3月21日,“2018首屆全國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)在電力調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)中應(yīng)用高層研討會(huì)”在太原理工大學(xué)成功召開(kāi)。
本次研討會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、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(dòng)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(chǔ)能技術(shù)有限公司、山東圣陽(yáng)電源股份有限公司、陽(yáng)光電源股份有限公司主辦,中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司、北控智慧能源投資有限公司、中天儲(chǔ)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(guó)能伏安節(jié)能科技有限公司、烯晶碳能電子科技無(wú)錫有限公司、萬(wàn)匯通能源科技有限公司、美國(guó)麥克斯威科技有限公司支持,中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)承辦。
在會(huì)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(chǔ)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(lái)自山西晉能精瑞智能電網(wǎng)公司。我匯報(bào)的題目是《儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)現(xiàn)在在很多輔助應(yīng)用大家都比較清楚。從儲(chǔ)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(diǎn)要討論一下系統(tǒng)接入的問(wèn)題。
一、儲(chǔ)能簡(jiǎn)介
二、成套儲(chǔ)能系統(tǒng)的組成單位
三、儲(chǔ)能接入電網(wǎng)模式和相關(guān)技術(shù)問(wèn)題
四、儲(chǔ)能在配電網(wǎng)中的輔助應(yīng)用
成套儲(chǔ)能系統(tǒng)組成單位,大家已經(jīng)聽(tīng)過(guò)好多報(bào)告,也基本上都了解了,我再簡(jiǎn)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(gè)成本最高的。電池組本身需要一個(gè)BMS的管理單元;儲(chǔ)能變流器要實(shí)現(xiàn)電池直流電轉(zhuǎn)換成交流電;同期離并網(wǎng)保護(hù)測(cè)控裝置;儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái);關(guān)口計(jì)費(fèi)系統(tǒng);升壓變壓器;接入間隔高壓斷路器;接入間隔保護(hù)測(cè)控裝置。
這是一個(gè)簡(jiǎn)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(chǔ)能PCS變流器,有的地方叫逆變器;這塊是低壓開(kāi)關(guān),控制開(kāi)關(guān);這邊是380V交流,這塊是直流,通過(guò)這塊就變成高壓。還有一個(gè)關(guān)口表計(jì)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(gè)是屬于集裝箱以外的升壓設(shè)備。
儲(chǔ)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(dòng)態(tài)巡檢,防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電,能夠提高電池的利用率。
2.儲(chǔ)能變流器PCS(雙向工作)
儲(chǔ)能系統(tǒng)里除了電池以外幾個(gè)核心單位,一個(gè)是交流變化,直流轉(zhuǎn)交流,一個(gè)是并網(wǎng)系統(tǒng),還有一個(gè)是跟調(diào)度的接入系統(tǒng)。是儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)雙向工作,交直流轉(zhuǎn)換。PCS的工作原理,要通過(guò)一個(gè)控制系統(tǒng)。
同期檢測(cè)要把小系統(tǒng)和大系統(tǒng)兩邊進(jìn)行比較,比較出來(lái)以后進(jìn)行跟蹤。儲(chǔ)能系統(tǒng)往上并的時(shí)候,有些系統(tǒng)在PCS里完成檢測(cè)和并網(wǎng),但是現(xiàn)在有些系統(tǒng)里,把它單獨(dú)做一個(gè)同期并網(wǎng)和測(cè)控裝置。能采集并車點(diǎn)電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)兩側(cè)的頻率電壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)同期檢測(cè)和判別。
3.儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)
實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)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(chǔ)能成套設(shè)備的當(dāng)?shù)豐CADA監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)具有統(tǒng)計(jì)、查詢和報(bào)表功能。
4.關(guān)口計(jì)費(fèi)系統(tǒng)
完成儲(chǔ)能雙向電度電量的采集計(jì)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(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的執(zhí)行元件。咱們常規(guī)的開(kāi)關(guān)和斷路是不一樣的,開(kāi)關(guān)可以合閘或者斷開(kāi)閘。同時(shí)也是切斷短路電流、故障斷弧的元件。微斷等開(kāi)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(jí)發(fā)生短路,必須有斷弧開(kāi)關(guān)才能切斷故障。
7.接入間隔保護(hù)測(cè)控裝置
關(guān)于儲(chǔ)能接入模式,現(xiàn)在國(guó)家也有相關(guān)的規(guī)定,但是只是簡(jiǎn)單的規(guī)定。總之一個(gè)原則,就是要滿足安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。
這里有幾個(gè)問(wèn)題跟大家分享一下:
1.從那里接入?并車點(diǎn)選擇。
2.如何接入?接入技術(shù)方案,相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。
3.異常運(yùn)行工況及故障跳閘邏輯。
4.接入后的關(guān)口計(jì)量技術(shù)方案。
5.接入系統(tǒng)報(bào)裝申請(qǐng)。
并車點(diǎn)的選擇主要考慮以下幾個(gè)因素:
(1)電網(wǎng)安全性的要求,一個(gè)新設(shè)備進(jìn)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)?lái)多大的危害。沒(méi)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(wèn)題。
(3)考慮負(fù)荷容量的問(wèn)題。
(4)對(duì)電能質(zhì)量影響的考慮。
短路容量和負(fù)荷容量,打個(gè)比喻,一個(gè)人拉著一個(gè)車在平路上走著,過(guò)來(lái)一個(gè)小孩給你推車就起到很好的作用,但是過(guò)來(lái)一個(gè)大力士很可能把他推得跑起來(lái)。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(gè)原則需要考慮:
(1)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)不應(yīng)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)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?jī)?chǔ)能,有可能會(huì)發(fā)生并網(wǎng)后接入點(diǎn)電壓過(guò)高等問(wèn)題。
(2)對(duì)電能質(zhì)量的影響應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(3)儲(chǔ)能接入配電網(wǎng)不應(yīng)改變現(xiàn)有電網(wǎng)的主保護(hù)配置。
(4)儲(chǔ)能系統(tǒng)短路容量應(yīng)小于公共電網(wǎng)接入點(diǎn)的短路容量。儲(chǔ)能設(shè)備最大充放電電流值不應(yīng)大于其接入點(diǎn)的短路電流值的10%。
(5)35kV公交連接點(diǎn)電壓偏差不超過(guò)標(biāo)稱電壓的10%。
(6)20kV及以下三相電壓偏差不超過(guò)標(biāo)稱電壓的正負(fù)7%。
(7)由儲(chǔ)能系統(tǒng)引起的負(fù)序電壓不平衡度應(yīng)不超過(guò)1.3%,短時(shí)不超過(guò)2.6%。
(8)儲(chǔ)能系統(tǒng)便流裝置在轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生直流分量不應(yīng)超過(guò)其交流定值的0.5%。
(9)自動(dòng)測(cè)控裝置要滿足電磁兼容試驗(yàn);嚴(yán)酷等級(jí)為3級(jí)的1MHz和100kHz的脈沖群干擾;快速脈沖干擾;這也是電網(wǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品的基本要求。
(10)接入點(diǎn)要有具有手動(dòng)和自動(dòng)操作的斷路器,同時(shí)安裝具有明顯斷點(diǎn)的隔離開(kāi)關(guān)。
2.如何接入?接入技術(shù)方案。
(1)低壓接入方案
儲(chǔ)能電池通過(guò)PCS變流器變換后,直接接入用戶系統(tǒng)380V電壓等級(jí)。它的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單,成本低;缺點(diǎn)是受容量限制。
這是一個(gè)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(chǔ)能系統(tǒng)的接地和安全
(4)儲(chǔ)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(chǎng)總線、通訊規(guī)約
(7)儲(chǔ)能接入系統(tǒng)的保護(hù)及通訊對(duì)點(diǎn)調(diào)試
3.異常運(yùn)行工況及故障跳閘邏輯
(1)異常運(yùn)行工況儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行
當(dāng)發(fā)生不接地或小接地系統(tǒng)高壓?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)保持繼續(xù)運(yùn)行。
(2)發(fā)生故障誰(shuí)跳誰(shuí)問(wèn)題?
當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)高壓部分發(fā)生故障時(shí),接入間隔的高壓斷路器保護(hù)測(cè)控裝置動(dòng)作,快速切除故障。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)低壓部分發(fā)生故障時(shí),依靠?jī)?chǔ)能變流器保護(hù)切除故障。
電網(wǎng)的輔助應(yīng)用有這么幾點(diǎn):
1.大型電機(jī)輔助啟動(dòng)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(dòng)汽車應(yīng)急充電救援車。