隨著全球能源結構轉型加速,可再生能源成為能源發展的重要方向。風能、太陽能作為清潔、綠色的能源,得到了廣泛的開發和應用。與此同時,儲能技術的發展為解決風能和太陽能發電的間歇性和波動性問題提供了有效途徑。
風光儲園區作為整合風電、光伏發電及儲能技術的新型能源基地,在提高能源利用效率、促進能源結構轉型等方面具有重要作用。數字孿生技術的引入,更是為風光儲園區的優化管理和高效運營提供了新的解決方案。
圖撲利用自研產品 HT for Web 搭建風光儲園區可視化監控系統,整合風力發電、光伏發電和儲能系統,實現了能源的多元化生產和儲備,提高了能源利用效率,增強了電網的穩定性和可靠性。在這一體系中,風電、光伏和儲能各自扮演著重要的角色,并且相輔相成。
風電
風電是利用風力驅動風輪轉動,通過發電機轉換成電能的一種技術。風力發電具有清潔環保、資源豐富等特點。其原理是風輪在風力作用下旋轉,通過轉軸帶動發電機內部的轉子,轉子與定子之間的相對運動產生交變電流,實現風能到電能的轉換。
光伏
光伏發電是指利用光電效應,將太陽光直接轉換為電能的技術。光伏發電系統主要包括太陽能電池板、控制器和逆變器等組成部分,通過太陽能電池板吸收太陽光產生直流電,然后通過逆變器轉換成交流電供電網或用戶使用。
儲能
儲能技術是指通過某種設備或介質存儲能量,待需要時再將其釋放。在風光儲園區中,儲能系統主要用于解決風電和光伏發電的不連續性和不穩定性問題,通過儲存過剩的電能,在無風或無光照條件下釋放電能,確保電網供電的穩定性和連續性。
園區布局可視化
數字孿生可以詳細展現風光儲園區內各種設施的布局,包括風力發電機、光伏板、儲能設備及其他相關配套設施的分布情況。通過數據分析和模擬,可以優化這些設施的布局,提高能源采集的效率,減少綜合成本。
圖撲數字孿生為風光儲園區的現代化管理提供了一個強大的工具,有助于推動可再生能源產業的可持續發展。
綜合概覽可視化
HT 園區能源管理可視化監視大屏界面,結合物聯網數據采集,通過 HTTP 或 WebSocket 等協議接口將實時數據傳給前端頁面。大屏界面作為駕駛艙的角色,采取一張圖的形式,提煉園區關鍵數據展示,當數據變化異常時,支持跳轉至各業務系統進行管理。
用電
使用棒圖的形式展示園區本月用電趨勢,橫坐標為日期,縱坐標為用電量;使用條形圖的形式展示廠區、充電樁等的當日累計用電量。
發電
直觀展示當日累計的光伏、風機、入網電量;運用曲線圖形式展示功率隨時間變化的波動曲線,支持切換風電、光伏、儲能三種類型。
儲能
本園區設有一座儲能集裝箱系統,內部安裝有儲能電池、EMS 能源管理系統,提供出儲能系統剩余容量 SOC。
監控
接入全廠設備管理系統、工單系統的匯總數據,實時展示在線設備數、故障設備數、總工單數、已完成工單數。
環保
新能源園區使綠色再生能源得到循環使用,等效節約了煤炭消耗量與森林砍伐量,同時也給充電系統供能。
設備運行可視化
通過傳感器收集設備運行數據,數字孿生可以實時展示風電機組、光伏板、儲能單元等關鍵設備的性能狀態,包括功率輸出、溫度、運行效率等信息,幫助運維人員掌握設備健康狀況,及時發現并處理潛在的問題。
設備管理
點擊三維中的儲能集裝箱,可下鉆至室內場景,儲能界面展現了功率歷史波動曲線、儲能系統實時運行數據、各設備運行狀態等。
支持查看儲能系統主接線圖畫面。基于圖撲 HT 產品 Web 2D 組態功能,再結合采集到的實時數據,實現更新穎的主接線圖可視化,頁面采用固定面板方式呈現主接線圖內電氣設備的實時運轉參數和狀態。
故障預測可視化
通過對歷史和實時數據進行分析,圖撲數字孿生可以識別出設備運行中的異常模式,預測潛在的故障,制定預防性維護計劃,降低設備故障率,延長設備壽命。
HT 故障預測可視化能夠精確識別設備潛在故障,及時向運維人員提供直觀、易于理解的可視化數據報告。它大大提升了預防性維護的效率,降低了設備故障率,確保了生產線的平穩運行。該軟件不僅優化了資源配置,還顯著提高了企業的運營效率和安全性,代表著未來設備管理和維保工作的方向。
發電流程可視化
圖撲數字孿生能夠展示風光儲園區與電網之間的能量流動情況,實現能源供需的動態匹配和優化。通過數據分析和模擬,可以探索更高效的能源管理方案,提高電網穩定性和能源調度的靈活性。
并網流程
并網:是指將電力設備與電網連接起來進行能量交換。
離網線路
離網:是指不需要和電網相連,自給自足,如園區發電和儲能。
圖撲軟件數字孿生技術的引入為風光儲園區的設計規劃、運行管理及風險應對提供了新的方法和工具。通過構建風光儲園區的數字孿生模型,可以更加精確地把握園區運行的全貌,提高決策的科學性和運營的效率,促進風光儲園區向更加智能化、高效化的方向發展。
審核編輯 黃宇
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