启用der和更多:ComEd在DERMS实现上的实践

图1。配电系统的折线图

为了适应DER集成和管理反向潮流的要求，ComEd部署了其第一个分布式能源资源管理系统(DERMS)。DERMS是一种结合软件和现场硬件的管理系统，可以更好地优化电网，因为太阳能、风力发电和电池存储等DERs的存在越来越多。DERMS提供对系统上的der的预测、监视和协调控制。它监测变压器负载、DER输出、系统状况，并在满足触发条件时向控制DER发送信号。使用DERMS, der将能够连接到网络上，而不必执行传统的工作范围。

我们一直从软件、硬件、通信等方面积极部署DERMS。软件部分作为DERMS的大脑，定义了如何与重要的利益相关者进行接口，包括SCADA系统、与DER客户的前端通信/数据采集、用户界面、历史信息存储和报告、维护(显示/数据库管理)以及未来的扩展。为了实现超出几个设备的协调，我们使用了可靠的低延迟、高带宽光纤通信系统，允许每个设备遵循特定的控制信号。此外，我们需要安全地将我们的SCADA网络扩展到DER的智能逆变器。小组决定加强互连，并增加一个远程终端单元(RTU)。由于RTU位于PV站点，它既可以通过DERMS限制PV发电，也可以在紧急情况下通过运行控制中心(OCC)打开/关闭DER。

图2。医务部概述

DERMS利用基于规则的预定义逻辑来按顺序限制der参与程序。控制策略如下图所示。

图3。DERMS控制策略

一旦在门多塔站变压器处检测到超过40MVA的反向潮流，DERMS软件就会触发限流策略，以分析三个互联站点的输出。一旦触发，该软件使用实时潮流分析记录各个der的各自贡献。

然后根据所需的限电计算有功功率设定点，并四舍五入至250kW块，然后以预先定义的分层方法发送到每个DER站点。缩减优先级的顺序是基于后进先出(LIFO)结构，即最新完成互连申请的站点是第一个被缩减的站点。但是，如果一个DER站点和DERMS平台之间失去了通信，则在缩减逻辑中跳过该站点，并根据与ComEd的合同协议开放站点互连点。一旦触发限制的事件结束，DERMS将根据预定义的释放策略在15分钟的死区后释放所有站点，并重置15分钟平均值以继续监控未来的事件。

为了量化和评估DERMS的性能，开发了一个度量和验证(M&V)框架。该框架由关键绩效指标(kpi)、评估过程和为实施战略而开发的工具组成。M&V框架帮助用户理解在DERMS主动管理der输出期间发生的控制事件，提供每个事件的单独视角和整个分析期间事件的聚合视图。在任何情况下，DERMS都会监测和计算变电所的反向潮流、DER发电的减少/释放以及管理成功率，以研究和评估系统的性能。作为M&V计划的一部分，我们特别跟踪并量化了以下项目:

1. 变电站变压器的负载水平．变压器负载是一个模拟值，如果变压器的反馈超过预定义的阈值，可以触发DERMS来管理pv的输出。当这些事件发生时，分析DERMS是否正确执行以避免变压器过载是很重要的。
2. 控制分析，由DER定位。变压器的超限事件触发一个或多个太阳能发电场的发电量减少。通过控制分析，可以判断弃运事件和弃运量是否遵循控制算法。
3. 医务部的性能。定义DERMS成功率是为了评估在反馈超过事件或控制事件期间DERMS是否按设计工作。操作被认为是成功的，要么控制发生，反向功率流减少/缓解，要么在pv完全受限的情况下超过反向功率流限制。

自2021年4月1日上线以来，DERMS已在ComEd的系统中运行了14个多月，并拥有第一个PV客户。现在我们有三个综合太阳能发电场，总功率6兆瓦，由DERMS管理。统计数据表明，为了避免变电站过度供电，DERMS仅减少了总光伏发电量的0.18%左右，这表明DERMS的实施增加了DER托管容量，而对可再生发电影响很小。

管理der只是一个开始。此外，DERMS显示出作为一个平台的巨大潜力，可以巩固前沿技术，使电网受益，ComEd已经制定了DERMS路线图计划，将气象站集成到DER和负荷预测中，促进电压管理，管理能量存储等。ComEd正在利用新技术、技能和信息来增加清洁能源的渗透，并增强电网及其服务社区的弹性。