国网电科院王伟:四种规模化储能调控方式

2018-08-06 11:06:30 北极星电力网  点击量: 评论 (0)
储能应用来讲,这一块大家都在寻找相关的需求,但是首先是从刚性需求和赚钱的模式来看,比如说比较大的地方,还有一些示范的地方,我们做微电网这一块,也做了很多微电网工程输送电,这都是一些刚性需求。

储能应用来讲,这一块大家都在寻找相关的需求,但是首先是从刚性需求和赚钱的模式来看,比如说比较大的地方,还有一些示范的地方,我们做微电网这一块,也做了很多微电网工程输送电,这都是一些刚性需求。

从电网本身有一些发电需求,这一块新能源出来,高频率和大规模之后,以及适用电之后所带来的挑战也给我们储能,应该说创造了一些新的契机,这也是大家到西北探讨储能的背景。这里面调峰、调频常规的调节就不说了,后面再展开说。接下来是快速充电,这一块非常大。2015年,这次事件,刚才刘所长也提到了新能源调频与不调频这一块,应该说对电网来说是非常大的,这一块做了一些分析,应该说容量到400万装机来看,这一块可以到49.6,这是实际的数据。多直流馈入规模不断扩大,大量常规电源被替代,电网调频能力降低,低频风险突出。

海上风电及分布式光伏的快速发展,常规电源发电空间进一步挤占,同时间歇性、随机性、对电网调峰、调频提高更高要求。

另外从储能来讲形式很多,比如说储电、储水都属于储能的范畴,包括蓄电上都属于储能的范畴。这个储能在应用上,不同的储能有不同储能利用的价值,比如说智慧和电化学储能的搭配。

相比抽水储能,电化学储能在电网的调频、调峰性上有明显的优势。

另外就是关于储能并网运行需求的控制,因为针对不同的应用,刚才大家提到的一些关于一次调频、二次调频,包括调峰,包括我们在控股等,咱们生产曲线这一块,总体来讲,我们针对不同用户不同的实验做的一个,它是有不同的毫秒级的,分钟级的响应,不同的实验,尤其是化学储能最大的价值就是价值存在的需求。

针对这些,我想讲一下多场景、多目标,另外多尺度、多应用的是来跟大家交流,以及今后大家在设计机制和模式时怎么参考的,我想这个跟大家交流一下,这是大家比较感兴趣的。刚才讲到调频也好,调装也好,参与市场化交易也好,它都不是单一的,因为这个装置在电网里面不是受制主体,这一块跟比亚迪同事讲的一样的,这一块来回装,还有固定的响应,包括我们调控和需量控制。很多是按照响应次数来结算。我这里介绍的有六种,针对这些应用形式,大家看看储能应用里面,实际运行控制里面,今后大家怎么样寻找商机和加强合作。

一个是协同控制,指不同的电源,不同的储能,不同的负荷,它是在平行的资源至今如何进行调度唱作和运行创作,这是目前我们整个电网大致的体系,这个不仅对储能来讲,也是跟其他都是一样的,这是从开发系统到控制系统。

针对这一块还有互补模式,这一块多样控股,这一块多电户,还有封装的模式,怎么样进行最大的优化,还有调度预测,包括使得我们曲线都可以平滑一些。这里面体现的价值在哪里呢?

第二个是平滑新能源出力,这对新能源制力有好处。这里面有一些平滑出力的技术。

另外一个是电压控制,是指便电器参与到母线的电压控制,使得电压控制能够小到1KV分钟的波动。

这个是风电与大容量抽水储能联合优化,这是一个星期的匹配关系,把相关的抽水、发电利用率达到最高。

刚才讲的是协同,不同的电源至今,不同的应用场景之间,我们的储能和其他之间的切入,这是地面的关系,这里面我想说的我们要把不同路标带进行储能规划。我们这么多的储能和受控对象,这么多受控主体如何统一进行规划。这一块的优化有不同的方式来进行优化,这一块有几个系统:进行分析,储能本身的特性,现在我们在做调频,这一块作为运行和控制调度来看,这一块有目标,我们要进行电厂的调控成本和收益,还有集体的安全约束,还有空间技术的约束,还有调控的约束,我们把目标和约束加在一块儿之后,我们会把各个点的储能进行控制,这一块就有了相关的控制规律,这一块就有相关的输出。在安全方面,储能到底调多深,这一块有安全的容量,我们会提前告诉,这样子就有全局最佳的方式来运作。随着储能的增加,无论是电源侧,还是电网侧都比较多一些。

这些储能之间怎么样分配和协同呢?主要有四种,一种是比例分配,这是过去电网非常常规的,你大的出大的,小的出小的,这是比较简单的思维。第二个是储藏优先,储能先调。

另外就是常规优先,我的储能很金贵,成本比较高。还有风电和储能的配比,这是体现成规的方式,先把动态的方式释放出来,再用电池的储能。另外就是分频控制,针对高秒的,瞬间的,我们就去掉。不同的频段用不同的工具。按照不同的要求和不同的协调控制策略有相应的方式,这样子大家可以选择和调节,这是在应用过程当中本身的。设计及储能SOC快等。

另外在目标优化当中,还有电网本身的条件和目标。综合分区负荷、发电、主变潮流和断面限额,计算分区内储能协调控制目标,由不同储能电站的智能协调调度,以缓解负荷高峰电力供需缺口等。

第三种是分布式的协同控制。这一块是河南省做的一个项目,在电网变电站里面分布分成布点之后协同的应用。

第四种也是储能调度模式。还有功能分配性。

另外用户侧,包括电动汽车,包括工厂里面用户自动安装,这都是通过互联网的方式进行协调控制,这目前已经在试点当中。

另外就是厂站侧储能监控。这是它的控制构架,这涉及到调度下的最后的应用,由于时间关系就不展开说了。另外就是结合机组侧,把储能和火电机组结合在一块儿,这是储能四两拨千金的方式用起来,这是开发的设计,包括使用的情况。

接下来介绍一下我们三种场景。一个是张北风光储输示范工程,这里面介绍了各种负荷、调度、协调控制、还有参与电力市场的应用。

另外是促进相关的消纳,我们在天津也做了重要的示范,今后定网这一块,它作为新型的方式来消纳新能源,可能也是一种发展方式。我们把天津生态城做了一个改造,它有光电站。我们怎么样做微型的电网呢?这是在变电站的一些装置。目前这一块通过15天的运行,它是被离网的,这一块体现了储能在支撑之后的新能源消纳方面有比较好的方式,它可以定网,这一块有一些切换,我们也做相关的控制,包括相关的频率控制,还有一次调频和二次调频都做了一些工作。应该来说精度还是不错的,刚才说到这一块的自动调研,对于频率的稳定起到很大的作用。

另外就是在高频率新能源接纳和消纳。西藏是比较微弱的电网,目前光伏是400兆,整个布点是700兆,直流送进去的是300兆,还有一些水电。目前这是整个西藏的电网,这一块占比40%,电量也是全部没有电。这样的话,稳定性节非常联动。今后这种情况,再过30、50年,广大光伏和风电这一块的频率,我们现在说的这些话,未来可能用得上。我们做了一个实际的应用,目前我们正在用,这是它的情况,这个是整个应用情况,我们现在还是在光伏上的方式来把电网这一块做好。这一块有光伏的对比、调节速度等。

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责任编辑:继电保护

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