大型儲能電站用PCS多機并聯(lián)技術(shù)研究

大型儲能電站用PCS多機并聯(lián)技術(shù)研究匯報內(nèi)容一、儲能技術(shù)綜述二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)三、儲能應(yīng)用方案四、儲能電站案例一、儲能技術(shù)綜述儲能技術(shù)化學(xué)儲能機械儲能電化學(xué)儲能儲熱電磁儲能抽

壓

飛

鉛

鋰

液

鈉水

縮

輪

酸

電

流

硫氫

燃能

料電水

儲冰

熱蓄超

超級

導(dǎo)電

磁容

儲能蓄

空能

氣電

池

電

電池池

池池冷二次電池一、儲能技術(shù)綜述發(fā)電輸配電用電消峰填谷應(yīng)急供電負荷平滑電網(wǎng)擴容企業(yè)商業(yè)家庭調(diào)峰/調(diào)頻電能治理棄光/風(fēng)應(yīng)用發(fā)電平滑/計劃發(fā)電電力市場輔助服務(wù)多能互補調(diào)頻應(yīng)用調(diào)峰應(yīng)用聯(lián)合調(diào)頻獨立調(diào)頻一、儲能技術(shù)綜述/小容量級以上單機匯報內(nèi)容一、儲能技術(shù)綜述二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)三、儲能應(yīng)用方案四、儲能電站案例二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)多機并聯(lián)穩(wěn)定性高、低頻環(huán)流抑制系統(tǒng)響應(yīng)實時性并網(wǎng)大規(guī)模儲能電站VF/VSG技術(shù)黑啟動離網(wǎng)抗沖擊能力電池平衡管理并離切換技術(shù)二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)一：多機并聯(lián)穩(wěn)定性并網(wǎng)ABC+-PCS1PCS4ABC+-制定相應(yīng)的控制策略對諧振尖峰進行抑制，保證并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行PCS設(shè)計需求：1、輸出濾波器有源阻尼設(shè)計；2、軟件控制上對電網(wǎng)正反饋進行處理二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)二：高、低頻環(huán)流抑制IGBT功

率

模

塊三

相

逆

變

橋

拓

撲L1(

+

)BUSABC機器1通訊線CRHCT(

–

)BUS更改為機器n-1機器nIGBT功

率

模

塊三

相

逆

變

橋

拓

撲L1L2(

+

)BUSABCCRHCT(

–

)BUSPCS設(shè)計需求：1、通訊上增加并機接口；2、硬件更改為LCL拓撲結(jié)構(gòu)；3、各機鎖電網(wǎng)自同步二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)三：系統(tǒng)響應(yīng)實時性調(diào)度中心t1后臺電化學(xué)儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)要求：全站控制命令生成至輸出時間<1st2本地EMSt3PCS設(shè)計需求：1、PCS響應(yīng)時間需求在100ms之內(nèi)2、充放電轉(zhuǎn)換時間為100ms之內(nèi)2、電力通訊接口設(shè)計，滿足61850電力通訊規(guī)約PCS1PCSn二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)離網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)一：VF/VSG控制技術(shù)?

優(yōu)點：離網(wǎng)電壓/頻率穩(wěn)定，功率均分效果好，沖擊性負載帶載能力強V/F控制VSG控制?

缺點：需要通訊線進行并機控制?

優(yōu)點：支持不同功率靈活接入；無需并機線，并機數(shù)量多。?

缺點：電壓/頻率隨著負載變化而變化，線路阻抗/感抗影響大二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)離網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)二：儲能電站黑啟動(1}

首先要斷開微電網(wǎng)系統(tǒng)所有負荷(2}啟動黑啟動電源，從而建立低壓配電網(wǎng)(3)部分重要或可控負荷首先接入低壓配電網(wǎng)(4)啟動其他可控微電源，并同步并入電網(wǎng)(5)逐步增加其他負荷PCS設(shè)計需求：1、單機零電壓啟動2、多機零電壓啟動3、多組同期并聯(lián)功能(6)接入不可控電源，如光伏電站或風(fēng)力發(fā)電機組。二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)離網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)三：抗沖擊能力沖擊負荷具有周期性或非周期性，突然變化很大的負荷。如電弧煉鋼爐、軋鋼機等。一般出現(xiàn)最大負荷的時間很短，但其峰值可能是其平均負荷的數(shù)倍或數(shù)十倍。PCS設(shè)計需求：1、抗沖擊能力設(shè)計2、短路耐受能力3、過載能力二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)離網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)四：電池SOC均衡控制電

網(wǎng)電

力

負

荷PCS設(shè)計需求：1、并網(wǎng)下功率可調(diào)度

2、離網(wǎng)下功率可調(diào)度二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)并離網(wǎng)切換關(guān)鍵技術(shù)：EMS能

量

管

理

系

統(tǒng)?電網(wǎng)幅值檢測算法?電網(wǎng)相位檢測算法?電網(wǎng)拖尾檢測算法?多機下垂控制等其他環(huán)路電

網(wǎng)電

力

負

荷二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)實驗室并機實驗分享：專利：無主從自適應(yīng)UPS并聯(lián)系統(tǒng)授權(quán)公告號：CN2659007Y授權(quán)公告日：20041124申請?zhí)枺篊N200320116839.9申請日：20031001匯報內(nèi)容一、儲能技術(shù)綜述二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)三、儲能應(yīng)用方案四、儲能電站案例1、電力調(diào)峰調(diào)頻系統(tǒng)解決方案AC35KV系統(tǒng)應(yīng)用特點：升壓變3.15MW1、有效提高電網(wǎng)頻率和幅值穩(wěn)定性。2、多種調(diào)頻調(diào)壓方案中響應(yīng)最快的調(diào)節(jié)方式。3、配合電廠AGC輔助調(diào)頻（山西典型應(yīng)用、廣東也已經(jīng)出臺輔助服務(wù)細則）。AC360V儲能變流器5*630KW方案設(shè)計要求：1、具備快速動態(tài)響應(yīng)速度；DC550-900V2、電化學(xué)轉(zhuǎn)換倍率要求高，一般≥2C。3、EMS的控制策略和調(diào)度密切相關(guān)。4、結(jié)合電廠的AGC系統(tǒng)配合調(diào)度響應(yīng)。儲能電池5*0.32MWH1、電力調(diào)峰調(diào)頻系統(tǒng)解決方案電儲能控制系統(tǒng)

RTU接受AGC指令，分析指令中包含輸出電能的目標(biāo)功率并轉(zhuǎn)發(fā)AGC指令給DCS系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)；

當(dāng)目標(biāo)功率大于實際輸出功率時，下達給儲能系統(tǒng)發(fā)出功率，反之，下達指令給儲能系統(tǒng)吸收功率；

根據(jù)目標(biāo)與實際不斷調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)功率，使機組與儲能系統(tǒng)的合并出力滿足目標(biāo)指令調(diào)節(jié)要求。1、電力調(diào)峰調(diào)頻系統(tǒng)解決方案調(diào)頻效果加儲能調(diào)頻后加儲能調(diào)頻前2、棄風(fēng)棄光/計劃性發(fā)電解決方案系統(tǒng)應(yīng)用特點：方案設(shè)計要求：1、解決可再生能源棄能存儲再利用問題；2、平滑可再生能源出力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；3、提高電網(wǎng)調(diào)度的可規(guī)劃性；1、對系統(tǒng)的設(shè)計造價具備一定的經(jīng)濟性；2、考慮原有電站系統(tǒng)，設(shè)計便于接入。3、系統(tǒng)及設(shè)備通信要求高。4、青海能源局已有建議按配套風(fēng)電裝機容量10%的儲能系統(tǒng)2、棄風(fēng)棄光/計劃性發(fā)電解決方案光伏

實時總

有功功

率日曲

線調(diào)度

總需求

日曲線光伏

儲能總

有功日

曲線儲能

總有功

日曲線7

89

10

111213

14

1516

1718

19

20213、工商業(yè)用戶側(cè)并網(wǎng)儲能解決方案電網(wǎng)針對工廠、商場、寫字樓、充電站等用電量大，負載波動調(diào)度中心大且存在峰谷電價差的場合，配置儲能系統(tǒng)具有重要意義。儲能系統(tǒng)通過檢測電網(wǎng)側(cè)功率，必要時可限制儲能系統(tǒng)輸出功率，防止功率逆流。并離網(wǎng)切換調(diào)頻調(diào)峰服務(wù)0.4kV商業(yè)場地重點關(guān)注：現(xiàn)場是否有場地安裝儲能系統(tǒng)。優(yōu)質(zhì)客戶：峰谷差價+降容量費PCS防逆流控制次要負載一級負荷直流控制柜/BMS電池組電池組3、工商業(yè)用戶側(cè)并網(wǎng)儲能客戶價值消峰填谷配電擴容此部分比較難實現(xiàn)，可遇不可求可探討大樓消防應(yīng)急供電的替代。平滑負荷應(yīng)急供電匯報內(nèi)容一、儲能技術(shù)綜述二、多機并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)三、儲能應(yīng)用方案四、儲能電站案例中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所項目福州大學(xué)風(fēng)光儲項目廣州鵬輝海外儲能項目北美商業(yè)儲能應(yīng)用北美商業(yè)儲能應(yīng)用南方電網(wǎng)變電站梯次儲能應(yīng)用南方電網(wǎng)變電站梯次儲能應(yīng)用全國首個變電站梯次電池儲能示范