中國儲能網訊：關于電池儲能系統的業(yè)務場景的思考，我計劃從一個銷售角度整理三篇學習隨筆，談談在儲能系統在強，弱電網點和微電網下的業(yè)務關鍵路徑。
1.如何定義 “強”電網點和“弱”電網點
評價電網某個給定點的“強”或“弱”，是指其是否可以在穩(wěn)定狀態(tài)下傳輸電能的同時，保持足夠的電壓和頻率穩(wěn)定性水平的能力，我們在討論這個話題時需考慮給定連接點的系統特性和其連接的發(fā)電系統的大小。 所以通常我們會使用系統短路比 (SCR)、X/R 比和頻率變化率 (RoCoF) 來綜合量化連接點的強度。從一個銷售的視角簡化看這個問題，當SCR≥5視作強電網，當SCR＜5視作弱電網，當SCR＜3視作極弱電網。 圖(b)顯示強電網向電網輸送的有功功率遵循參考值并出現一些振蕩，并在不到半秒的時間內穩(wěn)定下來，X/R比對強電網中的電力輸送、振蕩或穩(wěn)定時間沒有顯著影響。隨著SCR的降低 X/R比非常低，這意味著電網更具有電阻。X/R比增加會更容易震蕩，導致功率傳輸性能差。
有時很容易把強電網和弱電網與電網的大和小，先進和落后混淆，而實際情況是隨著新能源發(fā)電占比的增加及高比例的滲透，原本堅強的電網SCR也會不斷下降，從而給電網運行人員帶來一系列的挑戰(zhàn)。
2. 功能需求
在強大的網絡中，儲能變流器通常在電網跟隨模式下運行，跟隨另一個發(fā)電源提供的電壓和頻率參考。 此時儲能變流器當作電流發(fā)生源，并從一級控制或二級控制接收P、Q設定值。
a. 一級控制
一級控制在功率設備自身運行的控制功能，一般嵌入在逆變器固件或OEM的控制器中。這些控制功能通常緊密、快速地整合在儲能資產的充、放電能量轉換過程。
- 符合電網規(guī)范（Grid-code）的保護控制功能
- 模擬慣量
- 頻率下垂控制
- AVR/電壓下垂控制
一次控制還接收來自二級控制的設定點指令，以及將接受的設定點指令，根據本地測量值以參考值轉換為實際功率輸出。這些控制功能由儲能變流器的固件執(zhí)行。 固件功能是參數化的，可以配置為對客戶的最優(yōu)值。
而如果面向基于同步電機的資產（如傳統發(fā)電機和同步調相機），最快的響應（如短路電流注入和慣量預留）本質上是由電機和電網之間的機電相互作用提供的。
一級控制的關鍵目標是在正常運行和突發(fā)事件期間無需任何（或有限依賴于更高級控制）實現穩(wěn)定性。
b. 二級控制
二級控制通常指 電網控制中心級 和 廠站級之間的 “電能管理”，通過電網控制中心和廠站間的通信網絡，對現場電站控制器PPC裝置發(fā)送相應指令。PPC接受到指令后，再通過變電站OT通信協議與 站內儲能系統、電表和變電站自動化 (SAS) 設備，協作完成控制任務。[OT通信協議一般指IEC61850，MODBUS等和IOT通信協議，如MQTT區(qū)分]。二次控制一般以 數十/數百 毫秒的周期運行，并在幾秒鐘內啟動執(zhí)行功能。
二級關鍵目標是實現 廠站級系統中 不同資產的協調，以實現不僅滿足穩(wěn)定性，還滿足電網或廠站需要的特定功能要求。
二級電平控制功能有：
- 自動管理不同的運行條件和過渡（并網/離網、柴油開啟/柴油關閉、高/低可再生能源滲透率等）
- 同步頻率和電壓控制
- 有功和無功負載共享
- 輔助服務，電網互連點 (POI) 的無功功率/電壓/功率因數控制和頻率支持
- 新能源輸出平滑
關于一級控制和二級控制之間一定存在重疊和交互。有明顯只屬于一級控制的功能，也有只屬于二級控制的功能，但也些控制功能可能被劃分到任一級別，所以需要根據項目實際進行一定的協調。
3. 業(yè)務開拓中需要注意的問題
3.1 明確當地市場需求
IPP 和 BESS 所有者和運營商面臨著改善其現場運營的壓力，他們需要更少和更短的停機時間，以 具有成本效益 和 降低運營成本 的方式交付高質量的可參與電力市場并獲利的解決方案。理解和滿足當地電網運營商的要求，實現與 TSO/DSO的無縫集成 是成功執(zhí)行項目和順利獲得并網程序許可的關鍵。
3.2 市場參與的關鍵路徑
3.2.1 遵守 相關法規(guī) 及電網規(guī)范 要求
規(guī)范和標準旨在涵蓋 BESS 的安全相關方面，從開發(fā)到安裝和調試，然后是操作、維護，直至退役，甚至梯次使用的目的。BESS 的每個組件都應有自己的法規(guī)標準，并且每個組件的標準應與 BESS 整體兼容。
對于 儲能變流器 和 電池均根據最知名且廣泛使用的國際安全和EMC標準進行測試。 如UL9450系統級評估的一部分，BESS 不僅對硬件本身進行了嚴格評估，還要對控制、保護、通信以及火災探測和滅火方法進行了嚴格評估。
電網規(guī)范旨在確立作為輸電系統運營商一部分的所有參與者的義務。他們設定了并網條件，規(guī)定了有關安全和穩(wěn)定運行的所有相關方面的最低技術、設計和運行企業(yè)標準，例如供電質量、保護規(guī)范、發(fā)電廠規(guī)范、計量要求等。雖然在大量規(guī)范/指南中出現了某些通用規(guī)范，但每個電網機構都可以設置自己的標準。許多輸電網規(guī)范現在包含一個條款，要求需要提供擬建發(fā)電廠的模擬模型，才頒發(fā)并網許可證，并將其作為并網條件合規(guī)性的一部分。區(qū)分產品和系統（或工廠）級別的合規(guī)性也非常重要。在僅銷售儲能變流器時，提供產品級電網規(guī)范認證即可。但如果客戶要求BESS系統級合規(guī)，這通常意味著需要對整個運行的BESS系統（不僅是PCS）的測試，這個問題需要單獨跟蹤。 一般儲能變流器可以同時符合AU、US 和多個 EU 電網規(guī)范，但BESS系統是定制化解決方案，證明其合規(guī)性并不容易，它既費時又費錢，而且電網規(guī)范也在不斷變化。
3.2.2 滿足 網絡安全 要求
隨著技術的發(fā)展，純OT架構很難滿足資產運維的需求，而無規(guī)范地部署IT資產，無序使用IT通信規(guī)約，也會造成網絡安全的問題。在儲能銷售中也需要提前了解網絡安全的相關要求，并提前規(guī)劃滿足 網絡安全 的行動路徑。
3.3 規(guī)劃堆疊的服務和功能
在強電網點銷售儲能時，峰谷套利特別是固定時間點的峰谷套利 一般是不足以支撐項目獲利的，時常在銷售前期審核最常提到的一個問題，你準備銷售的儲能是哪種服務？如果我回答 我銷售的就是儲能，那么很可能接下來的問題就是 那你怎么和電池供應商競爭？或者是為什么電池供應商自己不直接參與這個項目？這樣就基本不用再繼續(xù)跟蹤了。
但有經驗的銷售這么回答，我們的背景是我們理解電網的需求，首先我們的電網接入解決方案基于同一電網客戶已經完成的變電站解決方案，可以確保和TSO/DSO的無縫集成，且我們提供的儲能是滿足電網運營商的某某特定的功能，如提供核心發(fā)電廠出現故障的緊急電源和黑啟動服務，那么至少在前期階段這個銷售故事是成立，可以繼續(xù)跟蹤的。
3.4 接入電網和電力市場
接入電網和電力市場，需要能源管理可以深入了解實時設施信息（狀態(tài)、測量和銘牌數據）之外的元素，并考慮時間表、預測（負荷、可再生能源發(fā)電、能源價格）和市場機制，并與第三方系統的接口，準確預測的可用性對于能源管理系統至關重要。
由于它們以較慢的循環(huán)時間運行，三級控制依靠較低的二級和一級控制來保證系統的穩(wěn)定性和安全性，并在可行的情況下啟動其根據能源管理策略計算的設定點?？梢哉f的大一點，在滿足系統安全性的前提下，是否可以平滑接入電力市場并獲利是系統解決方案商的評價關鍵。
