儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展背景
微電網(wǎng)的定義:
微電網(wǎng)(Micro-Grid)也譯為微網(wǎng),是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,也可以孤立運(yùn)行,旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用,解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問(wèn)題。
微電網(wǎng)是相對(duì)傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念,是指多個(gè)分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。開(kāi)發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入,實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給,是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的一種有效方式,使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過(guò)渡。
特點(diǎn):微型、清潔、自治、友好
種類:交流、直流、混合
①電能存儲(chǔ)的作用是什么?
→提高電網(wǎng)安全性(自然災(zāi)害、大面積停電)
→提高用戶電能質(zhì)量(電壓、諧波、短時(shí)斷電等)
→實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電(間歇性、波動(dòng)性)
最終提供可靠、高品質(zhì)、清潔能源
②儲(chǔ)能的需求點(diǎn)在哪里?
→電網(wǎng)發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn),諸如:用電峰谷差逐漸增大、電網(wǎng)安全穩(wěn)定性增高、電能質(zhì)量要求更高、可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)等
→可再生能源大規(guī)模發(fā)展導(dǎo)致用電穩(wěn)定性、連續(xù)性和質(zhì)量問(wèn)題的浮出
→儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建分布式發(fā)電與智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)
③儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的作用是什么?
④儲(chǔ)能的應(yīng)用領(lǐng)域在哪里?
⑤儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)效益分析
增加儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠有效提高新能源參與調(diào)峰調(diào)頻能力,使新能源電站在無(wú)風(fēng)/光情況下仍能夠參與電網(wǎng)調(diào)節(jié),提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性,降低調(diào)頻調(diào)峰成本。同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的增加能夠有效緩解能源消納問(wèn)題,提高新能源利用率,提高新能源電站效益。同時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)可進(jìn)一步在低壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中做進(jìn)一步推廣應(yīng)用,平抑新能源波動(dòng),改善并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量,帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品介紹【一】
ANPCS儲(chǔ)能變流器
ANPCS儲(chǔ)能變流器型號(hào)及說(shuō)明
儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品分為光儲(chǔ)一體機(jī)和非光儲(chǔ)一體機(jī)兩大類
1、儲(chǔ)能變流器
1.1 儲(chǔ)能變流器的定義
電池儲(chǔ)能作為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要形式之一,具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用等多種用途。與常規(guī)電源相比,大規(guī)模儲(chǔ)能電站能夠適應(yīng)負(fù)荷的快速變化,對(duì)提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、電網(wǎng)供電質(zhì)量和可靠性起到了重要作用,同時(shí)還可以優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保,達(dá)到電力系統(tǒng)的總體節(jié)能降耗,提高總體的經(jīng)濟(jì)效益。
儲(chǔ)能變流器(Power Conversion System,簡(jiǎn)稱PCS)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中,連接于電池系統(tǒng)與電網(wǎng)(和/或負(fù)荷)之間的實(shí)現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置,可控制蓄電池的充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換,在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。
PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS 控制器通過(guò)通訊接收后臺(tái)控制指令,根據(jù)功率指令的符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。 同時(shí)PCS 可通過(guò)CAN接口與BMS通訊、干接點(diǎn)傳輸?shù)确绞?,獲取電池組狀態(tài)信息,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電,確保電池運(yùn)行安全。
1.2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
《儲(chǔ)能變流器檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》
《電池儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》
GB/T 14549 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波
GB/T 15543 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡
GB/T 15945 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差
GB/T 12325 電能質(zhì)量 供電電壓偏差
1.3 功能特點(diǎn)
儲(chǔ)能變流器的主要功能是并網(wǎng)條件下,儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)微網(wǎng)監(jiān)控指令進(jìn)行恒功率或恒流控制,給電池充電或放電,同時(shí)平滑風(fēng)電、太陽(yáng)能等波動(dòng)性電源的輸出;微網(wǎng)條件下,儲(chǔ)能系統(tǒng)作為主電源提供微網(wǎng)的電壓和頻率支撐(V/F控制),微網(wǎng)中負(fù)荷以此電壓和頻率為基準(zhǔn)工作。PCS采用雙閉環(huán)控制和SPWM脈沖調(diào)制方法,能夠精確快速地調(diào)節(jié)輸出電壓、頻率、有功和無(wú)功功率。
1.4 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
獨(dú)特的模式切換平滑控制技術(shù),保證并網(wǎng)-離網(wǎng)兩種模式相互切換無(wú)沖擊,確保變流器可靠運(yùn)行。保證變流器并網(wǎng)時(shí)按要求增減有功功率、無(wú)功功率;獨(dú)立運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定負(fù)荷電壓、頻率。
1.5 應(yīng)用場(chǎng)合
儲(chǔ)能變流器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、軌道交通、軍工、石油機(jī)械、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏等領(lǐng)域,在電網(wǎng)削峰填谷、平滑新能源波動(dòng),能量回收利用等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng),對(duì)電網(wǎng)電壓頻率主動(dòng)支撐,提高供電電能質(zhì)量。
1.6 快速選型計(jì)算方法
儲(chǔ)能變流器配置一般根據(jù)微網(wǎng)內(nèi)實(shí)際負(fù)荷及分布式發(fā)電能源容量來(lái)定。負(fù)荷分為重要性負(fù)荷(機(jī)房、辦公、監(jiān)控等負(fù)荷)、非重要性負(fù)荷(空調(diào)、照明、鍋爐、門崗等負(fù)荷),負(fù)荷數(shù)據(jù)一般需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,一般測(cè)量工作日、節(jié)假日的分時(shí)數(shù)據(jù),并節(jié)選四季典型時(shí)間的數(shù)據(jù)綜合分析。
2、光儲(chǔ)一體機(jī)
2.1 光儲(chǔ)一體機(jī)裝置介紹
光伏儲(chǔ)能一體化能量轉(zhuǎn)換裝置(簡(jiǎn)稱光儲(chǔ)一體機(jī))是一種應(yīng)用于光伏、儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)直流/交流電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備,采用電力電子控制技術(shù),可以協(xié)調(diào)控制光伏與儲(chǔ)能電池的出力,平抑光伏電池的功率波動(dòng),并通過(guò)儲(chǔ)能變流技術(shù)輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的交流電能向負(fù)載供電。設(shè)備具有工作模式動(dòng)態(tài)可調(diào),并離網(wǎng)模式切換,光伏能量最大功率跟蹤,以及對(duì)儲(chǔ)能蓄電池精細(xì)管理等功能和特點(diǎn)。采用光伏和儲(chǔ)能各自通過(guò)DC/DC共直流母線匯集的方式,控制靈活,穩(wěn)定性高,不僅可以實(shí)現(xiàn)光伏的MPPT控制,還可以適應(yīng)不同類型的儲(chǔ)能,充分發(fā)揮儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)范圍,優(yōu)化儲(chǔ)能的充放電控制,提高能量的利用率。
2.2工作原理
光儲(chǔ)一體化發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D所示,系統(tǒng)可分為DC/DC變換側(cè)、DC/AC變換側(cè)以及直流母線三部分。其中DC/DC低壓側(cè)由三條獨(dú)立支路組成,各支路均采用非隔離型雙向DC/DC變換拓?fù)洌芍苯优c光伏、儲(chǔ)能單元相連并且根據(jù)需求進(jìn)行恒壓/恒流控制;DC/AC變換側(cè)采用兩電平三相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)交流側(cè)與電網(wǎng)相連DC/AC進(jìn)行功率控制,系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行恒壓恒頻控制,為負(fù)荷提供穩(wěn)定的交流電源。光儲(chǔ)一體化發(fā)電系統(tǒng)DC/DC變換高壓側(cè)與DC/AC變換直流側(cè)通過(guò)直流母線相連,直流母線電壓的穩(wěn)定性直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3產(chǎn)品功能