中國儲能網(wǎng)訊：2017年4月24-26日，第七屆中國國際儲能大會在蘇州香格里拉大酒店圓滿召開，來自中、美、英、德、澳、日、韓等國家的1400余位嘉賓到場參會。大會共邀請140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國儲能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會最具價值的聲音。
大會期間，深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司研發(fā)總監(jiān)潘文武，在“新能源發(fā)電并網(wǎng)專場”，以《智能微電網(wǎng)的應(yīng)用》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司研發(fā)總監(jiān)潘文武
潘文武：各位嘉賓大家好，我這邊講的主要是微電網(wǎng)方面的一些應(yīng)用，包括我們在微電網(wǎng)方面應(yīng)用的一些經(jīng)驗。首先我們介紹一下什么是微電網(wǎng)，微電網(wǎng)的核心就是儲能，在這個環(huán)節(jié)里面起到一個調(diào)節(jié)作用，這是最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。什么樣的微電網(wǎng)才能稱作一個智能微電網(wǎng)呢？首先從微電網(wǎng)的應(yīng)用角度來說，它需要保證一個負(fù)荷的可靠穩(wěn)定和優(yōu)異的供電質(zhì)量，這是根本?？煽啃跃褪潜ＷC用戶的用電持續(xù)性，沒有斷電的風(fēng)險。穩(wěn)定性就是供電的電壓平抑質(zhì)量以及負(fù)荷突變的時候能夠保證性能的穩(wěn)定。第二個可能就是優(yōu)化各種能量的管理方案，微電網(wǎng)中包含多種能源，如何保證它的能源管理的優(yōu)異化呢？第一個就是我們保證可再生能源的最大利用，因為這樣的話經(jīng)濟(jì)效益會最高。其次我們會用到電網(wǎng)的能源，最后我們可能才會用到像柴油機(jī)這種石化能源，一般這樣利用的話可能經(jīng)濟(jì)效益是最高的。然后通過蓄電池的充放電控制來保證電池的壽命跟效率更高，這樣的話它的經(jīng)濟(jì)效益可能會更加的提高。因為電池在這個微電網(wǎng)占的比重是比較高的，如果它的壽命跟效率沒法提高的話，其實它的經(jīng)濟(jì)效益是沒法提升的。
智能的微電網(wǎng)肯定需要監(jiān)控，主要是監(jiān)控我們的柴油機(jī)、PCS、電池、光伏等等，還有供電質(zhì)量的監(jiān)控、系統(tǒng)故障的定位，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)一些故障的時候我們?nèi)绾稳ザㄎ凰?，如何在出現(xiàn)故障的第一時間定位然后消除故障，保證持續(xù)供電。還有就是系統(tǒng)的一些在線升級，因為可能一些微電網(wǎng)的地域都比較偏，如果需要人力去升級的話可能維護(hù)成本比較高。在風(fēng)險控制方面，雖然微電網(wǎng)中有很多能源，但是每種能源可能自身的可靠性可能還相當(dāng)不錯，但是組合起來之后可能會出現(xiàn)一些意想不到的故障，在故障發(fā)生的時候我們肯定第一時間是保證不掉電，可能第一點要做到故障的不擴(kuò)大化，然后才能保證故障不影響微電網(wǎng)的運(yùn)行。最終是給運(yùn)營方提出一個告警，提示他盡快去維護(hù)，這是我們對微電網(wǎng)的一個基本定義。
上面我們主要是講了一下什么是智能微電網(wǎng)，因為從我們公司的運(yùn)營經(jīng)驗包括一些案例來說，對微電網(wǎng)做了一個初步的介紹，可能它的介紹有些片面，因為我們主要是做儲能逆變器跟儲能項目的，可能我們講的偏向于這一塊。第二個我們可能從應(yīng)用角度講一下儲能微電網(wǎng)的種類。這個種類的劃分同樣是通過我們的應(yīng)用案例，包括現(xiàn)在很多客戶的需要來劃分的。我們初步通過這個PCS包括儲能的應(yīng)用，我們大致上可以劃分為5類，這個劃分可能還是基于這個應(yīng)用方面，不是通過理論上面的或者概念來劃分。第一個就是儲能，比如說電池跟電網(wǎng)的配合作為一類。第二種就是儲能、電網(wǎng)跟可再生能源可以劃分為一類。第三種就是電網(wǎng)、儲能、可再生能源、柴油機(jī)或者天然氣這種。第四種儲能和可再生能源作為一種。第五種就是儲能可再生能源+柴油機(jī)。大家看到這種排列組合，其實大部分都離不開儲能，其次就是電網(wǎng)跟可再生能源、油機(jī)，就是一個排列的組合，各種排列組合會產(chǎn)生不同的應(yīng)用場景，在應(yīng)用的時候也會產(chǎn)生不同的故障。
我們剛才講的一個大規(guī)模的儲能應(yīng)用可能主要是調(diào)峰，之前幾位專家都講過了。這種就是在電網(wǎng)失電的情況下提供一個備份功能，可能短時間一個電網(wǎng)突然失壓了，然后通過這個保證電網(wǎng)的恢復(fù)，可能只是很短時間的，就是一個周波或者一兩個周波，或者秒級這樣的，它需要的可能電池的容量并不是很大，主要是提供短時間的支撐，保證電網(wǎng)在短時間可以恢復(fù)。我們通常講的比較多的可再生能源就是風(fēng)電、光伏，這種能源主要是由于電網(wǎng)不夠穩(wěn)定的運(yùn)用，因為風(fēng)電、光伏的間歇性比較強(qiáng)，發(fā)電規(guī)律不穩(wěn)定，這樣就造成了對電網(wǎng)有沖擊。我們在這個環(huán)節(jié)中加入儲能來平滑它的輸出，對這個要求首先我們這里當(dāng)然還有一個負(fù)荷，因為我們現(xiàn)在是微電網(wǎng)不是大電網(wǎng)，微電網(wǎng)可以獨立運(yùn)行，已經(jīng)有用戶側(cè)接入了。我們第一種講的就是電網(wǎng)加儲能的時候其實沒有一個用戶負(fù)載的概念在里面，我們第二里面已經(jīng)有用戶負(fù)載的概念了，附近的負(fù)載已經(jīng)可以直接提供了，而且在電網(wǎng)掉電的時候已經(jīng)可以獨立運(yùn)營了，沒有電網(wǎng)的時候它一個離網(wǎng)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的要求第一個是負(fù)載的配制能量不要大于PCS本身的容量，第二點就是電池容量可能取決于負(fù)載跟后備的時間，第三點就是光伏，我們這邊以光伏為離，光伏的組件也取決于負(fù)載跟后備時間。
在并網(wǎng)的模式下，就是說有電網(wǎng)的情況下它屬于并網(wǎng)模式，并網(wǎng)模式這個PCS主要是工作在一個PQ的模式，光伏也是主要工作在PQ模式，PQ模式其實就是一個有功無工的調(diào)節(jié)。它的一個功能主要是電壓矯正，也可以做電流的矯正，保證電流的質(zhì)量。還可以進(jìn)行削峰填補(bǔ)，保持電池的容量以便在出現(xiàn)故障的時候做后備。因為當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時候它完全可以離網(wǎng)，離網(wǎng)的時候主要是靠PCS自己的電池包括光伏兩者協(xié)同給負(fù)載供電。
離網(wǎng)情況就是PCS會進(jìn)入一個V/F的工作模式，它自己會形成一個穩(wěn)定的電壓源，光伏永遠(yuǎn)作為一個電流源的模式，唯一受到限制的時候就是可能出現(xiàn)負(fù)載比較輕，然后電池也滿的時候，這個PCS可能會發(fā)個指令要求它控制一下輸出功率，就這么簡單。第三種就是離網(wǎng)并網(wǎng)我們講過了，我們并網(wǎng)跟離網(wǎng)的過程如何去切換呢？怎么保證負(fù)載供電的連續(xù)性呢？就是說我們作為一個單獨模式去講，雖然切換的模式存在時間很短，但是這個環(huán)節(jié)是非常重要的，因為你如果切換做不好的話肯定會負(fù)載掉電的，我們重要的負(fù)載掉電肯定就會造成比較大的經(jīng)濟(jì)損失了。我們看到它配制的時候，跟電網(wǎng)連接的時候有一個STS就是靜態(tài)開關(guān)，我們也叫ATS，就是自動切換開關(guān)，它會自動切斷與電網(wǎng)的聯(lián)系。我們在這個情況下為什么要切斷與電網(wǎng)的聯(lián)系呢？因為我們保證不了電網(wǎng)是什么時候恢復(fù)。因為在掉電的那一刻我的PCS已經(jīng)形成了自己的小電網(wǎng)了，有自己的電壓也有自己的頻率。如果我們沒有切斷與電網(wǎng)的聯(lián)系的話，電網(wǎng)一恢復(fù)的話就相當(dāng)于存在兩個電壓源，有可能會造成兩個電壓源之間的沖突，有可能瞬間會把另外一個電壓源擊垮，可能負(fù)載的供電還是掉電了。所以在這個情況下，在失電掉電的那一刻必須切斷這個聯(lián)系。在離網(wǎng)的狀態(tài)下，電網(wǎng)恢復(fù)之后我們第一時間不是切過去，而是先用PCS的V/F工作模式先跟蹤上電網(wǎng)的電壓跟頻率、向位這三者的同步，然后并合。第三種就是儲能加微電網(wǎng)加油機(jī)，在這個過程中多了一個柴油機(jī)，在這里會多一重，就是電網(wǎng)、PCS和油機(jī)三者之間的切換，其實它的工作順序也跟原來差不多，只是說它多了一種，我們就有一個123的順序。
這種應(yīng)用場景，我們現(xiàn)在講的是第四種，就是儲能加可再生能源，儲能僅僅就是作為一個電壓源，光伏或者風(fēng)電直接做能源的補(bǔ)充。光伏跟可再生能源作為能源的主要輸入，所有的能源的來源其實就是來源可再生能源，這種應(yīng)用是最簡單的。第五種就是可再生能源加儲能加柴油機(jī)，跟有電網(wǎng)的情況類似，只不過原來的電網(wǎng)變成了個小柴油機(jī)，就是一個小電網(wǎng)，但是它的控制稍微有一點不一樣，這邊我們就不用去細(xì)講了。
我講一下我們公司的一個方案，我們公司的大致方案跟我之前講的一個邏輯過程是類似的，就是說我們有我們的PCS、光伏逆變器、監(jiān)控、切換柜子作為一個整體方案。這種就是說包含了所有的，包括柴油機(jī)、電網(wǎng)、可再生能源，同樣需要用一個自動切換，大的一點的自動切換柜，做電網(wǎng)PCS包括柴油機(jī)之間的切換。然后我們公司做了一些案例，比如說給泰國空軍基地做了19個100K的，然后在深圳也做了一個300千瓦的微電網(wǎng)，還有南非的一些項目，包括新疆，也是軍事基地的一些項目，還有印尼的，包括其他地方的。大致就是這些，謝謝大家。
（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理，未經(jīng)本人審核）
