MICROGRID & CONTAINERIZED BESS
微电网与集装箱储能
面向多能源接入、并离网切换和站级调度，构建可扩展的微电网与集装箱储能系统。微电网集装箱 BESS并离网切换多能源协同
并网两侧能力
统一接入光伏、风机、储能与柔性负荷。
黑启动与孤岛能力
支撑关键负荷快速恢复与局部自治。
多能流协同优化
光伏、风电、储能、柴油机协调运行。
分层保护与控制
从设备到网络实现分层自治与联锁控制。
微电网资产与边界
02 / 状态机五态运行状态机（同一套资产，不同运行状态）
并网运行
- 触发条件
- 正常并网
- 控制权
- MGC-A 主控
- 负荷状态
- 全部负荷在线
- 备用容量
- 2.0 MW（16%）
- 退出条件
- —
计划分离
- 触发条件
- 计划检修 / 调度指令
- 控制权
- MGC-A 主控
- 负荷状态
- 负荷平滑过渡
- 备用容量
- 2.2 MW（18%）
- 退出条件
- 分离完成
非计划孤岛
- 触发条件
- 电网故障 / 保护动作
- 控制权
- MGC-A 主控
- 负荷状态
- 分级切负荷
- 备用容量
- 1.8 MW（15%）
- 退出条件
- 系统稳定
黑启动
- 触发条件
- 全站失电
- 控制权
- MGC-A 主控
- 负荷状态
- 关键负荷逐步恢复
- 备用容量
- —
- 退出条件
- 关键负荷恢复
重并网
- 触发条件
- 公网恢复稳定
- 控制权
- MGC-A 主控
- 负荷状态
- 负荷逐步并网
- 备用容量
- 2.0 MW（16%）
- 退出条件
- 同步合闸完成
有功功率路径正常运行控制 / 数据保护 / 联锁
微网稳定来自功率、能量与控制时间尺度的协同
亚周波级<20ms
保护与故障清除、快速电流控制与设备级联锁。
继电保护 / 快速控制
毫秒级20ms–200ms
变流器快速响应，电压支撑、功率环与惯量响应。
PCS / 变流控制
秒级200ms–10s
频率、电压恢复，一次调频及快速功率协调。
MGCC 快速控制
分钟级10s–30min
能量平衡、优化调度、负荷恢复及储能功率修正。
EMS / 能量管理
小时级>30min
计划调度、储能计划、需求预测与经济运行。
计划 / 预测
1 ms10 ms100 ms1 s10 s1 min10 min1 h
03 / 并网 · 孤岛并网求经济，孤岛保稳定——同一套资产
并网运行：经济性与约束优化
目标：最小化运行成本，满足并网约束与计划
¥126,800日累计控制成本
9.2 MW预测负荷峰值
48%可再生能源渗透
6.0 MW购电上限
- 负荷
- 光伏
- 风电
- BESS 充/放
- 网侧
示意曲线 · 非实测数据
孤岛运行：稳定性与安全优先
目标：维持系统频率 / 电压，保障关键负荷供电
49.5–50.5 Hz频率带宽
0.95–1.05 pu电压带宽
≥15%备用容量
可用黑启动能力
- 关键负荷
- 非关键负荷
- 分布式电源
- BESS 放电
- 机组输出
示意曲线 · 非实测数据
04 / 事件 · 黑启动孤岛事件记录与黑启动成功路径
非计划孤岛事件记录
黑启动序列（成功路径与失败分支）
- 1辅助电源上电DC / UPS 启动路径
- 2直流母线预充电BMS / PCS 预充路径
- 3构网型 BESS 启动建立中压母线路径
- 4分布式电源启动风电 / 光伏就绪路径
- 5关键负荷恢复医院 / 通信 / 水供路径
- 6可控负荷恢复工艺 / 办公楼路径
应急态：维持关键负荷，等待恢复
05 / 控制架构分层控制架构：分布自治、集中协同
设备层PCS / BMS / 开关
本地控制层LCU / RCS / PLC
微网控制层MGCC 主 / 备
运营管理层EMS / SCADA
保护层保护 / 联锁
运维与操作层操作员 / 工程师
| 控制对象 | 设备级 | 本地控制 | 微网控制 | 能源管理 | 保护与联锁 |
|---|---|---|---|---|---|
| 典型周期 | <100 ms | 100 ms – 1 s | 1 s – 1 min | 1 min – 1 h | <200 ms |
| 主要职责 | 实时设备控制 | 本地协调 | 状态切换 / 协调 | 经济调度 | 故障清除 |
| 冗余策略 | 设备级冗余 | 控制器双机 | MGCC-A / B | 服务冗余 | 独立保护 |
06 / 储能 · 负荷多集装箱功率分配与关键负荷分级切除
多集装箱功率分配与健康感知（N+1）
| 单元 | 状态 | SOC | 温度 | 可用功率 | 健康度 | 指令功率 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BESS-01 | 在线 | 68% | 26°C | 2.3 MW | 98% | 0.8 MW |
| BESS-02 | 在线 | 65% | 27°C | 2.2 MW | 97% | 0.7 MW |
| BESS-03 | 在线 | 70% | 25°C | 2.3 MW | 98% | 0.8 MW |
| BESS-04 | 维护中 | 62% | 28°C | 0 MW | 96% | 0 MW |
| BESS-05 | 在线 | 66% | 26°C | 2.2 MW | 97% | 0.7 MW |
| BESS-06 | 在线 | 64% | 27°C | 2.1 MW | 97% | 0.7 MW |
| BESS-07 | 在线 | 69% | 25°C | 2.3 MW | 98% | 0.8 MW |
- 总计可用功率13.4 MW
- 当前指令功率4.5 MW
- N+1 冗余量2.3 MW
关键负荷优先级与分级切负荷矩阵
| 优先级 | 示例负荷 | 容量 | 紧急保留 | 切除顺序 | 恢复顺序 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| P1 | 生命安全负荷 | 0.8 MW | 保留 | — | — | 不可切 |
| P2 | 核心工艺 | 1.2 MW | 保留 | — | — | 分段运行 |
| P3 | 控制 / 通信 | 0.6 MW | 保留 | — | — | 常保 |
| P4 | 关键暖通 | 0.9 MW | 条件性 | 1 | 3 | 条件可切 |
| P5 | 生产辅助 | 1.1 MW | 可切 | 2 | 4 | 可切 |
| P6 | 办公 / 配套 | 1.0 MW | 可切 | 3 | 5 | 可切 |
| P7 | 非关键负荷 | 1.6 MW | 可切 | 4 | 6 | 可降级 |
- 孤岛可保障额度4.3 MW
- 当前负荷4.1 MW
- 余量0.2 MW
07 / 退化场景故障 / 退化场景与自治策略
路径：本地自治
策略：LSOP 保持安全态
切换：MGC-B 接管
策略：热备 / 状态同步
隔离：故障单元隔离
策略：N+1 并机冗余
策略：启停逻辑切换
策略：网桥机制
策略：储能平抑
策略：功率平衡
策略：负荷切除
策略：停止放电
隔离：故障隔离
策略：分区运行
- 自动保护 / 联锁
- 本地自治
- 人工干预
- 系统降额运行
08 / 场地 · 证据工程化布局与控制室证据链
工程化设计与规模扩展
- 01BESS 集装箱区防火间距 ≥ 3 m
- 02MV 设备舱开关柜 / 变压器
- 03集装箱消防系统灭火 / 喷淋
- 04电缆沟 / 桥架强电 / 弱电分离
- 05道路与消防通道通道宽度 ≥ 6 m
- 06排水与降噪设计土建与声学措施
- 07扩展预留空间Phase 2 预留
- 08维护与检修通道运维通行
控制室与证据链
证据与记录
- 一次调频 / 重瓦斯
- 事故与事件
- SOE 序列事件
- 趋势与报表
- 控制策略轨迹
- 时钟同步对时
控制端与状态
- MGC-A（主）运行中
- MGC-B（备）待命
- EMS / SCADA正常
- 保护与监控正常
- 网络与通信正常
系统时间
系统综合状态：正常
09 / 验收验证与验收程序系统级集成验证
| 阶段 | 测试对象 | 验证目标 | 典型方法 | 结果 |
|---|---|---|---|---|
| 设备级 FAT | PCS / BMS / 开关设备 | 设备功能及通讯完整性 | I/O、保护、通讯、联锁测试 | 通过 |
| 控制级 FAT | PLC / LCU / MGCC | 控制逻辑与状态切换 | 仿真注入、异常模拟 | 通过 |
| 系统级 SAT | EMS / SCADA / 微网 | 全站协同运行能力 | 并网、孤岛、黑启动测试 | 通过 |
| 孤岛测试 | PCC / BESS / 负荷 | 频率与电压稳定性 | 故障切离、负荷扰动 | 通过 |
| 重并网测试 | MGCC / PCC | 同期并网与平滑恢复 | 相角、频率、电压差验证 | 通过 |