中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2018年9月19-20日，首屆全國(guó)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用高層研討會(huì)在西安綠地假日酒店隆重舉行。
本次會(huì)議由全國(guó)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司、中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組、深圳市科陸電子科技股份有限公司、浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司、廈門科華恒盛股份有限公司、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、廣州智光儲(chǔ)能科技有限公司、長(zhǎng)興太湖能谷科技有限公司等單位聯(lián)合主辦，易事特集團(tuán)股份有限公司、上能電氣股份有限公司、鈦白金科技（深圳）有限公司、陽(yáng)光電源股份有限公司、陜西鋅霸動(dòng)力有限公司、傲普能源設(shè)計(jì)等單位聯(lián)合支持。
會(huì)議由中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)和中國(guó)儲(chǔ)能電站網(wǎng)聯(lián)合承辦。來(lái)自政府主管部門、能源監(jiān)管部門、行業(yè)專家、設(shè)計(jì)院、新能源發(fā)電業(yè)主單位、電力公司、系統(tǒng)集成商、項(xiàng)目承包商、投融資機(jī)構(gòu)等400余位代表出席了本次研討會(huì)。
廈門科華恒盛股份有限公司新能源事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)陳聰鵬出席了本次會(huì)議，并發(fā)表了題為《大型儲(chǔ)能電站用PCS多機(jī)并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究》的報(bào)告，以下為報(bào)告全文：
陳聰鵬：前面好多專家都提PCS的并機(jī)技術(shù)，我下午來(lái)跟大家分享一下我們做這方面技術(shù)戰(zhàn)略的點(diǎn)。我今天匯報(bào)的主要內(nèi)容分為四部分，一是技術(shù)綜述，二是關(guān)鍵技術(shù)，三是儲(chǔ)能應(yīng)用方案，四是儲(chǔ)能電站案例。
大家都清楚儲(chǔ)能技術(shù)的路線，目前四個(gè)大方向，實(shí)際上研究比較火熱的主要還是集中在電化學(xué)儲(chǔ)能這邊，電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用在前面介紹的比較多了，在發(fā)電、輸配電、用電側(cè)這幾方面都有比較多的應(yīng)用模式，我就不展開(kāi)了。前面兩年儲(chǔ)能這方面主要還是單機(jī)或者小容量，更多的是釋放性的一些項(xiàng)目，比如一些廠家做一些示范性工程，然后研究院、國(guó)家電網(wǎng)都會(huì)一些研究，容量規(guī)模都比較小，尤其是今年河南這一邊百兆瓦以上的電場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生，在PCS方面要做比較多的突破。
下面介紹一下并機(jī)技術(shù)?？迫A主要從三個(gè)方面介紹這一塊。并網(wǎng)方面，科華主要有三個(gè)點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用會(huì)比較突出的一個(gè)點(diǎn)，就是多機(jī)并聯(lián)的穩(wěn)定性，還有高、低頻環(huán)流，還有系統(tǒng)響應(yīng)性，離網(wǎng)功能的話也是它很重要的一個(gè)功能，主要是VF/VSG技術(shù)的探討，還有離網(wǎng)的黑啟動(dòng)，還有抗沖擊能力、電池平衡管理。
針對(duì)并機(jī)的這種穩(wěn)定性，我覺(jué)得這個(gè)命題非常關(guān)鍵，因?yàn)閷?duì)這種百兆瓦級(jí)的并機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是非常關(guān)鍵的，尤其之前光伏可能接了雙分類的變壓器，體現(xiàn)不出這種太大的問(wèn)題，目前儲(chǔ)能是變壓器容量的突破，或者是儲(chǔ)能在低壓側(cè)并聯(lián)的臺(tái)數(shù)往往比較多，現(xiàn)在目前業(yè)內(nèi)大家都在宣稱8臺(tái)或者10幾臺(tái)的容量，做這項(xiàng)技術(shù)的話，首先要考慮它的穩(wěn)定性，這塊穩(wěn)定性怎么來(lái)研究呢？通過(guò)PCS本身的拓?fù)?，我們通過(guò)分析它的系統(tǒng)并聯(lián)的臨界點(diǎn)，或多或少會(huì)有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)就變成一個(gè)不穩(wěn)定因素在里面。怎么保證呢？有兩個(gè)措施：第一個(gè)就是輸出濾波器有源阻尼設(shè)計(jì)，第二個(gè)就是在軟件控制上對(duì)電網(wǎng)正反饋進(jìn)行處理。
第二個(gè)主要是針對(duì)高、低頻環(huán)流抑制，高頻環(huán)流必須要PCS本身具備抑制能力，高頻主要是體現(xiàn)在輸出電流，正常的輸出電流是很剛性的，它的THD應(yīng)該是比較小，但是如果出現(xiàn)了高頻環(huán)流的話，這張圖片是以上我們應(yīng)用上的一些圖片，很多廠家或多或少都會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)然后面都要處理的，這是之前的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)，PCS在這邊應(yīng)用的話，我覺(jué)得應(yīng)該借鑒之前失敗的案例。第一個(gè)方法就是要做載波同步，第二個(gè)方法就是在拓?fù)渖厦嬉鯨CL，第三個(gè)方法就是各機(jī)鎖電網(wǎng)自同步，實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)。無(wú)論在并網(wǎng)或者離網(wǎng)下，這樣的話既省掉并機(jī)線的故障點(diǎn)，同時(shí)又降低了成本。并聯(lián)的臺(tái)數(shù)越多，環(huán)流越大，損害的是PCS本身的濾波電流，濾波電流肯定是扛不住穩(wěn)波電流的，會(huì)使PCS壽命的降低。
在并網(wǎng)系統(tǒng)這么一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)里面它實(shí)時(shí)的響應(yīng)能力，河南、浙江這邊兩套系統(tǒng)都有提到這個(gè)響應(yīng)能力，響應(yīng)能力對(duì)于我們PCS這么一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該怎么做？我覺(jué)得PCS這邊的通信，從接收到指令到響應(yīng)輸出要求是100毫秒，我覺(jué)得這一塊還可以突破，100毫秒對(duì)這么一個(gè)電站來(lái)說(shuō)的話，看上去比較小，但是對(duì)它整個(gè)電站是時(shí)間比較長(zhǎng)的，它會(huì)在通信電路上的一個(gè)時(shí)間耗費(fèi)比較長(zhǎng)，PCS這一塊尤其是響應(yīng)能力還有充放電的轉(zhuǎn)換時(shí)間要做比較大的突破，而且有能力做到這種突破。并網(wǎng)的一些技術(shù)，以上講的常規(guī)的都比較成熟了，因?yàn)榍皫啄旯夥x變器已經(jīng)應(yīng)用比較成熟，也不再多講。
關(guān)于離網(wǎng)，儲(chǔ)能更多的是并網(wǎng)，也有可能是離網(wǎng)，離網(wǎng)時(shí)下比較流行的兩種控制方法，一是V/F控制，二是VSG控制，V/F輸出的電源和頻率是很穩(wěn)定的，對(duì)用戶的設(shè)備是比較好，VSG有什么優(yōu)點(diǎn)呢？主要在于它不需要并機(jī)線，它的特性跟電網(wǎng)的接入會(huì)比較友好。兩種技術(shù)都有人在用，而且效果應(yīng)該都還可以。
離網(wǎng)的黑啟動(dòng)，在我們電力系統(tǒng)上面非常的關(guān)鍵，一旦電網(wǎng)停電了，整個(gè)系統(tǒng)就起不來(lái)了，儲(chǔ)能是不是可以起到有益的作用，這一點(diǎn)我覺(jué)得可以，它起到什么作用，就具備我們單機(jī)設(shè)備的零電壓?jiǎn)?dòng)，還有整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)分布在好幾個(gè)單元，多個(gè)單元會(huì)同時(shí)啟動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)完了以后要有同期并聯(lián)的功能，所以這兩三點(diǎn)是我們PCS或者多機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)上面要具備的功能，才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大規(guī)模的黑啟動(dòng)。
抗沖擊能力，跟上面的黑啟動(dòng)有點(diǎn)類似，如果在以往運(yùn)行的情況下，我們突然投入一個(gè)變壓器或者接入一個(gè)比較大的沖擊性故障，這種情況下它的電流是非常大的，那我們傳統(tǒng)的并網(wǎng)離變器抗沖擊能力是非常弱的，很多廠家因?yàn)榍懊孀隽瞬⒙?lián)離變器才做的儲(chǔ)能變流器，他對(duì)這一塊分析不夠，科華本身就是做逆變器的，對(duì)這一塊研究比較多，對(duì)抗沖擊能力這一塊，在儲(chǔ)能應(yīng)用上這一塊的特點(diǎn)會(huì)非常好。尤其是短路的時(shí)候，我們看短路能力也是非常強(qiáng)的，就是短路2、3秒，這種是可以扛過(guò)去，扛過(guò)去之后負(fù)荷或者短路卸掉的話可以自動(dòng)恢復(fù)。
電池SOC均衡控制的話，這一塊無(wú)論是并網(wǎng)還是離網(wǎng)，它的電池總會(huì)有不一致，容量也會(huì)有不一致，充放電也不會(huì)不一致，這樣會(huì)導(dǎo)致電池的容量隨著時(shí)間的變化它會(huì)慢慢的變化，慢慢的減小或者慢慢增大，就形成不一致，不一致的效果就導(dǎo)致有些PCS的就不在了，你要調(diào)度它，它出不來(lái)，或者它已經(jīng)滿了，這樣有一個(gè)點(diǎn)就很關(guān)鍵，就是電池的均衡管理，并網(wǎng)和離網(wǎng)下都要有這個(gè)功能。
接下來(lái)是一個(gè)并離網(wǎng)的控制技術(shù)，并離網(wǎng)切的技術(shù)難點(diǎn)在哪里？有一個(gè)點(diǎn)很重要，就是PCS和能量管理器之間的通信電路要速度非常快，我們是在微秒級(jí)的速度可以實(shí)現(xiàn)它們的快速切換，同時(shí)同步的切換，由并網(wǎng)切到離網(wǎng)。這邊是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的波形，并網(wǎng)切到離網(wǎng)是無(wú)縫切換的。
下面分享一下我們實(shí)驗(yàn)室的一些情況。我們?cè)诠究偛繌B門建了一個(gè)儲(chǔ)能電站，分為三層的控制，這個(gè)系統(tǒng)平時(shí)也有在運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)不同功率段100、150、250等隨便并，各自通過(guò)變壓器并在一起，這套系統(tǒng)已經(jīng)在我們那邊穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)一年以上，也可以并網(wǎng)也可以離網(wǎng)，園區(qū)停電的時(shí)候，這套系統(tǒng)可以作為應(yīng)急供電使用。
分享一下大概的情況，我們實(shí)驗(yàn)室這邊由于平臺(tái)受限制，做了10臺(tái)，理論上可以做到30、40臺(tái)，甚至更多都沒(méi)有問(wèn)題，10臺(tái)就是左邊這個(gè)波形，它的電壓電流波形效果非常好，右邊是帶有500千瓦的變壓器，沖擊電流達(dá)到4000A，我們可以達(dá)到電壓微微動(dòng)一下下，波形還是穩(wěn)定增長(zhǎng)的。又模擬PCS的加入和退出，熱切入和熱切出的實(shí)驗(yàn)，還有那種比較惡劣的RCD負(fù)載，還有短路的波形，我們會(huì)通過(guò)限流抑制對(duì)PCS造成的危害。
最后介紹一下我們并機(jī)的專利技術(shù)，并機(jī)在我們公司是比較早已經(jīng)具備這個(gè)能力，而且是國(guó)內(nèi)首家具備這種能力的公司，在2004年的時(shí)候，我們創(chuàng)始人就已經(jīng)申請(qǐng)這么一個(gè)專利并聯(lián)技術(shù)，所以我們?cè)趦?chǔ)能并聯(lián)系統(tǒng)上的一個(gè)優(yōu)勢(shì)還是比較突出的。接下來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下應(yīng)用方案和案例，這是調(diào)峰調(diào)頻的解決方案，主要是補(bǔ)償原有的一個(gè)發(fā)電機(jī)組的控制、相應(yīng)速度慢的問(wèn)題，由前面的藍(lán)色通過(guò)加入儲(chǔ)能后變成后面紅色的這么一個(gè)波形。還有計(jì)劃性的解決方案也可以儲(chǔ)能系統(tǒng)，平滑或者再利用光伏新能源的能量。這是用戶側(cè)的儲(chǔ)能解決方案，這套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，也可以實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)，也可以實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)切換。
我們?cè)趦?chǔ)能電站上面也做了一些系統(tǒng)，也跟大家分享一下。這個(gè)是最新的一個(gè)鈉鋰子電池的應(yīng)用案例，這邊是跟福州大學(xué)一起做的研究性項(xiàng)目，海外的一個(gè)項(xiàng)目，然后海外北美那邊的一個(gè)大規(guī)模儲(chǔ)能的應(yīng)用項(xiàng)目，然后梯次電池的應(yīng)用項(xiàng)目，跟一些廠家合作的一些項(xiàng)目，風(fēng)電上的應(yīng)用，然后電池廠家的一些合作項(xiàng)目，還有跟電科院的合作，還有海外的一些項(xiàng)目。
謝謝大家！
（本文內(nèi)容未經(jīng)演講人本人審核）
