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侯玉星:储能系统接入电网模式以及在配置电网中的辅助应用

作者:中国储能网新闻中心 来源:数字储能网 发布时间:2018-03-23 浏览:

中国储能网讯:3月21日,“2018首届全国储能技术在电力调频辅助服务市场中应用高层研讨会”在太原理工大学成功召开。

本次研讨会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、太原理工大学、深圳市科陆电子科技股份有限公司、广东猛狮新能源科技股份有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、浙江超威电力有限公司、成都特隆美储能技术有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、阳光电源股份有限公司主办,中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司、北控智慧能源投资有限公司、中天储能科技有限公司、深圳市雄韬电源科技股份有限公司、北京睿能世纪科技有限公司、北京国能伏安节能科技有限公司、烯晶碳能电子科技无锡有限公司、万汇通能源科技有限公司、美国麦克斯威科技有限公司支持,中国储能网承办。

在会议上,山西晋能精瑞智能电网技术有限公司总经理侯玉星发表了题为《储能系统接入电网模式以及在配置电网中的辅助应用》的主题演讲,全文内容如下:

侯玉星:各位专家、各位嘉宾下午好,我叫侯玉星,来自山西晋能精瑞智能电网公司。我汇报的题目是《储能系统接入电网模式以及在配置电网中的辅助应用》。大家知道,储能系统现在在很多辅助应用大家都比较清楚。从储能系统的组成方面,除了电池以外,主要是几大块,今天我们重点要讨论一下系统接入的问题。

一、晋能精瑞简介

二、成套储能系统的组成单位

三、储能接入电网模式和相关技术问题

四、储能在配电网中的辅助应用

我们山西晋能精瑞智能电网公司是山西晋能集团下属一家技术型企业,专业从事电网配电自动化产品、综自保护产品、电动汽车充电装桩设备、储能系统成套产品等的研发、生产、销售以及技术咨询服务。公司连续几年通过国家电网公司一纸化资质审核,多次在国网公司物资采购招标中成功中标,是国家电网公司成套设备合格供应商。公司近年来致力于储能系统的电气接入单位相关控制设备研发。具有储能系统电气接入成套解决方案。

这是我们一些自主研发的产品。这是属于电网的自动化产品;这是属于电网的配电柜;这是我们数控平台;这是配电网的智能控制器;这是后台检测系统,能够对外面的设备进行综合测控。

成套储能系统组成单位,大家已经听过好多报告,也基本上都了解了,我再简单重复一下。首先,它是必须有电池组,电池组的核心部件也是那个成本最高的。电池组本身需要一个BMS的管理单元;储能变流器要实现电池直流电转换成交流电;同期离并网保护测控装置;储能监控系统平台;关口计费系统;升压变压器;接入间隔高压断路器;接入间隔保护测控装置。

这是一个简单的组成系统。这块是电池组,BMS就是电池的管理单元;这块是储能PCS变流器,有的地方叫逆变器;这块是低压开关,控制开关;这边是380V交流,这块是直流,通过这块就变成高压。还有一个关口表计量。这边是咱们接入系统的高压母线PT。常规的集装箱里面主要是这块。这个是属于集装箱以外的升压设备。

储能系统主要组成单位的作用:

1.电池组及BMS管理单元

管理电池充放电及电池状态的动态巡检,防止电池出现过度充电和过度放电,能够提高电池的利用率。

2.储能变流器PCS(双向工作)

储能系统里除了电池以外几个核心单位,一个是交流变化,直流转交流,一个是并网系统,还有一个是跟调度的接入系统。是储能系统的重要设备,可以实现双向工作,交直流转换。PCS的工作原理,要通过一个控制系统。

同期检测要把小系统和大系统两边进行比较,比较出来以后进行跟踪。储能系统往上并的时候,有些系统在PCS里完成检测和并网,但是现在有些系统里,把它单独做一个同期并网和测控装置。能采集并车点电网和储能系统两侧的频率电压信号,实现同期检测和判别。

3.储能监控系统后台机

实时采集储能各单位各支路数据信息,监控各支路工作状态,是储能成套设备的当地SCADA监控系统。同时具有统计、查询和报表功能。

4.关口计费系统

完成储能双向电度电量的采集计量。

5.升压变压器

一方面要把低压转换成高压,完成隔离。

6.接入间隔高压断路器

高压断路器是整个储能系统的执行元件。咱们常规的开关和断路是不一样的,开关可以合闸或者断开闸。同时也是切断短路电流、故障断弧的元件。微断等开关只能切断负荷电流,只有断路器才能切断短路电流。380以上的电压等级发生短路,必须有断弧开关才能切断故障。

7.接入间隔保护测控装置

关于储能接入模式,现在国家也有相关的规定,但是只是简单的规定。总之一个原则,就是要满足安全性、可靠性、经济性。

这里有几个问题跟大家分享一下:

1.从那里接入?并车点选择。

2.如何接入?接入技术方案,相关技术问题。

3.异常运行工况及故障跳闸逻辑。

4.接入后的关口计量技术方案。

5.接入系统报装申请。

并车点的选择主要考虑以下几个因素:

(1)电网安全性的要求,一个新设备进电网之前,电网首先考虑的并不是你有多大作用,首先考虑的是你能给我带来多大的危害。没有危害的情况下才考虑你有多大作用。

(2)考虑短路容量的问题。

(3)考虑负荷容量的问题。

(4)对电能质量影响的考虑。

短路容量和负荷容量,打个比喻,一个人拉着一个车在平路上走着,过来一个小孩给你推车就起到很好的作用,但是过来一个大力士很可能把他推得跑起来。所以接入容量这块不是想往哪里接就往哪里接,必须考虑和容量负荷的配比。

有几个原则需要考虑:

(1)储能系统接入配电网不应对电网的安全稳定运行产生任何不良影响。比如小容量系统变压器下面接大容量储能,有可能会发生并网后接入点电压过高等问题。

(2)对电能质量的影响应满足相关标准的要求。

(3)储能接入配电网不应改变现有电网的主保护配置。

(4)储能系统短路容量应小于公共电网接入点的短路容量。储能设备最大充放电电流值不应大于其接入点的短路电流值的10%。

(5)35kV公交连接点电压偏差不超过标称电压的10%。

(6)20kV及以下三相电压偏差不超过标称电压的正负7%。

(7)由储能系统引起的负序电压不平衡度应不超过1.3%,短时不超过2.6%。

(8)储能系统便流装置在转换过程中会产生直流分量不应超过其交流定值的0.5%。

(9)自动测控装置要满足电磁兼容试验;严酷等级为3级的1MHz和100kHz的脉冲群干扰;快速脉冲干扰;这也是电网自动化产品的基本要求。

(10)接入点要有具有手动和自动操作的断路器,同时安装具有明显断点的隔离开关。

2.如何接入?接入技术方案。

(1)低压接入方案

储能电池通过PCS变流器变换后,直接接入用户系统380V电压等级。它的优点是接线简单,成本低;缺点是受容量限制。

这是一个低压母线,从低压母线接上去就可以了。

(2)高压接入方案

(3)储能系统的接地和安全

(4)储能系统的并网和离网

(5)离网后的频率电压控制

(6)接入系统主站的现场总线、通讯规约

(7)储能接入系统的保护及通讯对点调试

3.异常运行工况及故障跳闸逻辑

(1)异常运行工况储能系统的运行

当发生不接地或小接地系统高压单相接地故障时,储能系统应保持继续运行。

(2)发生故障谁跳谁问题?

当储能系统高压部分发生故障时,接入间隔的高压断路器保护测控装置动作,快速切除故障。当储能系统低压部分发生故障时,依靠储能变流器保护切除故障。

电网的辅助应用有这么几点:

1.大型电机辅助启动应用;

2.配电网检修应急电源应用;

3.重要用户备用电源自投应用;

4.电动汽车应急充电救援车。

谢谢大家!

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关键字:晋能精瑞 储能系统

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