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光伏儲能系統(tǒng)在不同配電網(wǎng)中的應(yīng)用
更新時(shí)間:2024-08-08   點(diǎn)擊次數(shù):113次


0.引言

電力的生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)的過程,其中發(fā)電、輸電、變電、配電和利用各個(gè)環(huán)節(jié)同時(shí)完成。因此,電力生產(chǎn)和消費(fèi)在在任何時(shí)刻都始終保持平衡。但是大多數(shù)電力系統(tǒng)中負(fù)荷水平具有峰谷差,這就要求電力系統(tǒng)有足夠的備用容量,以滿足高峰負(fù)荷的需求。在一些負(fù)荷迅速增長的和地區(qū),電力系統(tǒng)新設(shè)施的建設(shè)速度難以滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所帶來的新增負(fù)荷需求。近年來,儲能技術(shù)作為一種解決電能供需不平衡問題的有效手段,受到電力行業(yè)的廣泛重視。電力系統(tǒng)系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后,可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理,消除晝夜間峰谷差,平滑負(fù)荷,不僅可以更有效地利用電力設(shè)備,降低供電成本,還可以提高電力系統(tǒng)對分布式新能源的接納能力,也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動的一種手段。儲能技術(shù)的應(yīng)用必將在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、調(diào)度、控制等方面帶來重大變革。本文主要討論了儲能系統(tǒng)在不同電壓等級配電網(wǎng)中的應(yīng)用問題。在高壓配電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)的應(yīng)用可以減少系統(tǒng)對高峰負(fù)荷的備用容量,這樣可以節(jié)省相關(guān)的設(shè)備(如變壓器、線路等)投資。在中壓配電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)的應(yīng)用往往是與分布式發(fā)電(DistributedGeneration,DG)配合使用,可通過其可控的充放電平抑DG出力的波動性,同時(shí)也能提高電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。在低壓配電系統(tǒng)中,儲能技術(shù)主要用于用戶側(cè),成為電力系統(tǒng)進(jìn)行需求側(cè)管理(DemandSideManagement,DSM)、應(yīng)急供電、提高電能質(zhì)量和供電可靠性的有效技術(shù)手段。另外,電動車往往連接在低壓配電系統(tǒng)的用戶側(cè),在有效管理的情況下,其電池也可以參與電力系統(tǒng)的削峰填谷。本文著重介紹應(yīng)用于配電系統(tǒng)的電力儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,并基于我國電力系統(tǒng)的實(shí)際狀況和需求,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的層面加以分析,探討儲能系統(tǒng)在不同電壓等級配電系統(tǒng)中的應(yīng)用方向。

1.儲能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

電能存儲技術(shù)對于電力安全、新能源的規(guī)?;瘧?yīng)用都有著重要的意義。是改變傳統(tǒng)電網(wǎng)中功率剛性平衡性質(zhì),提高電網(wǎng)柔性的革新性技術(shù)。電能存儲形式多樣,如電池類的化學(xué)儲能、抽水、壓縮空氣、飛輪、電容、電感等物理儲能。抽水儲能適合用大容量、長時(shí)間的儲能,一般用于大電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)等。與微網(wǎng)相關(guān)的新型儲能技術(shù)應(yīng)是小型、高效、控制靈活的儲能方式,現(xiàn)在正在迅速發(fā)展中的有各類電池、飛輪、超級電容器、超導(dǎo)磁儲能等。

1抽水蓄能(PumpedHydroStorage)

抽水蓄能是在電力系統(tǒng)中得到為廣泛應(yīng)用的一種儲能技術(shù),其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括能量管理、頻率控制、調(diào)峰等。抽水蓄能電站在應(yīng)用時(shí)配備上、下兩個(gè)水庫。在符合低谷時(shí)段,抽水蓄能設(shè)備工作在電動機(jī)狀態(tài),將下游水庫的水抽到上游水庫保存。在負(fù)荷高峰時(shí)期,抽水蓄能設(shè)備處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),利用儲存在上游水庫中的水發(fā)電。目前,有超過90GW的抽水蓄能機(jī)組投入運(yùn)行,約占全球總裝機(jī)容量的3%。限制抽水蓄能電站更廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要因素是其對地理?xiàng)l件有特殊要求,同時(shí)建設(shè)工期長,工程投資大。

(2)鉛酸電池

鉛酸電池的正負(fù)電極為二氧化鉛和鉛,以硫酸為電解質(zhì)。鉛酸電池組具有吸附電解質(zhì)結(jié)構(gòu),工作時(shí)形成的氧能夠復(fù)合,并能在浮充(備用)和深循環(huán)應(yīng)用下工作。鉛酸電池技術(shù)成熟,能實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘍δ?,是蓄電池儲能中應(yīng)用廣泛的。不足之處儲能密度低,充放電速度慢,效率受周圍溫度的影響比較大,且鉛等有毒物質(zhì)具有一定的危險(xiǎn)性。

(3)MH-Ni(MetalHydride-Nickel)電池

MH-Ni電池是一種堿性電池,其正極為鎳氫氧化物,負(fù)極為貯氫合金材料。充電時(shí)氫由正極到負(fù)極,放電時(shí)氫由負(fù)極到正極,電解液沒有增減現(xiàn)象,電池可實(shí)現(xiàn)密封設(shè)計(jì)。它儲能密度較高,將在電動機(jī)車領(lǐng)域擁有較大的應(yīng)用空間。在電網(wǎng)應(yīng)用上,與鉛酸電池相比除了體積小之外,沒有較為明顯的優(yōu)勢。

(4)全釩液流電池

與上述各種電池相比較,液流電池雖然儲能密度較低,但由于其儲能容量只取決于電解液容量和密度,因此配置上相當(dāng)靈活,只需增加電解液容積和濃度即可增大儲能容量,并且可以進(jìn)行深度充放電。液流電池在成本上的優(yōu)勢也較為明顯,和鉛酸電池相比較,其能量效率可達(dá)75%~80%,性價(jià)比較高。全釩液流電池在規(guī)模儲能方面具有能量轉(zhuǎn)換效率高、蓄電容量大、運(yùn)行安全和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),被稱為“電銀行"。它可用于電網(wǎng)“銷峰填谷"的調(diào)節(jié),降低發(fā)電成本、提高電能使用效率;用于太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電的儲存,解決它們發(fā)電不穩(wěn)定、不連續(xù)而難以并網(wǎng)的問題;還可以用于重要部門和設(shè)備充當(dāng)備用電站。

(5)鈉硫電池

鈉硫電池于1966年由美國福特公司提出,早期應(yīng)用于電動汽車的配套研究。與鉛酸、鎳氫電池相比較,鈉硫電池的能量密度高,且沒有自放電現(xiàn)象,使其適合于布置在受場地限制的城市地區(qū)。鈉硫電池的運(yùn)行壽命也比較長,其充放電次數(shù)在理論上可達(dá)到2000次;充放電效率也較高,可達(dá)到90%以上。目前鈉硫電池的制備技術(shù)及其在電力儲能方面的應(yīng)用已經(jīng)取得大量成果。截至2004年12月,大約已經(jīng)建造超過500kW的鈉硫電池儲能系統(tǒng)59個(gè),總?cè)萘?8MW,其中包括兩個(gè)額定容量達(dá)9.6MW,60MW·h的世界大的鈉硫電池系統(tǒng)。鈉硫電池的制造成本較高,這是限制其推廣應(yīng)用的重要因素。

(6)飛輪儲能

大多數(shù)現(xiàn)代飛輪儲能系統(tǒng)都是由一個(gè)圓柱形旋轉(zhuǎn)質(zhì)量塊和通過磁懸浮軸承支撐的機(jī)構(gòu)組成。采用磁懸浮軸承的目的是消除摩擦損耗,提高系統(tǒng)的壽命。為了保證足夠高的儲能效率,飛輪系統(tǒng)應(yīng)該運(yùn)行于真空度較高的環(huán)境中,以減少風(fēng)阻損耗。飛輪與電動機(jī)或者發(fā)電機(jī)相連,通過某種形式的電力電子裝置,可進(jìn)行飛輪轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)儲能裝置與電網(wǎng)之間的功率交換。飛輪儲能的突出優(yōu)點(diǎn)是幾乎不需要運(yùn)行維護(hù),設(shè)備壽命長(可完成20a或者數(shù)萬次深度充放能量過程),對環(huán)境沒有不良的影響。飛輪具有優(yōu)秀的循環(huán)使用以及負(fù)荷跟蹤性能,它可以用于那些在時(shí)間和容量方面介于短時(shí)儲能應(yīng)用和長時(shí)間儲能應(yīng)用之間的應(yīng)用場合。

(7)導(dǎo)磁儲能

超導(dǎo)磁儲能(SuperconductiveMagneticEnergyStorage,SMES)由于具有快速電磁響應(yīng)特性和很高的儲能效率(充/放電效率超過95%),很快吸引了電力工業(yè)的注意。SMES在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用包括:負(fù)荷均衡、動態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率調(diào)整、輸電能力提高以及電能質(zhì)量改善等方面。和其他的儲能技術(shù)相比,目前SMES仍很昂貴,除了超導(dǎo)體本身的費(fèi)用外,維持低溫所需要的費(fèi)用也相當(dāng)可觀。如果將SMES線圈與有的柔性交流輸電裝置(FACTS)相結(jié)合,可以降低變流單元的費(fèi)用,這部分費(fèi)用一般在整個(gè)SMES成本中占大份額。已有的研究結(jié)果表明,對輸配電應(yīng)用而言,微型(<0.1MW·h)和中型(0.1~100.0MW·h)SMES系統(tǒng)可能更為經(jīng)濟(jì)。使用高溫超導(dǎo)體可以降低儲能系統(tǒng)對于低溫和制冷條件的要求,從而使SMES的成本進(jìn)一步降低。目前,在世界范圍內(nèi)有許多SMES工程正在進(jìn)行或者處于研制階段。

(8)超級電容器儲能

超級電容器使用碳或其他高表面積密度材質(zhì)為導(dǎo)體,電極間的距離非常小,可儲存較高的電能。它是介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的一種儲能元件,一般應(yīng)用于高功率短時(shí)間放電的儲能系統(tǒng)。充放電速度遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)的化學(xué)電池。另外,它幾乎沒有充放電次數(shù)以及大放電量的限制,平均壽命可高達(dá)25年以上。目前,超級電容大多用于高峰值功率、低容量的場合??梢栽陔妷旱浜退矐B(tài)干擾期間提高供電水平。

(9)壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能常用于調(diào)峰用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠,對于同樣的電力輸出,采用CAES的機(jī)組所消耗的燃?xì)庖瘸R?guī)燃?xì)廨啓C(jī)少40%。這是因?yàn)?,常?guī)燃?xì)廨啓C(jī)在發(fā)電時(shí)大約需要消耗輸入燃料的2/3進(jìn)行空氣壓縮,而CAES則可利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的廉價(jià)電能預(yù)先壓縮空氣,然后根據(jù)需要釋放儲存的能量加上一些燃?xì)膺M(jìn)行發(fā)電。壓縮空氣常常儲存在合適的地下礦井或者溶巖下的洞穴中。一個(gè)投入商業(yè)運(yùn)行的CAES是1978年建于德國Hundorf的一臺290MW機(jī)組。目前美國GE公司正在開發(fā)容量為829MW的更為的壓縮空氣儲能電站,此外,俄、法、意、盧森堡、以色列等國也在積極開發(fā)和建設(shè)這種電站。

(10)制氫儲能

由于氫氣具有很高的熱值,1m3氫的使用效果相當(dāng)于1L汽油,而我國具有很豐富的資源。制氫儲能是指利用多余的電能來制取氫氣作為能源。目前主要的制氫方式有如下幾種:1)從含烴的化石燃料中制氫;2)電解水制氫;3)生物制氫。氫氣的存儲技術(shù)主要是加壓壓縮儲氫技術(shù)、液化儲氫技術(shù)、金屬氧化物儲氫技術(shù)和有機(jī)化合物儲氫激技術(shù)。作為生活用氫,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。關(guān)于制氫國內(nèi)開展的比較多的主要是太陽能光伏制氫儲能與燃料電池相結(jié)合,當(dāng)日照情況良好時(shí),通過電解水制氫將多余的電能儲存起來;在陽光條件下不能使光伏發(fā)電系統(tǒng)正常工作時(shí),將儲存的氫通過燃料電池轉(zhuǎn)換為電能,繼續(xù)向負(fù)載送電,從而保證了系統(tǒng)供電的連續(xù)性。

2.不同電壓等級配電網(wǎng)中儲能系統(tǒng)的應(yīng)用

在配電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)劃階段,儲能系統(tǒng)的配置策略應(yīng)與電壓等級一起考慮。

2.1高壓配電系統(tǒng)中的儲能

在高壓配電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)主要用于削峰填谷。儲能系統(tǒng)的容量和安裝位置,應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特征和優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。圖1給出了一條典型的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線。在這條曲線中,5%的時(shí)間里負(fù)荷水平比平均負(fù)荷水平(負(fù)荷峰值的56%)高。為了保障電力系統(tǒng)的安運(yùn)行和用戶的供電可靠性,電力系統(tǒng)應(yīng)提供足夠的備用容量,以滿足持續(xù)時(shí)間不超過5%的高峰負(fù)荷的供電需求。在這種情況下,為了滿足高峰負(fù)荷需求的備用容量將大大降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,導(dǎo)致高投資和資源浪費(fèi)。如果在高壓配電系統(tǒng)采用儲能裝置,可以有效地減少所需的系統(tǒng)備用容量,節(jié)省電力設(shè)備投資。但另一方面,儲能裝置用于電力調(diào)峰,需要裝置較大容量的儲能容量,顯然,容量越大,其制造和控制就越困難。目前儲能系統(tǒng)的造價(jià)仍較高,其投資有可能會超過了系統(tǒng)備用的投資。高壓配電網(wǎng)中儲能系統(tǒng)的容量配置應(yīng)和采用系統(tǒng)備用的方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,其過程如圖2所示。

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2.2中壓配電系統(tǒng)中的儲能

在中壓配電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)的應(yīng)用往往是為了平抑間歇性DG的出力波動和提高中壓配電網(wǎng)的能量調(diào)度能力,從而提高中壓配電網(wǎng)對DG的接納能力。對于風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源DG,其出力受到自然條件的限制,呈現(xiàn)顯著的間歇性特征。DG出力的波動會導(dǎo)致配電網(wǎng)電能質(zhì)量的下降,特別當(dāng)DG滲透率達(dá)到一定程度時(shí),其對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響將不能忽略。應(yīng)用儲能裝置是改善分布式發(fā)電輸出電壓和頻率質(zhì)量的有效途徑,同時(shí)增加了DG與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的可靠性。DG單元與儲能裝置的聯(lián)合運(yùn)行與協(xié)調(diào)控制是解決諸如電壓跌落、涌流和瞬時(shí)供電中斷等動態(tài)電能質(zhì)量問題的有效手段之一。儲能系統(tǒng)使得不可調(diào)度的DG發(fā)電單元能夠作為可調(diào)度機(jī)組單元運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行,在必要時(shí)向電力公司賣電,提供削峰、緊急功率支持等服務(wù)。例如太陽能、風(fēng)力等間歇性DG,DG單元擁有者不能制定發(fā)電計(jì)劃,但有了儲能系統(tǒng),他們就可以在特定的時(shí)間提供所需的電能,而不必考慮此事DG單元能夠發(fā)出多少電能,通過儲能的調(diào)節(jié)作用就可按照預(yù)先制定的各種不同發(fā)電規(guī)劃進(jìn)行發(fā)電。此時(shí)儲能的量配置涉及到經(jīng)濟(jì)平衡問題:儲能的容量越大,系統(tǒng)調(diào)度的靈活性就越高,DG單元擁有者就可以獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益;但儲能容量越大,其投資也越大。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,在兩者之間找到佳經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)。

2.3低壓配電系統(tǒng)中的儲能

在低電壓配電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)主要用于用戶側(cè),成為電力系統(tǒng)進(jìn)行需求側(cè)管理的有效技術(shù)手段,例如微網(wǎng)中的電池系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)中的儲能系統(tǒng)還能用作緊急電源、提高電能質(zhì)量和供電可靠性。另外,電動車往往接于用戶側(cè),在有效管理的情況下,其電池也可以參與電力系統(tǒng)的削峰填谷。

(1)需求側(cè)管理

電力系統(tǒng)的需求側(cè)管理會采用合適的手段引導(dǎo)終用戶改變能源使用模式。儲能作為一種能量存儲設(shè)備,改變了用電需求和發(fā)電的同時(shí)性要求,成為輔助需求側(cè)管理的有效技術(shù)手段。另一方面,需求側(cè)管理也可降低用于改善電能質(zhì)量所需的儲能系統(tǒng)容量。

(2)緊急備用

緊急備用的典型應(yīng)用是不間斷電源。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障且分布式發(fā)電裝置不能正常供電時(shí)(例如,利用太陽能發(fā)電的夜間,風(fēng)力發(fā)電在無風(fēng)時(shí),或者其他類型DG處于檢修期間等),儲能系統(tǒng)可作為向用戶提供電力。儲能系統(tǒng)的容量配置主要取決于負(fù)荷的需求??紤]到儲能系統(tǒng)的造價(jià)目前尚較高,作為應(yīng)急電源的儲能系統(tǒng)主要配置于一些重要用戶(如醫(yī)院、數(shù)據(jù)等)

(3)提高電能質(zhì)量

將儲能系統(tǒng)用于用戶側(cè),可以提高電能質(zhì)量,增強(qiáng)系統(tǒng)的供電可靠性。從技術(shù)上來說,現(xiàn)在已經(jīng)可以利用儲能裝置為用戶(家庭用戶、商業(yè)或工業(yè)用戶)提供不簡短的高質(zhì)量供電電源,而且可以讓用戶自主選擇合適通過配電回路從電網(wǎng)獲取電能或向電網(wǎng)回饋電能。

(4)電動汽車

電池電動汽車(BatteryElectricalVehicle)中的電池采用電網(wǎng)進(jìn)行充電,對電網(wǎng)而言就是一種電能存儲系統(tǒng)。智能電動汽車充放電管理系統(tǒng)有實(shí)現(xiàn)對電動汽車的有序充放電,從而充分利用儲能系統(tǒng)的削峰填谷能力。例如,在風(fēng)力或太陽能DG發(fā)電高峰時(shí)期,可對電動汽車的電池進(jìn)行充電,從而吸納多余的風(fēng)電電能。在風(fēng)力或太陽能DG發(fā)電低谷且負(fù)荷用電高峰時(shí)期,應(yīng)避免電動汽車充電,通過電價(jià)等措施引導(dǎo)電動汽車的充電延遲到稍后非負(fù)荷高峰時(shí)期。電動汽車回饋電網(wǎng)(VehicletoGrid,V2G)模式允許電動車的電池向電網(wǎng)回饋電能。這種模式大大增加了電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和可調(diào)度性。

3.Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)概述

安科瑞儲能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES,專門針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS,具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高級應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000ES,可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:

3.3系統(tǒng)功能

3.3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測

系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠顯示儲能柜的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息,如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

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3.3.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。

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PCS監(jiān)控:滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置;運(yùn)行模式設(shè)置;實(shí)現(xiàn)儲能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示;實(shí)現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。

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BMS監(jiān)控:滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置;實(shí)現(xiàn)儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測;實(shí)現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

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空調(diào)監(jiān)控:滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測,可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動調(diào)節(jié),并實(shí)時(shí)監(jiān)測空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù),以曲線形式進(jìn)行展示。

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UPS監(jiān)控:滿足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。

3.3.3曲線報(bào)表

系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

IMG_270IMG_2713.3.4策略配置

滿足儲能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價(jià)參數(shù)與時(shí)段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

IMG_272IMG_273IMG_2743.3.5實(shí)時(shí)報(bào)警

儲能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较?、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

IMG_2753.3.6事件查詢統(tǒng)計(jì)

儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

IMG_2763.3.7遙控操作

可以通過每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制,但是當(dāng)設(shè)備未通信上時(shí),控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。

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3.3.8用戶權(quán)限管理

儲能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

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4.相關(guān)平臺部署硬件選型清單

設(shè)備

型號

圖片

說明

儲能能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000ES

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實(shí)現(xiàn)儲能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,統(tǒng)計(jì)分析、異常告警、優(yōu)化控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等;

策略控制:計(jì)劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等。

觸摸屏電腦

PPX-133L

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1)承接系統(tǒng)軟件

2)可視化展示:顯示系統(tǒng)運(yùn)行信息

交流計(jì)量表計(jì)

DTSD1352

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集成電力參量及電能計(jì)量及考核管理,提供各類電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。具有諧波與總諧波含量檢測,帶有開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出可實(shí)現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能,并具備報(bào)警輸出。帶有RS485 通信接口,可選用MODBUS-RTU或 DL/T645協(xié)議。

直流計(jì)量表計(jì)

DJSF1352

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表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等;具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口,同時(shí)支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645協(xié)議;可帶繼電器報(bào)警輸出和開關(guān)量輸入功能。

溫度在線監(jiān)測裝置

ARTM-8

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適用于多路溫度的測量和控制,支持測量8通道溫度;每一通道溫度測量對應(yīng)2段報(bào)警,繼電器輸出可以任意設(shè)置報(bào)警方向及報(bào)警值。

通訊管理機(jī)

ANet-2E8S1

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能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總;提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能;實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多鏈路上送平臺據(jù)。

串口服務(wù)器

Aport

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功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及斷電(二次開關(guān)實(shí)現(xiàn));2)上傳配電柜各個(gè)空開信號;3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等;4)接入電表、BSMU等設(shè)備

遙信模塊

ARTU-KJ8

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1)反饋各個(gè)設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器;2)讀消防1/0信號,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等);3)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(水浸信號事件上報(bào));4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(門禁事件上報(bào))。

5.結(jié)束語

本文分析了儲能系統(tǒng)在不同電壓等級配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。在未來配電系統(tǒng)的規(guī)劃中,應(yīng)考慮儲能系統(tǒng)對負(fù)荷特性、DG 滲透率、需求側(cè)管理等各方面的影響。在高壓配電系統(tǒng)中,抽水蓄能電站能有效地進(jìn)行峰谷調(diào)節(jié),從而提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在中壓配電網(wǎng)中,儲能系統(tǒng)往往與 DG 一起應(yīng)用,用于提高配電系統(tǒng)對 DG 的接納能力。在低壓配電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)主要用于用戶側(cè),成為電力系統(tǒng)進(jìn)行需求側(cè)管理和緊急備用的有效技術(shù)手段。另外在有效管理的情況下,電動汽車的電池也可以參與電力系統(tǒng)的削峰填谷。

參考文獻(xiàn)

[1]張祖平,劉思革,梁惠施. 電力儲能在不同電壓等級配電網(wǎng)中的應(yīng)用

[2]張文亮,丘明,來小康.儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2008,32(7):1-9.

[3]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.05版.

 


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