中国储能网讯：2017年4月24-26日，第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店圆满召开，来自中、美、英、德、澳、日、韩等国家的1400余位嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表，围绕产业热点话题，发表了一系列精彩演讲，中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。

大会期间，浙江南都能源互联网运营有限公司副总工程师谭建国，在“电改&智慧能源专场”，以《基于智慧能源的优质供电服务设计与实践》为题发表演讲，现将演讲主要内容发布，以飨读者。

浙江南都能源互联网运营有限公司副总工程师谭建国

谭建国：各位专家，各位嘉宾下午好，南都主要是做储能产业为主的，储能本身有自身的价值，除了自身的价值之外，我们怎么去跟电网相结合，做储能+的增值服务。今天下午跟各位专家分享一个话题，基于智慧能源，像我们国家目前在做的一些浙江配网以及园区，做优质的供电服务，南都从2016年开始对于这种模式也做了一些初步的探索，很荣幸跟大家做一个分享。

内容分为三大块，第一、优质供电需求的新北京；

第二、储能+优质供电系统方案；

第三、把前期做的项目跟大家做一个分享。

目前在电网发展上，我们叫做国家产业的升级，国家从低端制造业向高端制造业的转变，在这个过程中，有很多智能化的设备，包括机器换人，这个时候对于电网和企业，对于供电需求是提出了一些新的需求，从电网企业以及用户的需求，大致列出这么七大块。对于电网企业来讲，他需要给我们提供一个数字化的网络、信息化的企业、精细化的管理、智能化的运营。

用户来讲，他希望得到更加便宜的电能，同时这个电又是高可靠，电的质量又非常的优质，这是对电网提出的新的需求。

第二个，我们提出来在用户所关心的三类电能质量问题，也是我们目前很多高端制造业在实际的运行过程中所困扰我们的问题，第一个是电压暂降，第二是短时中断，第三个是电压暂升。随着电网结构的建设强大之后，目前的城市电网，是有三个9、四个9的一个功率可靠性。发生长时间断电的情况目前都比较少了。但是随着整个电网网络变的庞大和密集之后，电压暂降给用户造成了很大的困扰。同时先进制造业在中国快速的发展，比如说一些半导体，一些精加工的行业，这个时候电压暂降给我们整个企业的生产，是造成了很大的损耗。也是越来越多的高端制造业，用户也是要不断的去通过自己的投资，买设备来控制自己的质量，这样付出的代价是比较高的。

这边是三类电压暂降的定义，这里很多专家对这块还是比较清楚的。对于电压暂降，根据国标的要求，浮值在10%到90%之间，这么一个跌落，同时电压暂降的时间持续10毫秒到1分钟以内，这种模式是定义为电压暂降。第二是电压跌落到10%以下，同时持续时间在10毫秒到1分钟以内的，定义为电压短时中断。第三个是电压暂升，这个提出来的时间也不长，出现这种冲击之后，它的电压超过标称值10%的时候，浮值是1.1到1.8持续时间是在10毫秒到1分钟左右。发生电压暂降的原因，随着我们目前整个供电系统里面，供电线路大量增加，主要是因为有一些意外的因素，比如一些自然因素雷击，线路的故障短路，还有大容量的电器直接启动的话，给我们的暂态电压造成波动。前面三个是我们用户所关心的，下面三个是电网企业所关心的三类电能质量问题，一个是无功，第二个是谐波，第三个是不平衡。我们都知道整个电网要稳定运行，供需是需要平衡的，功率波动是影响整个电压的，同时输电损耗也会增加，设备利用率也会降低，还有一块谐波是整个电力系统的公害，因为随着目前在整个电网系统里面有大量的电器设备的接入，电网很难保持电压。第三个是不平衡，这是因为用户的负载特性所决定的，这也降低了整个电力系统运行的效率。电力部门这边也出台了一些相关的规范和标准，基本的原则是出于谁污染谁治理，从源头上消除这些电能质量问题对公用电网的影响。

这个是统计的对于电压暂降，对于用户造成的损失，对于不同的行业，像半导体的话，发生电压暂降给企业带来的经济损失是以数千万甚至数亿元的损耗，还有先进显示器生产，以及蓝宝石的生产企业，石化、航天、食品加工企业等等。

谐波对大电网的影响，现在负荷的类型逐渐都是非线性化，这种非线性化的负载在整个电网的比例也是逐渐增加，谐波的干扰主要是由于非线性的电压和电流特性的设备产生的，现在大部分工业、商业和家庭负荷都是非线性的，使得整个的供电网络谐波干扰水平成为了一个很严重的问题。一个是电力危害，以及对信号的干扰都是产生了一些很大的影响。

第二块是我们针对于新形势下的电能质量的需求，我们提出了如何去解决大家这种困扰的系统解决方案。在治理谐波这块的技术，大家都很清楚，一个是PF，就是无源滤波器这种技术，它有它的优势，它的成本比较低，自身损耗小，相对技术也比较成熟，但是它的缺点是它的滤波效果不可控，占地面积达，同时会有一些谐振的危险。

第二个是有源滤波器的处理技术，它的优势是体积比较小，重量比较轻，对于谐波消除率比较高，同时它可以根据谐波的性质自动实现补偿。同时可以解决谐振的危险，缺点是价格比较贵，同时自身损耗也是比较大的。

第三个，针对于电能质量治理的手段，国内解决电压暂降的手段，企业里面通过装大量的UPS来解决这个问题，UPS最大的优势是功率可靠性是非常高的，反应非常快，它在线的供电，所以当电网发生异常的时候，它的切换时间基本是完全无缝的。

第二个UPS里面配置了蓄电池，作为后备的容量保证，所以它的持续时间根据系统配置可以做选择，一般是在分钟级以上，15分钟到30分钟，甚至有1小时的配置。

第三个就是电压比较稳，还有功率因素也是比较高的，它的缺点是，它在治理电压暂降的通知，它给电网回馈了谐波，污染了大电网，这个有20%的电流谐波率。UPS长期处于在线式，它的设备自身损耗非常大，有接近10%，所以后期的维护会非常贵，包括电费支出比较高。第三个，价格也是比较贵的。

这个是AVC的稳压调节器，这个设备的优势，他可以补偿电压暂降和暂升的问题，稳压效果非常好，基本可以接近UPS，也可以实现连续长时间的电压补偿，同时占地面积比较小，使用寿命比较长。但是它有个缺点，对于电压暂降的补偿深度，有一个限制，如果你的三相电压低于30%以下的时候，这个设备是治理不了的。同时它的响应速度相对于UPS比较慢一点，大概在10毫秒左右，同时补偿的时候也会引起电流的增加，它的价格也比较贵。

第一种，离线式的应急电源，它可以实现零电压补偿，同时配电池储能后可以实现长时间的补偿。第三个，它可以做到10千伏的电压等级，效率比在线式的UPS高5%。缺点是响应速度比较慢，同时传统的铅酸USP蓄电池，维护量比较大，同时寿命比较短，占地面积也比较大，整个价格相对也是偏高的。

还有一种是施耐德的技术，他是利用这种变流器的技术，作为有源滤波器在线运行，逆变器同时提供功率因数补偿，同时可以输出零中断保护。

针对于以上几种电能质量以及谐波治理的设备，用户需要获得优质电源的话，他需要付出比较大的代价，第一个，我们把它分出来四块，一块是前期的固定投资，第二块是运行过程中的电费支出，第三块是整个设备运维过程中还需要大量的人员去做运维。第四块，它的设备还需要一些财务费用。

我们以10兆瓦的负荷作为一个测算前提，平均功率因数大概0.75%左右，电流总畸变率15%，以十年为单位，获得优质电能质量支付的经济代价，前期总投资4200万，电费支出每年是367万，运维费按照一个10兆瓦的负荷，需要安排的人员大概年支出是50万左右，同时还有一些设备的折旧费用大概320万每年，付出的代价将近五千万。

针对这种情况，我们提出了我们的想法，如何利用储能加电能质量治理设备，给客户提供一个优质的供电服务，我们也是跟做变流器技术的合作伙伴提出了一些新的想法，这个解决方案，它将我们比较灵活的能源路由器的结构或者DC/DC结构也好，它是利用了快速切换技术，同时利用储能本身的大容量特性，结合在一起，给我们客户的敏感负荷提供一个帮助。它的整个原理，在大电量处于正常运行的情况下，我们的储能电站加电能质量的处理设备，它可以给大电网治理谐波，同时还有一些无功冲击，可以通过这块设备来实现。

第二，如果大电网发生异常的时候，通过这个快速切换技术，可以把整个的负载，特别是敏感负载的话快速切换到储能这么一个供电模块里进行供电。这里有一个比较关键的技术，有一个快速切换开关，这个技术是非常关键的。

利用这种技术，目前给客户带来哪些优势呢？本身它里面有储能的话，我们前期可以利用刚才陆研究员讲的，储能本身在电网正常运行的时候，可以利用储能的特性，做一个峰谷电价的盈利，可以为企业做一个削峰填谷，赚取利润。

第二，在发生电网异常的时候，我快速给我的负载设备可以做一个供电保障。

第三个，我们目前也在探索一种新的商业模式，客户10兆瓦的负荷需要五千万的投资，我们如何把客户的前期投资降下来，我们也在探索一种商业模式，我们通过投资储能的方式，把我们电能质量治理的设备带进去，给客户提供更加优质的服务。

这是一个高压的解决方案。这种方式的优点是我们这个接入端通过DC/DC这种比较灵活的即插即用的模块化结构，它接入的能源是非常灵活的，除了接入我们储能单元之外，我还可以接入其他的分布式能源，比如光伏或者风机，可以实现对于工业园区也好，或者增量配网大的工业用户也好，提供高可靠、高质量的供电服务地

优质供电方案给电网带来的好处，第一可以调峰调频，增强电网的安全稳定性，第二，是可以提供削峰填谷的功能，提高电网的设备利用率及运行效率，第三提高供电质量，吸引先进制造业入驻园区。同时我们可以占领高端用户资源，为电力公司配置一些优质资产。

第三块给大家分享一下，我们目前在这种解决方案之下做的一些工程实践，2016年开始我们经历了两个项目实践。这是国家层面的一些政策，国家目前也在大力发展智慧能源，通过互联网这种技术手段，使我们整个能源未来更加智能化、智慧化。

第一个工程实践是临安工厂，通过储能电站结合电能质量治理，给整个工厂提供优质电源。这个项目的基本情况是，整个负载是有300多千瓦的敏感负载，储能这边是接入1个兆瓦时的储能，通过DVR动态补偿的电能质量治理设备，在我们电网发生暂降或者有谐波的时候，我们通过这个设备可以实现治理。

第二个，今年3月份国家发布的第一批能源互联网示范项目里面，我们也上报了一个示范项目，这是江苏镇江天工集团我们做的电能质量加智慧型储能电站的项目。

天工集团本身是做钢材深加工的企业，他是一个做钻头的企业，在全球都是非常有名的。他把粗钢加工产品出来，对生产过程中的电压要求非常高，一旦发生波动，会对生产造成很大的影响。这个项目是12.5兆瓦，100兆瓦时。

最后给大家看一下，这种治理设备的治理效果，第一个是有源滤波，前面是补偿前的电流波形，很明显是像锯齿一样的，补偿之后基本是呈现正形波形。

第二个是电流畸变率的数据，补偿前大概是22%点几，治理完之后大概是1.2%左右。

好，谢谢各位专家。