中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
項(xiàng)目背景
額濟(jì)納區(qū)域電網(wǎng)是內(nèi)蒙古電網(wǎng)西部橋頭堡，擔(dān)負(fù)著額濟(jì)納地區(qū)、策克口岸及黑鷹山等地的供電任務(wù)，供電范圍覆蓋額濟(jì)納旗東西約490公里、南北約324公里地域，區(qū)內(nèi)輸電線路總長(zhǎng)950公里。作為全新能源裝機(jī)的區(qū)域電網(wǎng)，風(fēng)光裝機(jī)容量達(dá)到110兆瓦。其中，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)1座，容量為30兆瓦，光伏電站3座，總?cè)萘繛?0兆瓦。2022年，額濟(jì)納地區(qū)最高供電負(fù)荷為71.34兆瓦，平均負(fù)荷37.89兆瓦。目前該地區(qū)電網(wǎng)僅通過(guò)額濟(jì)納至宏泰1回220kV線路與內(nèi)蒙古電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，一旦該線路發(fā)生斷線或檢修，將造成整個(gè)額濟(jì)納地區(qū)停電，供電可靠性較低，且檢修時(shí)間較長(zhǎng)，極大地影響地區(qū)社會(huì)生產(chǎn)和居民生活用電，地區(qū)電網(wǎng)供電可靠性亟須提高。
為實(shí)現(xiàn)額濟(jì)納地區(qū)“綠電離網(wǎng)不停供”的目標(biāo)，需要解決“新能源無(wú)短路容量支撐”、“廣域大網(wǎng)架無(wú)功電壓控制難”、“能量平衡優(yōu)化復(fù)雜”等新型電力系統(tǒng)面臨的一系列技術(shù)難題。
南瑞繼保創(chuàng)新采用以構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能為核心的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化解決方案，提供總?cè)萘?5兆瓦/25兆瓦時(shí)電網(wǎng)支撐型儲(chǔ)能、穩(wěn)定控制、協(xié)調(diào)控制和能量管理系統(tǒng)在內(nèi)的一、二次成套設(shè)備。通過(guò)協(xié)調(diào)控制現(xiàn)有35kV天風(fēng)風(fēng)電場(chǎng)、35kV蘇泊淖爾光伏電站、35kV星晨策克光伏電站、35kV恩菲賽漢陶來(lái)光伏電站、用電側(cè)負(fù)荷及新建儲(chǔ)能電站、4臺(tái)1.8MW柴發(fā)，實(shí)現(xiàn)本地源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)資源的優(yōu)化整合及柔性互動(dòng)，構(gòu)建內(nèi)蒙古電網(wǎng)額濟(jì)納地區(qū)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”新型電力系統(tǒng)。
工程介紹
額濟(jì)納旗“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”微電網(wǎng)示范項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首個(gè)具備獨(dú)立運(yùn)行的新能源項(xiàng)目。項(xiàng)目新建儲(chǔ)能電站1座，其中包括25MW/25MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、4×1.8MW柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)及相應(yīng)的電氣設(shè)備和輔助設(shè)施、源網(wǎng)荷儲(chǔ)控制管理系統(tǒng)。
25MW/25MWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備，總共含10臺(tái)2.5MW變流升壓一體機(jī)，10臺(tái)2.5MWh儲(chǔ)能電池集裝箱。每個(gè)2.5MW/2.5MWh儲(chǔ)能單元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示，儲(chǔ)能單元電池經(jīng)串并聯(lián)構(gòu)成4組電池堆，每個(gè)電池堆接入1臺(tái)630kW的儲(chǔ)能變流器，4臺(tái)PCS變流器并聯(lián)接入升壓變壓器低壓側(cè)。
儲(chǔ)能接入系統(tǒng)示意圖
技術(shù)解讀
從儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置來(lái)看，2.5MW儲(chǔ)能變流升壓艙還是用的4臺(tái)1000Vdc 630kW PCS老機(jī)型并聯(lián)。40英尺2.5MWh電池艙還是空調(diào)風(fēng)冷散熱的集成方式。雖然本工程設(shè)計(jì)的25MW/25MWh儲(chǔ)能設(shè)備為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)，但整套儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備不具備3倍10S的過(guò)載能力。額濟(jì)納微電網(wǎng)從大電網(wǎng)脫離后，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為主電源離網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)建微電網(wǎng)里的電網(wǎng)電壓和頻率，與光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)、用電負(fù)荷組成“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”微電網(wǎng)。雖然25MW儲(chǔ)能電站內(nèi)還配置了4臺(tái)1.8MW集裝箱式柴發(fā)發(fā)電機(jī)組。但這4臺(tái)1.8MW柴油發(fā)電站機(jī)組只是做并網(wǎng)跟隨運(yùn)行，主要作用是調(diào)頻、AGC/AVC調(diào)節(jié)。當(dāng)用戶側(cè)負(fù)荷較大時(shí)，光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能發(fā)電功率不足時(shí)，能量管理系統(tǒng)（EMS）根據(jù)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”功率分配來(lái)控制啟停柴油發(fā)電機(jī)組以及機(jī)組間功率分配。
通常電網(wǎng)中的主電源是由大功率的旋轉(zhuǎn)同步發(fā)電機(jī)（水電\火電）或儲(chǔ)能變流系統(tǒng)（電壓源）擔(dān)任。主電源需要帶動(dòng)負(fù)載并構(gòu)建起電網(wǎng)電壓和頻率，其他從電源（光伏、風(fēng)電）并網(wǎng)發(fā)電滿足功率平衡。此工程中構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能具有無(wú)火電電源、新能源極高比例接入、源荷雙隨機(jī)波動(dòng)、穩(wěn)定電源不能覆蓋全額負(fù)荷供電需求的特點(diǎn)。
另外特別注明一點(diǎn)，不是所有構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站需要3倍10S時(shí)長(zhǎng)的過(guò)載能力。需求對(duì)項(xiàng)目所在的區(qū)域電網(wǎng)或地方電網(wǎng)電力系統(tǒng)做“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”計(jì)算仿真分析，滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行需求。
這個(gè)項(xiàng)目南瑞繼保采用了多項(xiàng)高科技技術(shù)：
1）融合大電網(wǎng)“三道防線”理念，創(chuàng)新采用基于廣域拓?fù)渥R(shí)別的非計(jì)劃性離網(wǎng)快速感知和主動(dòng)控制技術(shù)。
2）創(chuàng)新采用儲(chǔ)能多機(jī)并聯(lián)快速黑啟動(dòng)技術(shù)。
3）平衡切換和同期技術(shù)。采用關(guān)鍵狀態(tài)記憶、電壓源并網(wǎng)穩(wěn)定技術(shù)、變頻同步旋轉(zhuǎn)追蹤的離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)相角同期技術(shù)，實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)的平滑切換。
4）能量?jī)?yōu)化管理技術(shù)。具備多源協(xié)同優(yōu)化調(diào)度、負(fù)荷側(cè)管理與互動(dòng)響應(yīng)等功能。根據(jù)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”項(xiàng)目的特點(diǎn)，制定切實(shí)有效的一體化調(diào)度或分散調(diào)度的控制策略。
南瑞繼保在構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域是遙遙領(lǐng)先的，擁有全系列整套構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備，自主研發(fā)設(shè)計(jì)電池系統(tǒng)集成、PCS、儲(chǔ)能協(xié)控/EMS等設(shè)備。電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備、變電站自動(dòng)化設(shè)備、發(fā)電及新能源電站自動(dòng)化設(shè)備，還擁有電力系統(tǒng)各種仿真試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)多個(gè)示范項(xiàng)目和多種技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐，使南瑞繼保獲取許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也收獲了許多創(chuàng)新成果。為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)力量！
