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侯玉星:儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)模式以及在配置電網(wǎng)中的輔助應(yīng)用

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:數(shù)字儲能網(wǎng) 發(fā)布時間:2018-03-23 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:3月21日,“2018首屆全國儲能技術(shù)在電力調(diào)頻輔助服務(wù)市場中應(yīng)用高層研討會”在太原理工大學(xué)成功召開。

本次研討會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、太原理工大學(xué)、深圳市科陸電子科技股份有限公司、廣東猛獅新能源科技股份有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、浙江超威電力有限公司、成都特隆美儲能技術(shù)有限公司、山東圣陽電源股份有限公司、陽光電源股份有限公司主辦,中國能源建設(shè)集團山西省電力勘測設(shè)計院有限公司、北控智慧能源投資有限公司、中天儲能科技有限公司、深圳市雄韜電源科技股份有限公司、北京睿能世紀(jì)科技有限公司、北京國能伏安節(jié)能科技有限公司、烯晶碳能電子科技無錫有限公司、萬匯通能源科技有限公司、美國麥克斯威科技有限公司支持,中國儲能網(wǎng)承辦。

在會議上,山西晉能精瑞智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司總經(jīng)理侯玉星發(fā)表了題為《儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)模式以及在配置電網(wǎng)中的輔助應(yīng)用》的主題演講,全文內(nèi)容如下:

侯玉星:各位專家、各位嘉賓下午好,我叫侯玉星,來自山西晉能精瑞智能電網(wǎng)公司。我匯報的題目是《儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)模式以及在配置電網(wǎng)中的輔助應(yīng)用》。大家知道,儲能系統(tǒng)現(xiàn)在在很多輔助應(yīng)用大家都比較清楚。從儲能系統(tǒng)的組成方面,除了電池以外,主要是幾大塊,今天我們重點要討論一下系統(tǒng)接入的問題。

一、晉能精瑞簡介

二、成套儲能系統(tǒng)的組成單位

三、儲能接入電網(wǎng)模式和相關(guān)技術(shù)問題

四、儲能在配電網(wǎng)中的輔助應(yīng)用

我們山西晉能精瑞智能電網(wǎng)公司是山西晉能集團下屬一家技術(shù)型企業(yè),專業(yè)從事電網(wǎng)配電自動化產(chǎn)品、綜自保護產(chǎn)品、電動汽車充電裝樁設(shè)備、儲能系統(tǒng)成套產(chǎn)品等的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售以及技術(shù)咨詢服務(wù)。公司連續(xù)幾年通過國家電網(wǎng)公司一紙化資質(zhì)審核,多次在國網(wǎng)公司物資采購招標(biāo)中成功中標(biāo),是國家電網(wǎng)公司成套設(shè)備合格供應(yīng)商。公司近年來致力于儲能系統(tǒng)的電氣接入單位相關(guān)控制設(shè)備研發(fā)。具有儲能系統(tǒng)電氣接入成套解決方案。

這是我們一些自主研發(fā)的產(chǎn)品。這是屬于電網(wǎng)的自動化產(chǎn)品;這是屬于電網(wǎng)的配電柜;這是我們數(shù)控平臺;這是配電網(wǎng)的智能控制器;這是后臺檢測系統(tǒng),能夠?qū)ν饷娴脑O(shè)備進行綜合測控。

成套儲能系統(tǒng)組成單位,大家已經(jīng)聽過好多報告,也基本上都了解了,我再簡單重復(fù)一下。首先,它是必須有電池組,電池組的核心部件也是那個成本最高的。電池組本身需要一個BMS的管理單元;儲能變流器要實現(xiàn)電池直流電轉(zhuǎn)換成交流電;同期離并網(wǎng)保護測控裝置;儲能監(jiān)控系統(tǒng)平臺;關(guān)口計費系統(tǒng);升壓變壓器;接入間隔高壓斷路器;接入間隔保護測控裝置。

這是一個簡單的組成系統(tǒng)。這塊是電池組,BMS就是電池的管理單元;這塊是儲能PCS變流器,有的地方叫逆變器;這塊是低壓開關(guān),控制開關(guān);這邊是380V交流,這塊是直流,通過這塊就變成高壓。還有一個關(guān)口表計量。這邊是咱們接入系統(tǒng)的高壓母線PT。常規(guī)的集裝箱里面主要是這塊。這個是屬于集裝箱以外的升壓設(shè)備。

儲能系統(tǒng)主要組成單位的作用:

1.電池組及BMS管理單元

管理電池充放電及電池狀態(tài)的動態(tài)巡檢,防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電,能夠提高電池的利用率。

2.儲能變流器PCS(雙向工作)

儲能系統(tǒng)里除了電池以外幾個核心單位,一個是交流變化,直流轉(zhuǎn)交流,一個是并網(wǎng)系統(tǒng),還有一個是跟調(diào)度的接入系統(tǒng)。是儲能系統(tǒng)的重要設(shè)備,可以實現(xiàn)雙向工作,交直流轉(zhuǎn)換。PCS的工作原理,要通過一個控制系統(tǒng)。

同期檢測要把小系統(tǒng)和大系統(tǒng)兩邊進行比較,比較出來以后進行跟蹤。儲能系統(tǒng)往上并的時候,有些系統(tǒng)在PCS里完成檢測和并網(wǎng),但是現(xiàn)在有些系統(tǒng)里,把它單獨做一個同期并網(wǎng)和測控裝置。能采集并車點電網(wǎng)和儲能系統(tǒng)兩側(cè)的頻率電壓信號,實現(xiàn)同期檢測和判別。

3.儲能監(jiān)控系統(tǒng)后臺機

實時采集儲能各單位各支路數(shù)據(jù)信息,監(jiān)控各支路工作狀態(tài),是儲能成套設(shè)備的當(dāng)?shù)豐CADA監(jiān)控系統(tǒng)。同時具有統(tǒng)計、查詢和報表功能。

4.關(guān)口計費系統(tǒng)

完成儲能雙向電度電量的采集計量。

5.升壓變壓器

一方面要把低壓轉(zhuǎn)換成高壓,完成隔離。

6.接入間隔高壓斷路器

高壓斷路器是整個儲能系統(tǒng)的執(zhí)行元件。咱們常規(guī)的開關(guān)和斷路是不一樣的,開關(guān)可以合閘或者斷開閘。同時也是切斷短路電流、故障斷弧的元件。微斷等開關(guān)只能切斷負(fù)荷電流,只有斷路器才能切斷短路電流。380以上的電壓等級發(fā)生短路,必須有斷弧開關(guān)才能切斷故障。

7.接入間隔保護測控裝置

關(guān)于儲能接入模式,現(xiàn)在國家也有相關(guān)的規(guī)定,但是只是簡單的規(guī)定??傊粋€原則,就是要滿足安全性、可靠性、經(jīng)濟性。

這里有幾個問題跟大家分享一下:

1.從那里接入?并車點選擇。

2.如何接入?接入技術(shù)方案,相關(guān)技術(shù)問題。

3.異常運行工況及故障跳閘邏輯。

4.接入后的關(guān)口計量技術(shù)方案。

5.接入系統(tǒng)報裝申請。

并車點的選擇主要考慮以下幾個因素:

(1)電網(wǎng)安全性的要求,一個新設(shè)備進電網(wǎng)之前,電網(wǎng)首先考慮的并不是你有多大作用,首先考慮的是你能給我?guī)矶啻蟮奈:?。沒有危害的情況下才考慮你有多大作用。

(2)考慮短路容量的問題。

(3)考慮負(fù)荷容量的問題。

(4)對電能質(zhì)量影響的考慮。

短路容量和負(fù)荷容量,打個比喻,一個人拉著一個車在平路上走著,過來一個小孩給你推車就起到很好的作用,但是過來一個大力士很可能把他推得跑起來。所以接入容量這塊不是想往哪里接就往哪里接,必須考慮和容量負(fù)荷的配比。

有幾個原則需要考慮:

(1)儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)不應(yīng)對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生任何不良影響。比如小容量系統(tǒng)變壓器下面接大容量儲能,有可能會發(fā)生并網(wǎng)后接入點電壓過高等問題。

(2)對電能質(zhì)量的影響應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(3)儲能接入配電網(wǎng)不應(yīng)改變現(xiàn)有電網(wǎng)的主保護配置。

(4)儲能系統(tǒng)短路容量應(yīng)小于公共電網(wǎng)接入點的短路容量。儲能設(shè)備最大充放電電流值不應(yīng)大于其接入點的短路電流值的10%。

(5)35kV公交連接點電壓偏差不超過標(biāo)稱電壓的10%。

(6)20kV及以下三相電壓偏差不超過標(biāo)稱電壓的正負(fù)7%。

(7)由儲能系統(tǒng)引起的負(fù)序電壓不平衡度應(yīng)不超過1.3%,短時不超過2.6%。

(8)儲能系統(tǒng)便流裝置在轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生直流分量不應(yīng)超過其交流定值的0.5%。

(9)自動測控裝置要滿足電磁兼容試驗;嚴(yán)酷等級為3級的1MHz和100kHz的脈沖群干擾;快速脈沖干擾;這也是電網(wǎng)自動化產(chǎn)品的基本要求。

(10)接入點要有具有手動和自動操作的斷路器,同時安裝具有明顯斷點的隔離開關(guān)。

2.如何接入?接入技術(shù)方案。

(1)低壓接入方案

儲能電池通過PCS變流器變換后,直接接入用戶系統(tǒng)380V電壓等級。它的優(yōu)點是接線簡單,成本低;缺點是受容量限制。

這是一個低壓母線,從低壓母線接上去就可以了。

(2)高壓接入方案

(3)儲能系統(tǒng)的接地和安全

(4)儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)和離網(wǎng)

(5)離網(wǎng)后的頻率電壓控制

(6)接入系統(tǒng)主站的現(xiàn)場總線、通訊規(guī)約

(7)儲能接入系統(tǒng)的保護及通訊對點調(diào)試

3.異常運行工況及故障跳閘邏輯

(1)異常運行工況儲能系統(tǒng)的運行

當(dāng)發(fā)生不接地或小接地系統(tǒng)高壓單相接地故障時,儲能系統(tǒng)應(yīng)保持繼續(xù)運行。

(2)發(fā)生故障誰跳誰問題?

當(dāng)儲能系統(tǒng)高壓部分發(fā)生故障時,接入間隔的高壓斷路器保護測控裝置動作,快速切除故障。當(dāng)儲能系統(tǒng)低壓部分發(fā)生故障時,依靠儲能變流器保護切除故障。

電網(wǎng)的輔助應(yīng)用有這么幾點:

1.大型電機輔助啟動應(yīng)用;

2.配電網(wǎng)檢修應(yīng)急電源應(yīng)用;

3.重要用戶備用電源自投應(yīng)用;

4.電動汽車應(yīng)急充電救援車。

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