DC-BUS及简介

边界
太阳 能
储能
中央 控制
热、冷
冷热电联供
储能
装置
风电
特点：孤网独立运行
7
以
诚
信
立
DC-BUS背景说明
足
世 • 1）随着新能源技术的发展，特别是智能电网中分布式光伏发电与风 能发电的广泛应用，它们随着环境变化而产生变化的电能需要一个能
界 量储藏系统。
• 2）对于连续型生产或对控制要求很高的场合，采用DC-BANK“抗晃
2MW, 2008年7月
世
界
Citizens Station,
OH
用
Xcel Luverne Chemical Station,
科
2MW,2008W年1V2月
技
2MW,2009年1月
服
务
中
East Busco,
国 Balls Gap, OH
IN
23
以 诚 信 可再生能源的负载调平应用 立 足 世 界
配电变压器
燃气 轮机
3000 2000
技 服商业建筑
内燃机
配电变压器
燃气 轮机
光伏 电池
飞轮
务 中
储能
燃料电池
商业建 筑
工厂企业 居民
分布式发电微网(MG)
国
DG输出功率
1000
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
用
高级配电运行(ADO)
科
高级输电运行(ATO)
技 服
高级资产管理(AAM)
务
中
国
4
以 诚 信 立
足 ADO－Advanced Distribution Operations
世 界 高级配电运行(ADO)使配电系统的“自
用 愈”(Self Healing)成为可能，可极大地提高配
科 电系统的运行可靠性和整个电网抗御干扰的能
780V(充电末)
0.2ms 293V(高输出放电末)-
766V(充电末)
国
21
以
诚
信 立
DC-BUS的应用
足
负载调平+ 停电时的备用电源 + 优先新能源供电
世
界
输出
放电
用
充电
昼间
科
技
夜间
服
12
24
务
时间
中
超过270MW 的记录
国
22
以
诚
信 立
AEP公司的dc-bus装置
足
1MW,2006年7月
技 波电流，减少对外电网的污染和冲击。
服 务
• 4、增加设备使用寿命，降低噪音和振动等。
中
国
30
以 诚 信 立 足 世 界
用
科 技
追求人生的美好!
服
我们的共同目标!
务
中
国
31
以
诚
信 立 吸收功率输出的DC波-动BUS的光伏输出
足 吸收光伏输出的短期波动
高峰时间放电
世
（日间等） 储存能源
界
Charge
用
科 技
Discharge
服
务
Charge
Discharge
中
国
28
以 诚 信 美国、明尼苏达 XCEL Energy 立 足 世 界
德国、柏林Younicos公司 (装有太阳能板的新屋顶及工厂）
放电
2Na + xS
充电
Na2Sx
14
以 诚 信 立 足 世 界
用
科
技
服
务 中
控制、照明系统变电配电装置
国
15
以 诚 信 立 足 世 界
用
科
技
服
务 动力系统变电及配电装置
中
国
16
以
诚
信 立
单母线结构的DC-BUS系统
足
世
界
用
科
技
服
务
中
国
17
以
诚
信 立
双母线结构的DC-BUS系统
足
世
界
用
科
技
服
用
Flat Power
科
技
服
务
中
：电荷
：放电
国
24
以
诚
信
六所村 项目
立
51MW 风力发电站使用34MW 钠硫电池DC-
足
BUS系统
世
51MW 风力发电站
界
34MW
44m
钠硫系统
用
科
51MW 风力发电站
33.5m 2MW 钠硫电池 17组
82m 2MW 变流器 17组
技
服
务
中
国
25
以
诚
信
立
风力发电机组
时间轴/h
以一种友善的方式与电力系统 发生交互作用 (good citizen) 6
以
诚
信
立 足
输电 网络
世
界 高压配网
110KV
用 中压配网 科 35/10KV 技 服 低压配网
0.4KV
务 中 国
G GGG
负荷
MG MG
负荷
MG MG MG
将分布式电源组成微网（MG）运行
冷热电联供
热、冷
微网
光伏
与客户的智能互动，
用 科
实现能量流、信息 流、资金流的双向 流动
技
服 与未来时代相适应 务 的服务水平和质量
中
国
清洁
互动
安全
智能电网
优质
经济
自愈
更好地识别和应对人 为的或自然的侵害
对电网故障的预控 与自动恢复
支持全社会用电成 本的优化
智能电网的六大特征
3
以
诚
信
立 足
智能电网技术组成
世 界
高级计量体系(AMI)
服 充放电的次数达2500回以上发电时间可达7.5小时，是一种 务 具有经受长时间、高次数使用特点的新型二次电池。
中
国
13
以
诚
信 钠硫电池系统(使用硫化钠的电池=NaS)
立 1MW 系统 (10mx3mx5mH) β氧化铝管
足
钠
世
(Na)
界
用 科 模块（50kW） 技 服 务 中 国
硫 固态电解 (S) 质β-铝
以
诚
信
立
足
世 界
DC-BUS系统介绍
用
科
技
服
务
中
国
1
以 诚 信 立 输电 足 世 界
用
科
技
服
务
中 国
未来智能电网将影响我们 生活的每一个细节
发电
配电
➢ 2009年奥巴马总统选为美 国国家战略；
➢ 2010.3.8温家宝工作报告提 出“加强智能电网建设 ”
2
以 诚 信 立 足 世 服务于低碳经济的要 界求
足 • 5、控制、照明系统变电站（AC/DC220V）
世 • 包括直流变压模组、管理系统、 配电系统等
界 • 6、动力系统变电站(AC380/DC600V）
• 包括高压直流变压模组、管理系统、 高压配电系
用 统、变频器等
科 • 7、中央管理系统
技 • 包括电脑、管理系统、通讯管理系统等，实时监
服 测新能源发电情况，实现与市电无缝切换，报警， 务 报表汇总等功能。
500、1000kw 1500、3000KVA
规定的电压:
用 负荷“平坦化”容量: 科时
600V 电池容量x7.2小时
600V 电池容量x7.0小
技 瞬时压降,停电补偿时间: NAS电池容量x7.2小时/实际负荷电力
13.5秒
服 瞬时压降切换时间:
0.2ms
务 电池电压变动: 486V(放电末)-
中
中
国
12
以
诚
信
立 足 世
MW级电池之一 NAS电池介绍
界
• NAS电池系统和铅电池、镍铬电池及锂离子电池一样都属
用
于二次电池中的一种，可以进行多次的充放电。NAS电池 系统的正极用硫磺、负极用钠，在电解质中正负极之间只
科 有钠离子能够通过的某种“铝”，外表系精细的陶瓷。
技 • NAS电池系统高能量密度且小型的设计、耐用年数达15年、
务
中
国
18
以
诚
信
立
市电正常下工作模式
足
世
界
用
科
技
服
务
中
国
19
以
诚
信 立
市电异常时工作模式
足
世
界
用
科
技
服
务
中
国
20
以
诚
信
立 DC-BUS系统模式：
足 种别 :
1倍输出形式
3倍输出形式
世 瞬时压降切换方式:
常时新能源给电方式
常时商用给电方式
界 电池容量:
1000、1500、2000、2500kw
瞬时压降补偿容量: 1200、1800、2400、3000KVA
用 科 德国Enercon配置DC-BUS的6MW风车 智能电网试验用钠硫电池 DC-BUS
技
服
务
中
国
29
以
诚
信 立 • 应用DC-BUS的优点
足 • 1、接入绿色新能源发电，减少碳排放。
世 界
• 2、增加用户的电力稳定性，去除对外电网 的依赖，在外网故障或停电时能孤网运行，
用 确保负载不停机。
科 • 3、提高电能质量，改善功率因数和减少谐
电”系统可以保证重要负载在“晃电”时的连续运行。由于越来越多
用
的企业的重要负载容量很大（MW级），需要对所有电池进行集中式
科 管理。 • 3）如果夜间对电力进行储备，昼间能把储藏的电力释放，那么高峰
技
时间和低谷时间带来的需求差别就会被缩小；设备的效率会被提高，
服 发电和输送的投资也会得到抑制。 • 那么，能满足以上要求的智能配电系统DC-BUS系统就这样应运而生
界 • 2、风能发电装置
• 包括风机、管理系统、整流升压模块、电池充电模块等
用 • 3、MW级储能单元
科 • NAS电池、液流电池或铅酸电池等 技 • 4、市电充电装置 服 • 负载采用原有的接入系统，不需做任何改动 务 • 充电装置需要接入市电充电装置
中
国
11
以
诚
信 立 • DC-BUS系统组成
足
世
界
用
科
钠硫电池
交直流转换器
控制大楼
技
服
钠硫电池
交直流转换器
变电站
务
中
国
控制室
26
以太阳能应用项目 诚 信 太阳能电池5 MW +1.5MW钠硫电池 NEDO DC-BUS项目 立 足 世 界
用
科
技百度文库
服
务
中
国
) *由 NEDO 赞助(新能源和产业技术综合开发机构
1MW NAS 0.5MW NAS 27
务 了。
中
国
8
以
诚
信 立
DC-BUS系统的定义
足 世 界
• DC-BUS是基于MW级别储能单元的优先采 用新能源供电方式的直流在线互动电源系 统。
用
科
技
服
务
中
国
9
以 诚 信 立 足 世 界
用
科
技
服
务
中
国
10
以
诚
信
立 • DC-BUS系统组成
足• 世•
1、光伏发电装置
包括太阳能电池模组、管理系统、汇流升压模块、电池充 电模块等
技 服
力；此外ADO与AMI, ATO, AAM密切配合，
务 从而实现配电系统(运行和资产管理)优化。
中
国
5
以
诚
信
立 用户侧的分布式发电和分布式能源利用系统
足
世
负荷需求曲线
KW
界大型电厂 升压变 常规电网 枢纽变电站
5000
微常电规网电补网充补部充分功功率率差差额额
4000
用 科 内燃机
配电变压器