中国储能网欢迎您!
当前位置: 首页 >首屏板块>今日头条 返回

直击长沙|湖南大学马俊杰:面向电网多运行场景的规模化储能控制技术

作者:中国储能网新闻中心 来源:数字储能网 发布时间:2022-12-07 浏览:

中国储能网讯:11月24-26日,由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办,100余家机构共同支持的湖南(长沙)电池博览会暨第二届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新能源、新机遇、新高度”。

会议期间,组委会邀请了湖南大学马俊杰分享主题报告《面向电网多运行场景的规模化储能控制技术》。以下是发言主要内容:

马俊杰:我国为推进“双碳”目标,需要大力建设新能源以替代化石能源发电。而新能源是一个不灵活的资源,为了实现新能源的频率稳定性以及灵活调度,储能是一个非常好的补充。目前,我们在储能促进新能源消纳及提升新型电力系统稳定性方面,从源网荷三个角度进行了研究。

首先,在发电侧,我们提出了新能源电站与储能的联合运行技术。

当风机或光伏和储能进行协同运行的时候,可以实现降低发电计划的偏差、减少弃风弃光、深度参与系统的调峰辅助服务、取代新能源电站传统的SVG等。另外,风电和光伏是一个低惯量或者是零惯量的系统,频率稳定性是非常差的。如果将储能配置到光伏或者风电旁边的时候,可以将储能和新能源联合协调运行,从而提升并网点的频率支撑能力。

在电源侧新能源-储能协同运行方面,我们首先分析了储能单元的参与因子,进行了等效惯量分析,提出了风储系统的协调控制策略,实现了面对电网功率波动导致频率扰动时的协同,以及面对风速波动时储能抑制风功率波动的协同。通过仿真对比可看出,由于储能有快速响应特性,因此遭遇频率扰动的时候,它降低频率波动效果是最好的。风储协调把功率波动分配到储能和风电场中,通过两者共同进行一个控制作用,有效的抑制频率跌落,同时根据储能电池的SOC指标实现了储能本体中多个储能单元之间SOC均衡。

其次,在配用电侧,我们提出了交直流混合配用电系统的功率惯量控制技术。

目前配用电系统有很多的分布式光伏、风电和储能单元,形成了交直流混合的微网系统。交直流微网的优点在于能够更好地利用不同分布式储能的特性,提升能源的转换率。缺点就在于不同子网之间容易形成直流断面,功率传输控制比较难,分处于多个子网之间的储能单元不能够得到充分的利用。

针对这个问题,我们提出了交直流混合配用电系统的功率惯量控制技术。将电压波动转化为虚拟频率的一个变化量,形成微网本地储能单元的柔性功率的响应值,将频率波动转化成它的一个虚拟电压的变化,生成一个柔性功率的响应值。通过IC用于传输子网之间的一个功率的交流。方法优点在于,第一它有清晰的一个物理含义;第二它通过虚拟同步控制和虚拟电容,实现了柔性的功率支撑,有比较好的动态特性;此外采用了分布式设计,各个子网中的储能有本地的控制,在本地之外可以与上级进行通讯,不需要高带宽通讯,可靠性比较高。

仿真结果表明,方法能够有效减小交流子网的频率变化量,抑制子网的电压突变,避免负荷发生电压超调,电能质量也可以有比较好的改善。另一方面,当本地的储能已经充分利用但是还不能解决本地微网的电源频率和电压的问题时,可以由多个分布式混合的储能单元分属于不同子网的分布式单元,共同通过IC变流器协同完成跨区域惯量支撑,良好的跨区域的惯量支撑能力实现了电网全局惯量响应能力的提升。

第三个方面是在网侧,面向电力网络弹性提升的一个储能规划与评估。

储能电站建设完以后,它也可能面向着多类型的应用场景,例如功率调度、频率支撑、调峰、调压等等。面向多类型运行场景,我如何对储能参与后对电网整体水平的提升程度进行有效的评估,是需要考虑的问题。例如,假设要安100MVA的储能在电网里面,安在哪个位置可以对电网的整体潮流、功率频率支撑、负荷调度等方面起到最佳的综合效果。

在这个方面,我们进行了含储能系统的弹性评估,基本思路是通过分析储能相对于系统目前所需功能提升的冗余程度,评估储能对网络传输能力、对电源支撑能力、对负荷侧功率支撑能力的提升程度。

在IEEE-39节点的系统储能分析的结果展示了不同节点安装储能以后,对系统的弹性都有提升水平。可以看出储能时系统弹性大概是1100左右,安装储能后,无论其安装在哪个节点,系统弹升均有所提升,安到35节点的时候提升最多,达到1380左右。其次是32和33,这些节点就可以作为储能建设的备选节点,作为储能规划的参考。目前这个方法在湖南电网规划中也得到了一定的应用。目前现在弹性评估主要还是考虑其潮流调度能力,下一步会考虑储能电站实际参数以及控制策略对系统弹性的影响。

整体而言,我们在源、网、荷三个方面分析了规模化储能的能力,以及提出了应对于新能源出力波动性与间歇性、促进新能源消纳、提升电网惯性水平、提升复杂电网弹性运行的相关算法及技术。

谢谢大家!

分享到:

关键字:规模化储能

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com