离网型储能电站应用案例分析

电
光伏、风机、储 电
经济性与技 术
性综合最优
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三、关键技术
（3）电力网络规划：根据源荷之间的距离、负荷重要性、供电可靠性，确定主网电 压等级及回路数。
a.考虑配电变压器励磁涌流对系统稳定性的影响。 b.考虑风光功率波动及不同负载下系统的稳定性。 c.考虑暂稳态时的短路电流，线路末端电压降。
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三、关键技术
一、离网型储能电站的推广与应用 二、离网型储能电站的作用及特点 三、电站设计关键技术 四、工程案例分享
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一、离网型储能电站的应用与推广
1.1 离网型储能电站应用与推广的动力
大势所趋 巴黎协定
控制碳排放 脱碳行动
可持续发展，47个国家承诺争取在
2030~2050年完全实现可再生能源供 给，中国2030年非化石能源占总能源
推动离网地区军民融合可再生能源局 域网建设，以新能源融合储能、配电 网等方式，为岛屿、高原哨所等离网 地区提供热电冷综合能源服务
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一、离网型储能电站的应用与推广
1.2 离网型储能电站应用与推广的原因 区位原因 合理性
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二、离网型储能电站的作用及特点
作用
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三、电站设计关键技术设计关键技术
离网型储能电站
储能系统位置
风
风
资源
储能
光
光
源
分析
系统
保护
柴
柴
荷
系
协调
装置
储
储
匹
负荷
统
控制
继
要求
多
规
配
分析
优
技术
电
能
模
化
保
互
控
护
补
制
能量
技
系
系统功率平衡波动
技
管理
术
统
术
系统
规
电
划
力 网 络 规 划
稳 定 性 分 析
潮流 计算
励磁 涌流
系统
稳定 控制 装置
保护 策略
短路 电流
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三、关键技术
（1）负荷分析：对电源装机规模起到决定性的作用 原始负荷资料的收集，制定负荷统计表，根据每月（周）典型日（0~23h）分时段 负荷值，配合相关负荷预测方法及软件，考虑一定的负荷波动系数，确定全年 8760h的负荷值。
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四、工程案例
项目光伏装机20MWp，风电装机6MW， 柴发装机2MW，储能系统装机16MW/28M Wh，建设范围包括：电源、10kV线路、 10kV配电网络及箱变、电化学储能设 备、电蓄热供暖设备。
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三、关键技术
短路电流特点： 1.部分短路电流为双向，故障点两侧等效电源容量小的那侧故障电流贡献能 力较小，传统突变量与时限配合的继电保护技术容易误动或拒动； 2.短路电流由于电力电子器件限流影响，故障时不超过额定电流的2倍。 装置要求： 电网容量和惯性较小，保护元件需要快速响应，否则系统容易失稳。 保护策略： 差动保护：按不同区域进行保护，分成母线、馈线以及电源设计差动保护策 略。通信网络是整个保护策略正确实施的关键。 自适应保护：核心在于当电网运行方式发生变化时，保护策略可自行更正与 之不相适应的保护整定值。
制冷机、锅炉、 储
电、储热
投资经济性 最
优、CO2排 放
最低
b.根据全年不同季节负荷的用电量，在光
伏装机规模确定的情况下，复核最佳安装
HOME
小功率可 再
R
生能源系
倾角。
统
热、 电、 氢
各种可再生能源 电
源、储电、储氢
净现值成本 最 低
c.根据经济技术比选，确定储能系统的最
佳安装位置。
PDMG
微电网系 统
交流侧储 1）电压源集中布置在开关站区，接入交 1）电压源均靠母线电压参数进行充放电控制，
能+对等控 流母线侧；
没有通信线，实时性好；
制
2）电压源瞬时适应负载的变化。
2）最大化利用了储能系统功率。
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三、关键技术
（2）电网系统能量管理系统 作用：实现全网源、荷匹配的监视、调节、控制。通过采集源、荷以及功率预测数 据，实现对各系统控制策略的执行和优化调度控制，保证系统频率、电压的稳定。 具体功能：能量平衡自动计算、遥控发（储）电单元、AGC/AVC（自动发电/自动电 压控制）自动调节、储能系统协调控制、微网系统二次调频、黑启动、FA(配网自动 化)、功率预测、负荷预测等。
交流侧储 能+主从控 制
1）功率源、电压源均集中布置在开关站 区，接入交流母线侧； 2）功率源采用主从控制模式，受能量管 理控制；电压源瞬时适应负载的变化。
1）功率源的出力控制精度较高； 2）多台功率源靠通信方式实现主从控制，通信 延时对系统稳定有影响； 3）电压源总功率固定，对系统负荷突变的应对 存在一定风险。
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三、关键技术
（3）系统稳定控制装置 根据不同运行场景按照新能源功率波动、负荷扰动和三相短路三种典型 工况进行仿真。
最大功率缺额
频率低限值 电压低限值
低频减载动作顺 序、频率级差
被切负荷位置、
容量、被切初始 时间
最大冗余功率
频率高限值 电压高限值
过频切机动作顺 序、频率级差
高压切机动作顺 序、电压级差
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三、关键技术
（2）风光储装机规模：以负荷分析为基础
负荷
软件 使用场景
类
型
a.根据当地风、光资源条件及负载情况，
Biblioteka Baidu
元件模型
优化目标
以每小时源、荷电力平衡为原则，计算 8760h内的电量盈亏，确定风、光、储的 装机规模。
DESPSO
并离网微 电
网、冷热 电
三联供系 统
冷、 热、
电
光伏、风机、燃 气
轮机、燃气内燃 机、
消耗的20%
取向 政策
更加注重绿色低碳发展 ：调整能源结
构 ，稳步推进水电、风电、太阳能、 生物质能等可再生能源规模化发展
国家政策
主要目标
2018年能源工 作指导意见
培育能源发
展新动能
加快
民融 能源领域
合深 度发
军
展
非化石能源占总能源消耗的14.5%
扎实推进能源互联网、新能源微电网、 储能技术试点等示范项目建设
（1）储能系统协调控制技术 与储能系统布置位置有关
位置
控制策略说明
优点/缺点
部分直流 侧储能+部 分交流侧 储能+主从 控制
1）电流源分散布置在光伏区，出力受光 伏逆变器控制； 2）电压源集中布置在开关站区，接入交 流母线侧；电压源瞬时适应负载的变化。
1）光伏出力波动抑制效果明显； 2）功率源的出力控制精度较高； 3）交流侧多余的电能不能进行存储； 4）电压源总功率固定，对系统负荷突变的应对 存在一定风险。