中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2018年9月19-20日，首屆全國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用高層研討會(huì)在西安綠地假日酒店隆重舉行。
本次會(huì)議由全國(guó)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司、中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組、深圳市科陸電子科技股份有限公司、浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司、廈門科華恒盛股份有限公司、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(chǔ)能技術(shù)有限公司、廣州智光儲(chǔ)能科技有限公司、長(zhǎng)興太湖能谷科技有限公司等單位聯(lián)合主辦，易事特集團(tuán)股份有限公司、上能電氣股份有限公司、鈦白金科技（深圳）有限公司、陽光電源股份有限公司、陜西鋅霸動(dòng)力有限公司、傲普能源設(shè)計(jì)等單位聯(lián)合支持。
會(huì)議由中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)和中國(guó)儲(chǔ)能電站網(wǎng)聯(lián)合承辦。來自政府主管部門、能源監(jiān)管部門、行業(yè)專家、設(shè)計(jì)院、新能源發(fā)電業(yè)主單位、電力公司、系統(tǒng)集成商、項(xiàng)目承包商、投融資機(jī)構(gòu)等400余位代表出席了本次研討會(huì)。
中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司新能源工程院項(xiàng)目設(shè)計(jì)總工程師嚴(yán)雄出席了本次會(huì)議，并發(fā)表了題為《離網(wǎng)型儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹》的報(bào)告，以下為報(bào)告全文：
嚴(yán)雄：我今天給大家匯報(bào)的題目是離網(wǎng)型儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
一、離網(wǎng)型電站作用及特點(diǎn)
現(xiàn)在所有的電站，不管是新能源電站還是常規(guī)電站的建設(shè)，都是以開發(fā)能源的利用價(jià)值為負(fù)荷供電做準(zhǔn)備的，我們的離網(wǎng)電站也是一樣的，在偏遠(yuǎn)山區(qū)和孤島方面，可能有自己的柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，但是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說供電成本比較高，持續(xù)性也有問題，因?yàn)椴豢赡?4個(gè)小時(shí)都用柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，而且柴油發(fā)電機(jī)對(duì)環(huán)境污染是有影響的。所以我們?cè)谶@些地方建設(shè)新能源電站，離網(wǎng)型電站可解決這些問題。建設(shè)新能源電站，脫離了大電網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)的平均電壓是靠自身的儲(chǔ)能系統(tǒng)或者其他的旋轉(zhuǎn)機(jī)械來提供標(biāo)準(zhǔn)電壓和頻率，脫離了大電網(wǎng)的支撐缺少了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，頻率電壓易失去穩(wěn)定性，電能質(zhì)量供電差。
二、源、網(wǎng)、荷規(guī)劃
建設(shè)一個(gè)離網(wǎng)型儲(chǔ)能電站，離網(wǎng)型電站的四大要數(shù)是荷+網(wǎng)+源+儲(chǔ)。儲(chǔ)能系統(tǒng)充電的時(shí)候相對(duì)于一個(gè)負(fù)載，放電的時(shí)候就是一個(gè)電源。這個(gè)源就相當(dāng)于是人體的心臟，它起到供血的作用，荷是人體各個(gè)重要器官，連接紐帶是我們的網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于我們的大動(dòng)脈。
1、荷：對(duì)電源裝機(jī)規(guī)模起到?jīng)Q定性作用。
我們現(xiàn)場(chǎng)收集相關(guān)的負(fù)荷資料，制定負(fù)荷特征表，對(duì)每個(gè)月的典型日的負(fù)荷性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，配合以相關(guān)的預(yù)測(cè)方法。我們?cè)谟疫叺倪@個(gè)8760h的負(fù)荷曲線，可以看到圖形兩邊的負(fù)荷是比較大的。因?yàn)樵谶@兩邊，負(fù)荷在供暖季節(jié)，用電量比較大。中間這一段時(shí)間是像夏季的常規(guī)負(fù)荷，我們做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的時(shí)候要針對(duì)不同的季節(jié)、不同的時(shí)段對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類，做出相應(yīng)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。
2、網(wǎng)：連接源、荷兩側(cè)的紐帶。
根據(jù)源荷之間的距離，負(fù)荷重要性、供點(diǎn)可靠性，確定主網(wǎng)電壓等級(jí)及回路數(shù)。
3、源：以負(fù)荷統(tǒng)計(jì)委基礎(chǔ)。
根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)光資源條件及負(fù)荷情況，以每小時(shí)源、荷電力平衡與電量平衡位原則，計(jì)算8760h內(nèi)的電量盈虧，確定風(fēng)光儲(chǔ)的裝機(jī)規(guī)模。根據(jù)電站全生命周期內(nèi)的運(yùn)營(yíng)成本得出一個(gè)裝機(jī)規(guī)模，有同行反映現(xiàn)在這個(gè)已經(jīng)有軟件可以做到，但一定要注意，你可以相信軟件的計(jì)算能力和分析能力，但有一些外在的因素是考慮不到的。比如我們的制造水平、單機(jī)容量大小、風(fēng)力發(fā)電的不可控性，這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性起著決定性作用的時(shí)候，我們一旦用軟件得出結(jié)果以后還要進(jìn)行篩選。提供數(shù)據(jù)的項(xiàng)目我們正在執(zhí)行，當(dāng)時(shí)在方案建設(shè)初期階段有同行用軟件反證出來的結(jié)果，風(fēng)機(jī)裝機(jī)規(guī)模和光伏裝機(jī)規(guī)模相差不大，并且儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模很小，這種可行不可行值得商榷。我們?cè)谶M(jìn)行研討的時(shí)候確定，風(fēng)機(jī)裝裝機(jī)規(guī)模在離網(wǎng)型電站當(dāng)中的占比是多少、百分比是多少、單機(jī)規(guī)模做到多大合適，各位可以找資料進(jìn)行研討，現(xiàn)在沒有一個(gè)統(tǒng)一的說法，主要受限于現(xiàn)在風(fēng)機(jī)的擾動(dòng)源，不可控性，實(shí)質(zhì)性要求比較高。如果一個(gè)離網(wǎng)型電站風(fēng)機(jī)裝機(jī)規(guī)模的確定，大家問我裝多大合適，我只能說風(fēng)機(jī)裝機(jī)規(guī)模盡可能的小，因?yàn)檫@是一個(gè)擾動(dòng)源，控制不好會(huì)把整個(gè)固網(wǎng)拖垮。
三、系統(tǒng)構(gòu)成
這個(gè)圖是現(xiàn)在我們執(zhí)行項(xiàng)目圖，通過將光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、柴油機(jī)以及儲(chǔ)能電池等電源設(shè)備進(jìn)行并網(wǎng)連接，構(gòu)建微電網(wǎng)。系統(tǒng)決定了之后我們就要進(jìn)行它的運(yùn)行方式，柴油發(fā)電機(jī)我們考慮了它的一定貢獻(xiàn)，但在風(fēng)資源、光資源條件不好的情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)處在放電的迎接狀態(tài)。像白天風(fēng)光資源比較好，風(fēng)光出力充裕，儲(chǔ)能系統(tǒng)需要充電的話就可以進(jìn)行充電。
四、儲(chǔ)能控制系統(tǒng)
儲(chǔ)能控制系統(tǒng)現(xiàn)在有很多流派，我們項(xiàng)目在項(xiàng)目建設(shè)編制階段，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方式進(jìn)行了比較漫長(zhǎng)的討論過程，我個(gè)人把儲(chǔ)能系統(tǒng)的方式按照儲(chǔ)能位置進(jìn)行了劃分，不知道分的對(duì)不對(duì)，希望大家指正。第一種是圖片上的，一部分儲(chǔ)能擺在交流側(cè)，一部分儲(chǔ)能分散在光伏側(cè)，固定在交流側(cè)的儲(chǔ)能是PCS和儲(chǔ)能蓄電池構(gòu)成，儲(chǔ)能分散在光伏側(cè)的主要是DC轉(zhuǎn)換模塊和儲(chǔ)能電池構(gòu)成。一旦負(fù)荷發(fā)生變化母線頻率肯定是發(fā)生變化的，我們的PCS檢測(cè)到母線變化的時(shí)候，根據(jù)自身制定的策略對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行功率的吞吐，PCS控制蓄電池向系統(tǒng)進(jìn)行放電。在直流側(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，一旦負(fù)荷變得比較大的時(shí)候，超出了能量吞吐范圍的時(shí)候，母線的頻率是非標(biāo)準(zhǔn)的，我們的光伏力變器檢測(cè)到和標(biāo)準(zhǔn)頻率差距的時(shí)候，就會(huì)用直流電壓來控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充放電。這種方式有它的優(yōu)點(diǎn)，主要是儲(chǔ)能系統(tǒng)布置在直流源，可以一個(gè)平滑的速度輸出。但是也有缺點(diǎn)，交流側(cè)多余的能量沒有辦法通過變流器和DC模塊進(jìn)行蓄電池充電，如果要達(dá)到這種效果，投資成本可能要加大。由于現(xiàn)在PCS的單機(jī)容量做的不大，在比較大的離網(wǎng)系統(tǒng)中，我們要獲得大的PCS的功率，就涉及到多機(jī)并聯(lián)，一旦采用多臺(tái)PCS并聯(lián)就帶來一些問題，接下來肯定會(huì)有專家對(duì)這方面進(jìn)行詳細(xì)解讀，我就不詳細(xì)說了。
所有的儲(chǔ)能都集中布置在交流側(cè)，好處是方便管理，但帶來的問題也有多機(jī)并聯(lián)的問題。如果我們想取得一個(gè)比較大的PCS總功率的話，這個(gè)地方的控制方式我給大家介紹一下。一種是采用VF源，因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)全部布置在交流側(cè)，在總?cè)萘坎蛔兊那闆r下，單機(jī)PCS容量不變的情況下，可以增加PCS的組數(shù)，盡可能的少并聯(lián)一些PCS，這樣在一定程度上可以緩解這些問題，但是多機(jī)并聯(lián)的問題還是存在。儲(chǔ)能控制系統(tǒng)對(duì)離網(wǎng)型儲(chǔ)能電站來講，主要是基于PCS自身對(duì)整個(gè)網(wǎng)內(nèi)而言的，實(shí)時(shí)性要求比較高，一般是毫秒級(jí)的。整個(gè)系統(tǒng)里時(shí)間沒有要求那么高，分鐘級(jí)或者是秒級(jí)的能量管理系統(tǒng)，這對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)來說，具備的是風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等功能，整個(gè)系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)測(cè)的光功率、風(fēng)功率以及負(fù)債需求、儲(chǔ)能電池的狀態(tài)制定計(jì)劃，并把計(jì)劃下放到各個(gè)的發(fā)電單元，這種響應(yīng)時(shí)間一般是分鐘級(jí)。我們電源側(cè)出力比較少的時(shí)候，就要切掉部分的負(fù)荷。這些切負(fù)荷跟我們剛才說的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略不一樣，一般達(dá)到秒級(jí)就可以了。這是整個(gè)能量管理系統(tǒng)大概的框圖。
五、其他應(yīng)注意的問題
關(guān)系到整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的問題，就是變壓器勵(lì)磁涌流，由于它的源側(cè)的發(fā)電單元，風(fēng)力、光伏、PCS方面都有自己的自鎖電流，就是過流1.2倍到1.5倍的時(shí)候會(huì)自鎖，就相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)桿電壓源都沒了，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)黑下來。我個(gè)人總結(jié)了它的抑制策略就是限制、內(nèi)除、外消。限制就是通過在變壓器的外部使用合理的補(bǔ)救措施達(dá)到抑制勵(lì)磁涌流的目的。內(nèi)除是合理改變變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以此減輕勵(lì)磁涌流的危險(xiǎn)。外消是通過改變系統(tǒng)運(yùn)行方式來消除勵(lì)磁涌流。其實(shí)這種方式是最不靈活的，在電壓器帶電之前就荷上去，在電源側(cè)所有的發(fā)電單元都是不出力的，電源側(cè)的所有電源在著變壓器一起升壓。這幾種方式在項(xiàng)目實(shí)際執(zhí)行當(dāng)中，對(duì)這方面進(jìn)行了斟酌，對(duì)某個(gè)具體工程要結(jié)合實(shí)際狀況來進(jìn)行選擇。
這是我今天匯報(bào)的內(nèi)容，謝謝！
（本文內(nèi)容未經(jīng)演講人本人審核）
