中國儲能網(wǎng)訊：2018年9月19-20日，首屆全國發(fā)電側(cè)儲能技術(shù)及應(yīng)用高層研討會在西安綠地假日酒店隆重舉行。
本次會議由全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標準化技術(shù)委員會、中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院有限公司、中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(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、成都特隆美儲能技術(shù)有限公司、廣州智光儲能科技有限公司、長興太湖能谷科技有限公司等單位聯(lián)合主辦，易事特集團股份有限公司、上能電氣股份有限公司、鈦白金科技（深圳）有限公司、陽光電源股份有限公司、陜西鋅霸動力有限公司、傲普能源設(shè)計等單位聯(lián)合支持。
會議由中國儲能網(wǎng)和中國儲能電站網(wǎng)聯(lián)合承辦。來自政府主管部門、能源監(jiān)管部門、行業(yè)專家、設(shè)計院、新能源發(fā)電業(yè)主單位、電力公司、系統(tǒng)集成商、項目承包商、投融資機構(gòu)等400余位代表出席了本次研討會。
中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司新能源工程院項目設(shè)計總工程師嚴雄出席了本次會議，并發(fā)表了題為《離網(wǎng)型儲能電站設(shè)計要點介紹》的報告，以下為報告全文：
嚴雄：我今天給大家匯報的題目是離網(wǎng)型儲能電站的設(shè)計要點。
一、離網(wǎng)型電站作用及特點
現(xiàn)在所有的電站，不管是新能源電站還是常規(guī)電站的建設(shè)，都是以開發(fā)能源的利用價值為負荷供電做準備的，我們的離網(wǎng)電站也是一樣的，在偏遠山區(qū)和孤島方面，可能有自己的柴油發(fā)電機系統(tǒng)，但是對整個系統(tǒng)來說供電成本比較高，持續(xù)性也有問題，因為不可能24個小時都用柴油發(fā)電機進行發(fā)電，而且柴油發(fā)電機對環(huán)境污染是有影響的。所以我們在這些地方建設(shè)新能源電站，離網(wǎng)型電站可解決這些問題。建設(shè)新能源電站，脫離了大電網(wǎng)整個系統(tǒng)的平均電壓是靠自身的儲能系統(tǒng)或者其他的旋轉(zhuǎn)機械來提供標準電壓和頻率，脫離了大電網(wǎng)的支撐缺少了轉(zhuǎn)動慣量，頻率電壓易失去穩(wěn)定性，電能質(zhì)量供電差。
二、源、網(wǎng)、荷規(guī)劃
建設(shè)一個離網(wǎng)型儲能電站，離網(wǎng)型電站的四大要數(shù)是荷+網(wǎng)+源+儲。儲能系統(tǒng)充電的時候相對于一個負載，放電的時候就是一個電源。這個源就相當于是人體的心臟，它起到供血的作用，荷是人體各個重要器官，連接紐帶是我們的網(wǎng)絡(luò)，相當于我們的大動脈。
1、荷：對電源裝機規(guī)模起到?jīng)Q定性作用。
我們現(xiàn)場收集相關(guān)的負荷資料，制定負荷特征表，對每個月的典型日的負荷性進行統(tǒng)計，配合以相關(guān)的預(yù)測方法。我們在右邊的這個8760h的負荷曲線，可以看到圖形兩邊的負荷是比較大的。因為在這兩邊，負荷在供暖季節(jié)，用電量比較大。中間這一段時間是像夏季的常規(guī)負荷，我們做負荷統(tǒng)計的時候要針對不同的季節(jié)、不同的時段對負荷進行分類，做出相應(yīng)的負荷統(tǒng)計。
2、網(wǎng)：連接源、荷兩側(cè)的紐帶。
根據(jù)源荷之間的距離，負荷重要性、供點可靠性，確定主網(wǎng)電壓等級及回路數(shù)。
3、源：以負荷統(tǒng)計委基礎(chǔ)。
根據(jù)當?shù)仫L(fēng)光資源條件及負荷情況，以每小時源、荷電力平衡與電量平衡位原則，計算8760h內(nèi)的電量盈虧，確定風(fēng)光儲的裝機規(guī)模。根據(jù)電站全生命周期內(nèi)的運營成本得出一個裝機規(guī)模，有同行反映現(xiàn)在這個已經(jīng)有軟件可以做到，但一定要注意，你可以相信軟件的計算能力和分析能力，但有一些外在的因素是考慮不到的。比如我們的制造水平、單機容量大小、風(fēng)力發(fā)電的不可控性，這對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性起著決定性作用的時候，我們一旦用軟件得出結(jié)果以后還要進行篩選。提供數(shù)據(jù)的項目我們正在執(zhí)行，當時在方案建設(shè)初期階段有同行用軟件反證出來的結(jié)果，風(fēng)機裝機規(guī)模和光伏裝機規(guī)模相差不大，并且儲能裝機規(guī)模很小，這種可行不可行值得商榷。我們在進行研討的時候確定，風(fēng)機裝裝機規(guī)模在離網(wǎng)型電站當中的占比是多少、百分比是多少、單機規(guī)模做到多大合適，各位可以找資料進行研討，現(xiàn)在沒有一個統(tǒng)一的說法，主要受限于現(xiàn)在風(fēng)機的擾動源，不可控性，實質(zhì)性要求比較高。如果一個離網(wǎng)型電站風(fēng)機裝機規(guī)模的確定，大家問我裝多大合適，我只能說風(fēng)機裝機規(guī)模盡可能的小，因為這是一個擾動源，控制不好會把整個固網(wǎng)拖垮。
三、系統(tǒng)構(gòu)成
這個圖是現(xiàn)在我們執(zhí)行項目圖，通過將光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、柴油機以及儲能電池等電源設(shè)備進行并網(wǎng)連接，構(gòu)建微電網(wǎng)。系統(tǒng)決定了之后我們就要進行它的運行方式，柴油發(fā)電機我們考慮了它的一定貢獻，但在風(fēng)資源、光資源條件不好的情況下，儲能系統(tǒng)處在放電的迎接狀態(tài)。像白天風(fēng)光資源比較好，風(fēng)光出力充裕，儲能系統(tǒng)需要充電的話就可以進行充電。
四、儲能控制系統(tǒng)
儲能控制系統(tǒng)現(xiàn)在有很多流派，我們項目在項目建設(shè)編制階段，對儲能系統(tǒng)的控制方式進行了比較漫長的討論過程，我個人把儲能系統(tǒng)的方式按照儲能位置進行了劃分，不知道分的對不對，希望大家指正。第一種是圖片上的，一部分儲能擺在交流側(cè)，一部分儲能分散在光伏側(cè)，固定在交流側(cè)的儲能是PCS和儲能蓄電池構(gòu)成，儲能分散在光伏側(cè)的主要是DC轉(zhuǎn)換模塊和儲能電池構(gòu)成。一旦負荷發(fā)生變化母線頻率肯定是發(fā)生變化的，我們的PCS檢測到母線變化的時候，根據(jù)自身制定的策略對儲能系統(tǒng)進行功率的吞吐，PCS控制蓄電池向系統(tǒng)進行放電。在直流側(cè)的儲能系統(tǒng)，一旦負荷變得比較大的時候，超出了能量吞吐范圍的時候，母線的頻率是非標準的，我們的光伏力變器檢測到和標準頻率差距的時候，就會用直流電壓來控制儲能系統(tǒng)進行充放電。這種方式有它的優(yōu)點，主要是儲能系統(tǒng)布置在直流源，可以一個平滑的速度輸出。但是也有缺點，交流側(cè)多余的能量沒有辦法通過變流器和DC模塊進行蓄電池充電，如果要達到這種效果，投資成本可能要加大。由于現(xiàn)在PCS的單機容量做的不大，在比較大的離網(wǎng)系統(tǒng)中，我們要獲得大的PCS的功率，就涉及到多機并聯(lián)，一旦采用多臺PCS并聯(lián)就帶來一些問題，接下來肯定會有專家對這方面進行詳細解讀，我就不詳細說了。
所有的儲能都集中布置在交流側(cè)，好處是方便管理，但帶來的問題也有多機并聯(lián)的問題。如果我們想取得一個比較大的PCS總功率的話，這個地方的控制方式我給大家介紹一下。一種是采用VF源，因為儲能系統(tǒng)全部布置在交流側(cè)，在總?cè)萘坎蛔兊那闆r下，單機PCS容量不變的情況下，可以增加PCS的組數(shù)，盡可能的少并聯(lián)一些PCS，這樣在一定程度上可以緩解這些問題，但是多機并聯(lián)的問題還是存在。儲能控制系統(tǒng)對離網(wǎng)型儲能電站來講，主要是基于PCS自身對整個網(wǎng)內(nèi)而言的，實時性要求比較高，一般是毫秒級的。整個系統(tǒng)里時間沒有要求那么高，分鐘級或者是秒級的能量管理系統(tǒng)，這對整個微電網(wǎng)來說，具備的是風(fēng)光功率預(yù)測、負荷預(yù)測、儲能系統(tǒng)實時監(jiān)測等功能，整個系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)測的光功率、風(fēng)功率以及負債需求、儲能電池的狀態(tài)制定計劃，并把計劃下放到各個的發(fā)電單元，這種響應(yīng)時間一般是分鐘級。我們電源側(cè)出力比較少的時候，就要切掉部分的負荷。這些切負荷跟我們剛才說的儲能系統(tǒng)控制策略不一樣，一般達到秒級就可以了。這是整個能量管理系統(tǒng)大概的框圖。
五、其他應(yīng)注意的問題
關(guān)系到整個微網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的問題，就是變壓器勵磁涌流，由于它的源側(cè)的發(fā)電單元，風(fēng)力、光伏、PCS方面都有自己的自鎖電流，就是過流1.2倍到1.5倍的時候會自鎖，就相當于整個系統(tǒng)的標桿電壓源都沒了，整個系統(tǒng)就會黑下來。我個人總結(jié)了它的抑制策略就是限制、內(nèi)除、外消。限制就是通過在變壓器的外部使用合理的補救措施達到抑制勵磁涌流的目的。內(nèi)除是合理改變變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以此減輕勵磁涌流的危險。外消是通過改變系統(tǒng)運行方式來消除勵磁涌流。其實這種方式是最不靈活的，在電壓器帶電之前就荷上去，在電源側(cè)所有的發(fā)電單元都是不出力的，電源側(cè)的所有電源在著變壓器一起升壓。這幾種方式在項目實際執(zhí)行當中，對這方面進行了斟酌，對某個具體工程要結(jié)合實際狀況來進行選擇。
這是我今天匯報的內(nèi)容，謝謝！
（本文內(nèi)容未經(jīng)演講人本人審核）
