滤波环节，大大简化了电路设计。
1.3 遥信和遥控模块设计
遥信模块较遥测模块简单的多，主要采集馈线上的开关量，包括开关位置信号、工作电源的失电信号、弹簧储能信号等。开关量的采集容易受到电磁干扰或机械振动的影响而产生虚假变位现象，因此需要采取措施防止遥信误报。在硬件上一般增加低通滤波回路和光电隔离环节、在软件上一般采用变位记录并延时确认的方式来有效解决这一问题。开关量采集电路如图3所示。
遥控模块的开关量输出信号首先锁存到数据缓冲器，再经过光电隔离驱动继电器，由继电器控制馈线开关的开/合。为了进一步提高可靠性，可以在继电器辅助触点处增加一个开关量反馈输入，以反映继电器的实际动作情况。开关量输出电路如图4所示。
1.4 通信模块设计
C8051F040内部集成了一个高性能CAN模块，数据传输速率高达1M位/秒，并且通信协议的处理由CAN控制器独立完成，不需C8051内核干预，节省系统资源。只需在单片机和CAN总线之间加上CAN驱动芯片82C250即可实现远程通信接口电路的设计，如图5所示。设计中采用了6N137光电耦合器，在提高了电路抗干扰能力的同时还实现了3.3 V和5 V的电平转换。
1.5 电源模块设计
FTU的电源模块包括主电源和后备电源。当线路正常工作时，FTU由主电源供电，主电源取自线路互感器二次侧交流100V，通过整流转换为直流24 V。当线路发生故障时，FTU的工作电源迅速切换到后备电源，后备电源由充电器和24 V蓄电池组成，在线路正常供电时由主电源对其充电。24 V直流电压经过以PKG2611芯片为核心的直流斩波电路进一步降为5 V，本模块还采用了TPS767D318芯片，可以将5 V电压再转换为3.3 V和1.8 V，以满足系统内各芯片多样化的电源需求。
1.6 存储器和人机接口模块设计
虽然C8051F040已经具有了64 kB的FLASH存储空间，但考虑到系统要求对正常情况下长达90天的整点数据以及事故发生前后的馈线数据进行存储，以实现电网运行情况的记录与事故分析，因此还需要拓展更大的数据存储器空间。本系统采用了串行FLASH存储器AT45D021，存储容量高达256K字节，可由5 V电压供电，使用方便。
人机接口模块主要包括键盘输入和液晶显示两部分。键盘输入接口选用8279接口芯片，可自动消除抖动，实现参数的就地设置；液晶显示选用点阵式FM12864J显示器，它体积小、重量轻、低功耗、功能丰富，配合键盘输入可以实现参数的就地显示与查看。
2 结束语
FTU的性能在很大程度上影响了馈线自动化建设的水平。本文以DSP和单片机双处理器结构为基础，给出了两者的通信方式和相关模块的设计方案，完成了高性能FTU的设计，使DSP和单片机两者优势互补，满足了数据处理、实时控制、高速通信等多方面的要求。
参考文献
储能系统设计方案范文3
关键词：关键词：屏蔽门；电源；UPS；蓄电池
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：
1.概况
地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的高科技产品，屏蔽门系统是将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统控制其自动开启，可有效地减少空气对流造成的站台冷热气的流失，保障乘客进出车厢时的绝对安全，降低列车运行产生的噪音对车站的影响，为乘客提供舒适安全的候车环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。根据专家测算,可以使空调设备的冷负荷减少35%以上,环控机房的建筑面积减少50%,空调电耗降低30%,现已广泛使于地铁站台。
2. 屏蔽门系统后备电源问题的引出
屏蔽门系统的正常运营与否直接关系到地铁运营的服务水平和乘客安全，要求在正常供电系统故障或车辆在区间阻塞或区间发生火灾时，屏蔽门系统必须能使处于地铁区间的司乘人员能顺利通过屏蔽门进入站台、站厅疏散到地面的安全区域，故屏蔽门系统的用电负荷可纳入特别重要负荷。根据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）要求，对于特别重要负荷必须采用一级负荷供电，即输入电源应为两路相互独立的三相AC380V/50Hz电源，同时还需配备第三电源，故国内所有地铁工程的屏蔽门系统都配备了蓄电池作为第三电源。因此，在《地铁设计规范》（GB50157-2003）和《城市轨道交通站台屏蔽门》（CJ/T236-2006）中对后备电源都作了明确规定：
《地铁设计规范》规定：当屏蔽门的驱动装置采用电动时，其电源为一级负荷，且备用电源的容量，能使屏蔽门控制系统在1h内对每侧滑动门开/关操作5次。
《城市轨道交通站台屏蔽门》标准规定：备用？电源宜作为独立的一个系统进行配置，应采用一级负荷供电。驱动电源和控制电源应分别独立设置，驱动备用电源的储能应能满足30min内至少完成开/管滑动门的一次循环，控制备用电源储能至少应满足负载持续工作30min。
截至目前为止，国内各地铁工程屏蔽门系统后备电源容量的实际执行情况是，有的项目考虑1 h内对每侧滑动门开/关操作至少5次，有的项目采用30min内对每侧滑动门开/关操作至少3次。
由于UPS及其备用蓄电池在应急状态下使用频率极低，目前市场上有人提出取消后备电源以减少投资，持这一观点者认为：①屏蔽门系统的用电等级为1级负荷，即它与车辆、信号等同属最高级别的供电，理论上来说，屏蔽门的供电故障也意味车辆等的供电故障，出现此种情况时列车应已停运，因此屏蔽门的继续供电已无必要性。②从国外的以往工程项目经验来看，有的项目未采用UPS和蓄电池供电，对运营未产生任何影响，因此亦提出取消UPS及后备蓄电池方案。
3. 屏蔽门系统后备电源的既有设计方案与取消后备电源设计方案的比较
3.1 既有设计方案
在既有设计中，屏蔽门系统电源系统包括控制电源和驱动电源两种。两种电源设计方案如下：
1) 控制电源
由于控制电源为屏蔽门系统的控制主机、监视主机、接口继电器等提供电源，故其电源的重要性和稳定性要求较高。虽然各厂家依据其产品内部特点略有不同，但控制电源的供配电原理和涉及部件/内容基本相似。其中一种方案主要如下：
UPS输出220V，50HZ的纯净正弦交流电，经24V整流模块整流后输出DC24V控制电源为PSC柜内的继电器、监控主机等元器件供电。
UPS输出一路AC220V直接给PSC柜，在PSC柜内经过变压、整流和滤波后输出DC60V供与信号专业接口的电气回路（即与信号系统接口继电器）使用。在信号回路中，可通过调节滑动变阻器的阻值，使得当触点闭合时，继电器线圈上的电压在允许范围内。参见图2所示。
图2 屏蔽门系统与信号系统接口电路示意
由于UPS的特点是无论市电输入是否存在波动，输出总为稳定的AC220V电源，从而可保证与信号接口回路的DC60V/DC24V电源的稳定性，因此在屏蔽门系统控制电源供电回路中一般都采用了UPS。
同时由于设置一定容量的蓄电池，可保证在市电停电后的一段时间内监视主机仍可持续工作一段时间，从而完成内部数据的处理和存储工作，满足运营的需要。
2) 驱动电源
屏蔽门系统驱动电机均为直流电机，主要有DC48V、DC110V两种，其驱动电源部分的供电方式主要有两种：直流供电方式（即在设备室进行集中整流然后再分配到各门机的用电）或交流供电方式（即在每个门单元处进行分散整流）。具体采用哪种方案除个别项目明确要求以外，绝大部分项目主要取决于各屏蔽门系统供货商的技术优势而不同。在国内外主要的四家屏蔽门系统供应商中，英国Westinghouse习惯于采用交流供电方式，而法国Faiveley公司、瑞士KABA公司和日本Nabco公司则多采用直流供电方式。
①屏蔽门系统电源包括门机驱动电源和控制电源，分开配电。
②针对本工程每辆车5樘车门的特点，驱动电源的输出回路数至少为5路，即对应每节车厢五道车门的5樘滑动门分别采用不同的输出回路，以保证对应一节车厢的其中一个回路电源故障时，对应该车厢其余4个车门的滑动门能够正常工作；
③屏蔽门系统应配有UPS和蓄电池组作为备用电源。当事故停电时，由UPS和蓄电池组对屏蔽门系统供电。其容量应保证在事故停电时，能使屏蔽门控制系统在1h内对每侧滑动门开关操作至少5次。
在屏蔽门系统的供电中，UPS/蓄电池还同时作为整流器功能接入屏蔽门系统配电回路中，从而避免外电源波动对屏蔽门系统的影响。
采用此种方案，设备柜一般由4~5面组成，包括PSC柜+电源柜。如果配电柜（PDP）单独设置，则电源部分一般包括一个PDP+控制电源+驱动电源+蓄电池。如果PDP不单独设置，则电源部分的设备柜将由控制电源+驱动电源+蓄电池组成。其设备室大小要求宜为6m×4m，困难情况下不小于5.2m×3.2m（净）。
3.2 取消UPS和蓄电池的变更方案
仍分控制电源和驱动电源进行分析。
3) 控制电源
控制电源如取消UPS和蓄电池后，则直接进行整流和电源分配满足PSC、信号接口等的用电需求。
4) 驱动电源
驱动电源如取消蓄电池，则直接由外电源进行整流、分配后提供屏蔽门单元用电。
采用此种方案，设备柜一般由3~4个（最紧凑情况下2面，但电源柜可能比较拥挤）组成， 包括PSC柜+电源柜。如果配电柜（PDP）单独设置，则电源部分一般包括一个PDP+控制电源+驱动电源+蓄电池。如果PDP不单独设置，则电源部分的设备柜将由控制电源+驱动电源+蓄电池组成。其设备室大小要求宜为4m×4m，困难情况下不小于3.5m×3.2m（净）。
设置与取消UPS和蓄电池后的电源系统配电方案的比较参见图3所示。
设置UPS和蓄电池 取消UPS和蓄电池
图3 设置和取消UPS、蓄电池对照图
设置UPS和蓄电池的方案是目前国内屏蔽门系统项目普遍采用的。但是从图中也可看出，如果“交流输入”的供电质量（包括电源波动、供电可靠率等）能完全满足屏蔽门系统的需求，同时在双路外电源均停电后如果车站现场运营管理能跟上，则取消UPS和蓄电池从理论上来说也是可以的。
4. 取消UPS和蓄电池可能存在的问题分析探讨
4.1 如果控制电源取消UPS和蓄电池
如果控制电源取消UPS，即AC220V电源不从UPS取，而直接取自市电一级负荷，那么如果市电出现波动（超过一定允许范围），将直接影响信号（PSD－SIG）回路电压的稳定性，有可能使得相关继电器不能工作在允许的电压范围内，影响信号的稳定性。
如果控制电源取消UPS和蓄电池，则一旦市电停电，则监视主机立即停止工作，可能会丢失一定的数据，不利于后期运营管理。
另外屏蔽门的控制系统一般为一台工控机，如果突然断电有可能会造成其软件的损坏导致系统瘫痪。
4.2 如果取消UPS和蓄电池增加告警功能
虽然可以在设计中要求实现一路或两路外电源失电时配电盘具备告警功能，但是两路交流电源失电的情况下，即使有告警功能也对屏蔽门有比较大的影响。因为一个车站两路交流电源都失电时，严重的状况为本站降压变电所退出运行，整个车站（特别是地下站）处于应急照明状态，公共区照度只有正常照明的1/10，此时应疏散站内旅客；如果列车在区间阻塞（如牵引供电中断或火灾状况），势必要进行乘客疏散，乘客需通过屏蔽门进入站台，从而由车站疏散到地面，这种情况下需要及时打开屏蔽门，否则势必造成人员恐慌反而不能及时疏散乘客，恶劣情况下有可能造成严重后果。虽然屏蔽门具备手动解锁功能，但该功能应是在其它开门功能都失效的不得已的情况下才考虑使用。而且乘客在慌乱之下不一定能及时解锁开门疏散，同时站台值班人员也不一定能确保在任何情况下均可在站台侧解锁打开屏蔽门，因此可能影响安全疏散。
(1) 如果取消后备电源屏蔽门失电时全开启
如果取消屏蔽门后备电源，考虑在双路外电源都失效的情况下屏蔽门自动全部开启，我们认为存在安全隐患。因为在工程设置屏蔽门后，乘客已经适应了有屏蔽门的乘车方式，在此情况下屏蔽门关闭应属于安全状态，否则开启将是不安全的。这种状况的全开门功能与工程本身并未设置屏蔽门时的安全标准应有所不同。
因此，从上述分析，鉴于目前国内一级负荷供电不能完全满足屏蔽门系统的需要（影响供电可靠性的因素比较多，如元器件、各处供配电开关等均可能存在故障，而且国内地铁系统或多或少地发生过双路外电源停电而用后备电源的情况），因此在屏蔽门电源系统中取消UPS和蓄电池存在一定的风险，还是有必要存在的。
对于后备电源的容量可以根据运营需求等因素适当调整。如果必须考虑降低后备电源容量，可以根据运营的要求采取小容量的蓄电池。如从停电后控制电源可在1h内每侧滑动门开关操作5次减少为30min内可对每侧滑动门开关操作1次，保证停电后至少可保证整列门开启和关闭一次满足疏散后再关闭，除非人为手动开启。
5. 结论
综上所述，我们认为屏蔽门系统UPS和蓄电池能否取消主要取决于市电（一级负荷）的供电质量和可靠性以及停电故障时运营的应急处理措施和对故障的接受程度。也就是说在满足以下条件的情况下才可考虑取消UPS和后备电源：
(1) 电源波动情况能够满足屏蔽门控制系统的要求；
(2) 可靠性比较高，能避免两路电源均停电；
(3) 外电源停电后，运营部门能够加强车站现场的应急开门功能，即可提前将门打开，迎接区间疏散乘客。
但是根据国内地铁工程的实际应用情况，以及地铁外市政供电反馈情况，由于市电供电环节较多，外电源停电和电源波动有可能超过屏蔽门系统的要求都存在可能，故为确保屏蔽门系统安全可靠运行，应仍然保留UPS和蓄电池。
如果从降低投资和设备室发热量等因素考虑，可以考虑采用UPS配备小容量蓄电池作为屏蔽门电源系统的后备电源，在两路交流电源失电的情况下，系统能够实现屏蔽门可以开启和关闭至少一次满足疏散后再关闭的功能，以保证安全。
参考文献：
储能系统设计方案范文4
关键词 广播 发射机 自动化 改造
中图分类号：TN838 文献标识码：A
PSM Shortwave Radio Transmitter Automatic
Control System Design and Implementation
ZOU Yu
（State General Administration of Press and Publication， Radio and Television QiLiuYi Station， Yongan， Fujian 366000）
Abstract This paper introduces the principles and functions of PSM shortwave transmitter， focuses on how to achieve simulation of artificial tuning design scheme， while put forward the design automation program based on the control systems of SW-100F broadcast transmitter.
Key words broadcast； transmitter； automation； reform
0 引言
自动化的概念是一个动态发展过程。随着电子和信息技术的发展以及计算机的广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。自动化同时是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。自动化系统组成，主要由自动控制和信息处理两个方面，包括理论、方法、硬件和软件等。
SW-100F短波发射机是上世纪末产品，由于历史原因该机自身不具备自动化功能，需要手动来完成倒换频率、上高压、调谐等一系列操作。随着广播事业的飞速发展，数字化、智能化的设备在广播领域的广泛应用，迫使自动化程度相对滞后的发射技术设备必须加快数字化、智能化的改进步伐。本文应用DOS操作系统和C程序语言开发了SW-100F短波发射机自动化系统，也就是为建立一套基于计算机控制的短波发射机运行管理及监控系统，实现对发射机科学化地维护管理设备，有效提高广播发射机的安全播音质量和效率，减轻值班人员的工作强度、降低人为失误概率、降低停播率。
1 SW-100F短波发射机原理
SW-100F短波广播发射机为广播电台产生一个合乎要求的大功率射频信号，受音频信号调制后，经馈线由天线向空间辐射出去，完成广播信号的无线传输。该发射机的主要功能特点原理在此分别进行介绍分析。
1.1 特点
（1）SW-100F短波发射机高频放大器采用了耦合腔电感器，提高了短波发射机在高频段的效率；①（2）调制采用了PSM技术，②用全固态器件将传统的调幅器和主整变压器合二为一，主整电压化整为零从而使储能大大降低，又由于PSM功率模块采用空转二极管（DF）续流，而使48个串联的功率模块相当于并联，从而提高了整机的可靠性；（3）在监控与自动调谐设备中采用了两台计算机，分别完成控制和调谐功能。控制方式有手动、半自动、全自动和遥控四种方式可选。监控保护由另外一台计算机实现，有完善的故障保护和故障记忆功能；（4）在提高可靠性方面采用了较大的降额系数，高频放大器中耦合腔电感器、VHF滤波器、高频馈线均为300kW量级的器件；（5）发射机四周都装有活门，门内的器件都采用平面安装，在门内有高压器件的门上还装有门开关，用以保护人身和设备的安全。
1.2 控制系统
SW-100F短波发射机监控与自动调谐设备CT由模拟量和数字量监测单元、控制单元、调谐单元、同步控制单元和工业控制计算机等组成。
（1）操作控制与显示面板：模拟量电表指示面板、发射机工作状态指示与控制面板、伺服手动调谐控制与显示面板；（2）发射机控制组合：包括发射机的控制、监测、时序控制；（3）研华工控机：CPU是586 90MHz，内存32M，硬盘4.3G，3.5英寸软驱，9英寸彩色VGA显示器，操作系统DOS 6.22。RS232串口COM1与调谐控制组合（CT2）通讯，发送相应指令，实现对发射机的自动控制，波特率为9600 BPS；（4）PSM控制组合AF3：外部信号和指令经过加工后控制功率模块开关为射频功放提供屏压、帘栅压。
1.3 SW-100F短波发射机开机说明
（1）完成各项安全检查后给发射机设备通电并调整工作状态；（2）按冷却开按钮同时检查A1板与风、水有关的指示灯是否变为正常；按灯丝开按钮，稳压器从0V升至80V约停30″，升至220V约停30″，再升至380V共需1′30″，并检查低压柜稳压表是否指示在380V位置；（3）复查频率合成器的输出频率和幅度，若与需要播音的频率不相符，则键入SYNT**选择相应频率，发射机粗调到位；（4）加偏压，V1Eg1表、V2Eg1表指示到位，A1、A2、A3板的状态指示灯正常；（5）将模式开关置于手动位置；按[推动级细调]，略降功率，加高压，选择[M1]按钮，调整[M1]位置，完成推动级细调；按[末级细调]按钮，选择[M3]按钮，调整M3位置，观察并调整发射机的输出功率到额定值；再微调[M3]、[M4]、[M5]，使得发射机的输出状态最好；释放音周，发射机进入播音状态。
储能系统设计方案范文5
摘要：本文结合220kV 智能变电站对站内设备进行在线监测的需求，提出建立基于IEC61850 标准的全站统一平台在线监测系统的技术方案，对各在线监测装置前端数据采集输出进行规范，建立了由智能单元和监测单元组成集成智能组件的智能设备模型，并在集成智能组件将在线监测信息与测控信息分开上传。设计了基于IEC61850通信标准并统一后台的全站在线监测系统网络框架。
0引言
智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，不仅需要完成信息采集、测量、计量、控制与保护等常规功能，还必须在线监测站内设备的运行状态，智能评估设备的检修周期，从而完成设备资产的全寿命周期管理。近年来，国内外变电站状态监测技术得到了迅猛发展，各单位相继研制了不同类型的监测装置，包括容性设备监测装置、油中溶解气体分析（DGA）监测装置与局部放电监测装置等。本文对智能变电站的体系结构以及IEC61850的应用进行分析，给出智能变电站中状态监测系统面临的问题。结合状态监测的实际特点与功能需要，提出了现阶段切实可行的状态监测系统设计方案。
1 智能变电站在线监测技术方案
智能变电站要实现各类设备在线监测系统的有效整合，必须采用IEC61850 标准统一建模。虽然目前尚无人建立基于IEC61850 标准的对上述几种设备在线监测的统一模型，但就单种设备在线监测而言，已有工程实现了将前端数据统一为4 ~ 20 mA 标准电信号，有的还建立了IEC61850 标准模型，下面分别简述之，并提出上述几种设备在智能变电站中在线监测的技术方案。
1.1 变压器在线监测
在220kV变电站采用气相色谱原理实现主变油中溶解气体在线监测，可以将传感器输出转换为标准的4 ~ 20 mA 电信号并直接接入主变本体智能组件。
1.2 GIS 微水在线监测
GIS 微水在线监测装置的传感器主要有湿度传感器、温度传感器及压力传感器3 类。湿度传感器是信号采集的核心部分，目前大多数选用低湿环境测量的电容型湿度传感器。湿度传感器输出为常规电信号，而温度传感器、压力传感器输出均为常规电信号，可以规范这些传感器输出为统一的4~20 mA 电流信号，直接接入相应间隔集成智能组件，从而省略GIS 微水线监测单元。
1.3 断路器在线监测
断路器在线监测分为机械状态监测和电寿命监测2个方面。目前，断路器在线监测原始信息采集量主要有以下内容：主回路电流及电压、开断电流、合分闸线圈电流、断路器动触头行程及速度、断路器的操动次数、储能电机打压信号和开关位置状态信号等。其他采集量如合分闸线圈电流（采用霍尔传感器采集）、断路器动触头行程及速度等目前均由在线监测单元采集，在技术条件成熟后这些采集量也可以直接由集成智能组件采集。
2.4 避雷器在线监测
避雷器在线监测包括全电流、阻性电流及动作次数。由于避雷器监测会受到系统电压、环境温度、湿度、避雷器外表面污秽、安装位置及电磁干扰等多种因素的影响，因此，应注意结合这些因素综合监测。目前大多数避雷器在线监测系统原始数据采集主要是电流信号、放电次数及温度，虽然这些都是常规信号（可接入集成智能组件），但由于电流传感器输出信号微弱，且离集成智能组件较远，考虑抗干扰等因素，均由就地在线监测单元转换为数字信号后上传。数据上传方式主要有有线和无线2种，其中有线传输方式主要为RS- 485 总线和CAN 总线，无线传输方式主要有FM 调频发射、GSM及GPRS。由于变电站占地面积不很大，采用有线传送方式成本很低，无线传输方式适用于偏远山区线路且避雷器监测仪均安装在杆塔高处场合。本文推荐220kV智能变电站避雷器在线监测采用就地在线监测单元采集前端数据，然后采用有线方式以IEC61850 通信标准上传。
3 智能变电站在线监测系统的设计
3.1 在线监测单元与智能组件的集成
根据IEC62063 理论，智能设备有以下3 种主要实现方式：a. 一次设备机构+智能单元＋监测单元；b. 一次设备机构+集成智能组件（智能单元兼监测单元）；c. 一次设备机构本体内嵌集成智能组件（智能单元和监测单元。现阶段，一次设备机构本体内嵌集成智能组件方式技术上尚未实现，市场也无相应的成熟产品供应，已投运或在建的数字化变电站均采用一次设备机构+智能单元＋监测单元的方式。
3.2 集成智能组件在线监测信息上传
集成智能组件需将采自传感器的信息处理后上传，该部分信息数据连续采集，数据量很大，但实时性要求相对较低，同时集成智能组件通过光纤以太网口和光缆与间隔层设备连接，接收来自保护测控等二次设备的面向通用对象的变电站事件GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）下行控制命令，以GOOSE 方式上传一次设备的状态信息，该部分上、下行信息实时性要求高。为避免大量在线监测信息造成网络拥堵，影响一次设备的正常操作，建议集成智能组件将上述两部分信息加以区分处理，以不同的光纤以太网口上传，状态监测信息以制造报文规范MMS（Manufacturing Message Specification）报文上传。
3.3 基于IEC61850 的在线监测系统整合
IEC61850 有助于形成统一的在线监测系统通信规范。所有的在线监测信息均转换成数字信号后上传至站内统一的在线监测后台系统，在线监测终端和站内统一的在线监测后台系统的数据通信就采用IEC61850 标准。
储能系统设计方案范文6
【关键词】智能电网；风力发电；新能源利用
一、智能电网概念及主要特征
智能电网(smart grid,SG)是近年来国际上关于未来电网发展态势的一个异常热门的名词和话题。一般意义上，智能电网就是以物理电网为基础，将先进的传感测量技术、信息技术、通信技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它具有提高能源效率、减小对环境影响、提高供电的安全性和可靠性、减少电网的电能损耗、适应电力市场发展、实现与用户间的互动和为用户提供增值服务等多个优点。
尽管各国针对电力工业应致力于提高电网智能化水平及等级已达成共识，但不同国家的电网企业和组织都在以自己的方式来理解智能电网。我国智能电网主要特征：（1）坚强（Robust）：就是要保证整个电力系统的安全可靠性。（2）自愈（Self-Healing）：具有自动故障诊断、隔离和系统自我恢复的能力。（3）兼容（Compatible）：支持适应分布式发电和微电网的接入。（4）经济（Economical）：实现资源的合理配置，降低损耗，提高能源的利用率。（5）集成（Integrated）：实现信息高度集成，标准化、规范化和精细化的管理。（6）优化（Optimized）：优化资产利用率，降低投资成本和运行维护成本。
二、我国风电发展现状及存在的主要技术难题
我国的风能资源非常丰富，主要分布在“三北”和沿海经济发达地区，这些天然优势奠定了我国风能行业发展的基础。近年来，我国风电发展也远远超出预期，据《中国风电发展报告2010》：截至2009年底，中国风电装机容量达25.8GW，成为风电行业全球领头羊，其装机容量增速超过100%，累计装机容量如今全球排名第二，新增装机容量全球排名第一。尽管我国风电发展取得了有目共睹的成就，但还是存在一系列的技术难题，导致风电并网困难。这些技术难题大致可归纳为三方面：一是电能质量问题。风电系统对电能质量的影响主要是电压波动与闪变及谐波问题。风电的随机波动会导致风速风向变化，影响到整个风机系统运行工况，使得风机输出功率波动大。极端情况下，甚至会造成风机集体从电网解列，给电网造成巨大冲击。二是电网稳定问题。静态稳定方面，无功调节控制能力不足会对电压稳定造成一定影响；动态稳定方面，电网故障期间或故障切除后风场的动态特性会影响电网的暂稳特性。三是电网规划设计缺陷及调度问题。中国的风电场主要位于远离负载中心的电网末端，风能的间歇性势必导致电能供需不平衡，使原有的电网规划设计与之不相适应。而风能的不可控性，导致电网可用调峰容量不足，制约风场出力。
三、智能电网破解风电并网技术难题
1．研究综述。有关智能电网背景下的风力发电已有大量研究，大量资料概述了清洁能源和智能电网技术的发展概况，指出了在清洁电源与大电网并网过程中应用智能电网技术的必要性。并分析探讨了实现大规模风电场有功智能控制的系统设计方案，通过对整个甘肃电网的运行结果验证了方案的有效性，成功实施解决了甘肃大规模风电开发初期的电网运行安全问题。同时研究了把风电以微网形式并入智能电网的策略，结果表明，在风电正常运行和意外切出情况下，可以很好的平抑功率的波动性，为智能电网的安全运行提供保证。指出智能电网相比传统电网而言，其具有的自愈兼容、安全经济、优质互动等特点，使得风电受电网限制的瓶颈将得以打破，但文章并未指出具体操作方法或应用实例。
2．智能电网技术推动风力发电发展。通过对相关文献的研究，智能电网技术的快速发展为风力发电的无缝并网提供了良好的技术保障。应用智能电网技术能够推动风力发电与现有电力系统有机融合，实现“即插即用”的标准和高效的智能化管理、与电网实时互动和协调运行，是我国未来电网的发展方向。而智能电网中的智能微网能有效实现这一目的。微网是一种由负荷和微型电源及储能装置共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微网内部的电源主要是由电力电子装置负责能量转换，并提供必须的控制；微网相对外部大电网表现为单一可控单元，同时满足用户对电能质量和供电可靠性、安全性的要求。此处微网考虑到风力发电的不可控性，对其微网中的测量控制保护等技术需考虑智能电网特性，融入智能电网相关技术。
智能微网提供了一个有效集成应用分布式电源的方式，继承拥有了所有单独分布式电源系统所具有的优点；智能微网作为一个独立的整体模块，不会对主网产生不利影响，不需要对主网的运行策略进行修改；智能微网可以灵活的将分布式电源接入或断开，即分布式电源具有“即插即用”的能力。
综上可知，将风电并入智能微网、协调配合主网运行，可以打破传统条件下风电接入并网的瓶颈，有助于推动风力发电的发展。
风电并网的诸多问题往往是由于响应速度慢、惯性小的特点引起的，而集成多个分布式电源的智能微网增加了系统容量，并有相应的储能系统，使得系统惯性增大，减弱电压波动和电压闪变现象，提高了电能质量。智能微网是新型电力电子技术和分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的综合应用，它所具有的以上一些优点，使得风力发电的接入并网不再大受传统电网制约，具有一定的灵活性和智能性，风力发电接入智能微网如图1所示：
图1风力发电接入智能微网
智能微网在主网发生故障时仍可孤立运行继续保障部分重要负荷供电，增强重要负荷抵御来自主网故障影响的能力，提高系统的供电可靠性。在智能微网中通过具有快速起停和快速负荷调节特性的燃气轮机和燃料电池来补偿风电场出力的波动，使得整个系统的出力在一段时间内稳定的输出，克服仅仅由风电场的出力波动对电网造成的不利影响，解决风电对电网稳定性所引起的技术问题，同时通过调节燃气轮机和燃料电池的输出，使得整个发电系统具有良好的可调度性。这一技术方案在现有的技术条件下，对于风电的大规模开发具有十分重要的意义。
风能资源的特性决定了其最适合分散利用的特点，地球上任何有一定风力的地方，只要环境条件许可都可以建立风力发电站。随着分布式电源技术的进步和成本降低，每个电力用户甚至家庭都可以建立一定规模的分布式发电站，除满足自身的用电需要外，还可以向电网输送多余电量。这样，在电力系统中，将分布着数量众多的微小型终端用户的分布式发电站组成的微网发电系统，在某个局部区域内直接将微网发电系统、电网和终端用户联系在一起，以优化和提高能源利用效率。电力系统能够容纳这些微网发电系统，并能保证整个电力系统的安全可靠运行，是推动利用可再生能源发展的重要途径，也是智能电网发展的目标。
四、展望
积极探究智能电网背景下的风力发电发展，对于实现新能源的大规模开发应用，进而彻底解决我国能源紧缺、环境污染等问题，实现节能减排的具体目标具有重要的意义。本文首先介绍了智能电网的概念及我国智能电网特征，阐述了我国风力发电的现状和存在的主要技术难题，然后针对传统电网条件下风电并网困难的主要问题，通过对相关文献综述研究，提出了将风电并入智能微网中、协调配合主网运行这种方式来支持风力发电的发展，希望能为将来风力发电的发展提供一些参考。由于仅浅要设想了在智能电网相关技术已经完善条件下的风力发电，并未考虑到现实中智能电网技术发展的局限性和相关配套基础设施的不完善，本文涉及到的一些智能微网相关技术方面的细节尚需进一步探讨、研究。
参考文献
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