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淺談(tán)海上油(yóu)氣田電(diàn)網分(fēn)布式儲能(néng)電(diàn)站建設(shè)解(jiě)決方(fāng)案(àn)

更新時間:2024-11-12      瀏覽次(cì)數(shù):889

安科瑞(ruì) 陳(chén)聰

摘要:介紹(shào)了(liǎo)某(mǒu)油(yóu)田群(qún)電(diàn)網儲(chǔ)能電(diàn)站示範項目建設情況(kuàng),作為(wéi)國內*個(gè)海上油(yóu)氣田電網分布式(shì)儲(chǔ)能電(diàn)站(zhàn),建設(shè)過(guò)程不僅實(shí)現(xiàn)多(duō)項技(jì)術創新,同(tóng)時(shí)具(jù)有良好(hǎo)的經(jīng)濟效(xiào)益和(hé)社(shè)會效(xiào)益,有(yǒu)助(zhù)於中海(hǎi)油響應(yīng)*家的雙碳發展目標,加快(kuài)能(néng)源轉(zhuǎn)型步伐,踐行綠(lǜ)色低(dī)碳戰略。

關鍵詞(cí):儲能(néng)電站(zhàn) 電(diàn)網(wǎng) 安(ān)裝 調試(shì)

0引(yǐn)言(yán)

當(dāng)前(qián)中海(hǎi)油積(jī)*響應(yīng)*家(jiā)的(dí)雙碳發(fā)展(zhǎn)目標(biāo),加(jiā)快(kuài)能源轉型步伐(fá),踐(jiàn)行綠色低碳(tàn)戰(zhàn)略。正(zhèng)在大力(lì)推進(jìn)清潔(jié)能源與傳(chuán)統(tǒng)油氣業(yè)務的協同發(fā)展,推動(dòng)燃(rán)氣發(fā)電和風電,光(guāng)伏(fú)等可再生(shēng)電力一體化發(fā)展(zhǎn),探索發(fā)展(zhǎn)海上風電為(wéi)海上油(yóu)氣生產供電的開(kāi)發(fā)模(mó)式,打造多能互(hù)補(bǔ)的(dí)綜(zōng)合能(néng)源體(tǐ)係。

中(zhōng)海(hǎi)油積*貫徹集(jí)團(tuán)公(gōng)司的發展要求,計(jì)劃在某(mǒu)油田群打造國(guó)內*個集風(fēng)光儲一體(tǐ)綜合(hé)能源(yuán)示範(fàn)海上油(yóu)田(tián),到2025年實(shí)現“海上(shàng)風場+光伏+儲(chǔ)能+岸電(diàn)”的全(quán)新供(gōng)電模(mó)式,建成國(guó)內外*個海上“零(líng)碳(tàn)”供電示範油(yóu)田(tián),同時(shí)使(shǐ)油(yóu)氣田(tián)細致用(yòng)上綠色清潔電力[1]。2022年(nián)該(gāi)油田(tián)陸地終端(duān)廠建設4.5MW光伏發電係統並(bìng)網(wǎng)投用(yòng),邁出了(liǎo)綠色(sè)低碳(tàn)發展(zhǎn)的(dí)*一步,並且計(jì)劃2025年(nián)在油(yóu)田新建2台10MW分(fēn)散式風機(jī)。由(yóu)於風(fēng)光發(fā)電具(jù)有(yǒu)波動性(xìng),間歇性和隨機性(xìng)的特(tè)點,對電網穩(wěn)定性(xìng)產生較大影響,因(yīn)此(cǐ)考(kǎo)慮通過配(pèi)套(tào)儲能(néng)係統(tǒng),平抑風(fēng)光發電出(chū)力(lì),調(tiáo)節用電(diàn)峰穀差,提高電網的(dí)穩定性(xìng)。

1分布(bù)式儲(chǔ)能電站介紹

該油田(tián)群(qún)電(diàn)網(wǎng)屬於(yú)孤立微電網係統,通(tōng)過對油氣田用電負(fù)荷,光(guāng)伏發電(diàn)容(róng)量(liáng)及(jí)未(wèi)來接入(rù)的分散式風(fēng)機容量進行(háng)校核(hé)分析,儲能電站容(róng)量建議(yì)采用5MW/10MWh,儲(chǔ)能電站作為一個獨(dú)立(lì)電站,由電網(wǎng)EMS係(xì)統(tǒng)統一協調(tiáo)控(kòng)製。電(diàn)網儲(chǔ)能電(diàn)站的(dí)作(zuò)用應*先滿(mǎn)足終端(duān)光伏(fú)消(xiāo)納(nà),同時(shí)兼(jiān)做(zuò)電網調頻電源(yuán),在事(shì)故狀(zhuàng)態為電(diàn)網提(tí)供電(diàn)源支(zhī)撐,在電(diàn)網(wǎng)全(quán)黑工況時為(wéi)電網(wǎng)提供黑(hēi)啟動電源。

儲(chǔ)能電站(zhàn)容量采用5MW/10MWh,根據(jù)目前PCS設備技(jì)術發(fā)展(zhǎn)水平(píng),采用兩套2.5MW/5MWh功(gōng)率(shuài)單(dān)元(yuán)並(bìng)聯組合(hé)成5MW/10MW.h,功率單(dān)元升(shēng)壓(yā)後並(bìng)聯(lián)接入油(yóu)氣田電(diàn)網,儲能單元拓撲(pū)示(shì)意圖如(rú)圖(tú)1所示。采用功率(shuài)單(dān)元並(bìng)聯(lián)也有(yǒu)利(lì)於(yú)未來隨(suí)著油(yóu)田(tián)電(diàn)網(wǎng)的發(fā)展,裝機容量(liáng)提(tí)高,係(xì)統熱備容(róng)量要(yào)求提(tí)高後,通(tōng)過進(jìn)一(yī)步並聯(lián)功率單元,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電(diàn)站的擴(kuò)容。

電網(wǎng)儲能(néng)電(diàn)站(zhàn)*薦采用磷酸(suān)鐵鋰電(diàn)池,充放電(diàn)倍率(shuài)0.5C。電池單(dān)體采用寧德時代3.2V280Ah磷酸(suān)鐵(tiě)鋰(lǐ)電(diàn)芯,每(měi)個電池艙共(gòng)有5600個電(diàn)芯。每16個(gè)電芯串(chuàn)聯組成(chéng)一個(gè)電池模組(PACK),每(měi)個電(diàn)池模(mó)組容量為14.3kWh,25個電池模組(PACK)串(chuàn)聯組(zǔ)成1個(gè)電池(chí)簇(RACK),每個(gè)電池簇容量為358.4kWh,電池艙內共14個(gè)電(diàn)池簇(cù),每(měi)7個電池(chí)簇組串1個電(diàn)池組(zǔ)(BMS),這(zhè)7個電池簇(RACK)並聯後接入對應逆變升(shēng)壓艙的(dí)一台(tái)1375kW儲(chǔ)能(néng)變(biàn)流(liú)器(PCS)直(zhí)流輸入端(duān)。

2儲能(néng)電(diàn)站(zhàn)建設過程

2.1土建(jiàn)工程(chéng)建設

本項目土(tǔ)建結(jié)構(gòu)的(dí)主(zhǔ)要設計內(nèi)容為兩(liǎng)個(gè)儲能電(diàn)池(chí)集裝箱(xiāng)基礎和兩個儲(chǔ)能(néng)變(biàn)流升壓(yā)一體機(jī)基礎及一個鋼(gāng)結構(gòu)罩(zhào)棚,罩(zhào)棚結構形(xíng)式為輕(qīng)型門式剛架。

罩棚基礎(chǔ),儲(chǔ)能電(diàn)池(chí)集(jí)裝箱(xiāng)基(jī)礎,儲能(néng)變(biàn)流(liú)升壓(yā)一體(tǐ)機(jī)基礎單(dān)位麵積(jī)荷載較小擬采(cǎi)用(yòng)淺基(jī)礎(chǔ),基(jī)礎(chǔ)埋深2m,基礎高(gāo)出(chū)現有地(dì)坪麵(miàn)200mm,持(chí)力層為棕(zōng)褐(hè)粉質黏(nián)土(tǔ),承載(zǎi)力(lì)特征(zhēng)值按190kPa考(kǎo)慮。集裝(zhuāng)箱基(jī)礎(chǔ)采(cǎi)用C30混(hùn)凝(níng)土(tǔ),HRB400級鋼筋現澆(jiāo);素(sù)混凝土(tǔ)設備基(jī)礎采(cǎi)用C40混凝土現澆(jiāo);設(shè)備(bèi)基(jī)礎外露(lòu)部分抹(mǒ)20mm厚水(shuǐ)泥砂(shā)漿麵層(céng);墊層(céng)采用100mm厚(hòu)C15混(hùn)凝土(tǔ);土建工(gōng)程結(jié)構(gòu)施(shī)工流程圖如(rú)圖(tú)2所示(shì),現(xiàn)場(cháng)施工圖(tú)片如圖3所示。

2.2儲(chǔ)能設(shè)備(bèi)安裝及(jí)調(tiáo)試

2.2.1儲能設(shè)備運(yùn)輸(shū)及吊裝(zhuāng)

使用(yòng)運輸(shū)車對需(xū)要安裝的儲能變流(liú)升壓(yā)模塊,箱(xiāng)式(shì)儲(chǔ)能(néng)電池(chí)模(mó)塊設(shè)備進(jìn)行拖運;廠區內(nèi)速度(dù)不(bù)得超過(guò)20km/h;拖(tuō)運(yùn)的設備(bèi)需(xū)固定(dìng)牢(láo)靠(kào)。

儲能變流升壓模塊,箱式儲能電池模(mó)塊等設備拖(tuō)運(yùn)到安裝位置(zhì)後(hòu);將吊車開(kāi)往既定地點(diǎn),從(cóng)水(shuǐ)泥路往草地(dì)途中需要鋪上16mm厚的(dí)鋼板(bǎn)防止(zhǐ)地基(jī)下沉;吊(diào)車就(jiù)位(wèi)後(hòu)需要在4個(gè)支腿(tuǐ)位置處墊(diàn)上(shàng)木方(fāng),避免(miǎn)起吊時(shí)過重導(dǎo)致(zhì)支腿下沉;因箱式(shì)儲能(néng)電池模塊*重(zhòng),達到(dào)56t,需(xū)要(yào)1台200t吊車(chē),作業半徑需(xū)要至少15m,可(kě)滿(mǎn)足(zú)要(yào)求,見(jiàn)圖4。

2.2.2儲能設備現場安(ān)裝及連(lián)接(jiē)

提前清理(lǐ)基座及螺(luó)栓孔(kǒng),按(àn)基(jī)礎上的(dí)安(ān)裝基準綫(xiàn)(*心標(biāo)記(jì),水平(píng)標(biāo)記)對(duì)應設備上的基(jī)準(zhǔn)測點進行調整和測(cè)量及(jí)找正與(yǔ)找平(píng),安裝前需確(què)認好安裝設備的方(fāng)向(xiàng),確(què)保安裝方(fāng)向(xiàng)正(zhèng)確。

儲能變流升壓模塊(kuài)和箱式儲能(néng)電池模(mó)塊(kuài)之(zhī)間通過240V直流電纜進行連接,儲能(néng)電站(zhàn)通(tōng)過35kV高壓電纜(lǎn)連(lián)接到終(zhōng)端35kV係(xì)統(tǒng)開關櫃並入潿洲(zhōu)電網(wǎng),提(tí)前預(yù)鋪35kV主(zhǔ)電(diàn)纜(lǎn)並完成電(diàn)纜(lǎn)打(dǎ)壓及(jí)絕(jué)緣(yuán)測試,然後連接(jiē)至儲(chǔ)能集裝(zhuāng)箱設(shè)備。

2.2.3調試(shì)及(jí)試運行(háng)

配合廠(chǎng)家(jiā)完成儲能(néng)電池集裝箱及(jí)變流(liú)升(shēng)壓模(mó)塊單(dān)機調試(shì),連(lián)接完(wán)成(chéng)後,進(jìn)行(háng)儲能(néng)電站(zhàn)整(zhěng)體調試(shì)及驗收。

調試驗收(shōu)標準(zhǔn):儲(chǔ)能(néng)電站以(yǐ)額定功(gōng)率(shuài)進行三次充放(fàng)電(diàn),連(lián)續並網(wǎng)試(shì)運行72小(xiǎo)時(shí)[2]。

2.3配套(tào)工程(chéng)

2.3.1安(ān)防監控

在(zài)儲(chǔ)能電(diàn)站罩棚(péng)周圍設置兩個(gè)*用監控攝(shè)像頭,監控(kòng)信(xìn)號(hào)接入(rù)終端(duān)廠(chǎng)區(qū)安(ān)防(fáng)係統(tǒng),將(jiāng)儲能電站納入廠區集中(zhōng)監控係(xì)統(tǒng)。監(jiān)控係統(tǒng)在(zài)現(xiàn)場(cháng)設置有(yǒu)匯集(jí)箱,監控視頻(pín)探頭均(jūn)接(jiē)入現場(cháng)匯集箱。新增(zēng)攝像頭電纜通過埋地(dì)方式(shì)走綫,穿過路段(duàn)使(shǐ)用Φ50mm的(dí)鍍鋅鋼管(guǎn)保護(hù)。

2.3.2消(xiāo)防(fáng)工程

儲(chǔ)能(néng)電(diàn)站集裝箱設置(zhì)獨立的火災(zāi)探測控製器(qì),箱(xiāng)體內(nèi)安裝(zhuāng)煙熱探測器(qì),與(yǔ)氣(qì)體滅火(huǒ)係(xì)統聯(lián)動。箱體(tǐ)外設(shè)手動火災報警按鈕和手動氣(qì)體釋放按鈕。

每個(gè)鋰電池(chí)集(jí)裝箱(xiāng)外(wài)放(fàng)置(zhì)一個(gè)1m3的消防砂池,按(àn)照嚴重危(wēi)險等(děng)級還配(pèi)置(zhì)4具(jù)MFT/ABC50(推(tuī)車式磷(lín)酸銨鹽幹粉滅火器)和(hé)4具MF/ABC8(手提(tí)式(shì)磷(lín)酸(suān)銨鹽幹粉滅(miè)火器)進(jìn)行消防保護。

2.3.3照明(míng)

儲(chǔ)能(néng)電站(zhàn)用電(diàn)負荷包(bāo)括(kuò)集(jí)裝(zhuāng)箱內(nèi)負荷和(hé)場地負荷(hé)。場(cháng)地(dì)負荷包括場(cháng)地(dì)上的(dí)照明負荷(hé)。儲(chǔ)能電(diàn)站罩(zhào)棚(péng)內擬采用(yòng)LED工作燈吊(diào)裝(zhuāng)方(fāng)式(shì)。燈具采用時鐘,光控(kòng)等自(zì)動控製(zhì)方式。儲能電站輔(fǔ)助(zhù)用電總

負(fù)荷預估(gū)為50kW,采用380/220V,供電係統(tǒng)的接(jiē)地型(xíng)式采用(yòng)TN-C-S係統。

2.3.4防雷接地(dì)及(jí)絕緣(yuán)配(pèi)合

對所有要求接地(dì)部分(如(rú)交流(liú)升(shēng)壓模塊箱(xiāng),電(diàn)池(chí)集裝箱,35kV開(kāi)關櫃及(jí)其他(tā)電氣設(shè)備(bèi))均應可(kě)靠地接地,電池(chí)集(jí)裝(zhuāng)箱(xiāng)及(jí)變流升壓模(mó)塊(kuài)箱均為(wéi)金屬外殼,利用其金(jīn)屬(shǔ)殼體作為(wéi)防雷接閃(shǎn)器(qì)並(bìng)將其外(wài)殼與接地(dì)網可(kě)靠焊接(jiē),形(xíng)成直擊雷(léi)保(bǎo)護。本次在儲(chǔ)能站區(qū)域建(jiàn)設以水平(píng)接地體為(wéi)主(zhǔ),輔以垂直接(jiē)地體(tǐ)的人工(gōng)復合(hé)接地網,埋(mái)深(shēn)為(wéi)0.8m。新建(jiàn)接地(dì)網與汽輪(lún)機廠(chǎng)區(qū)設(shè)備房接地網(wǎng)相連(lián),保(bǎo)證(zhèng)本站(zhàn)地網(wǎng)接地(dì)電阻(zǔ)小於4歐(ōu)。

3儲能電(diàn)站運行(háng)效果(guǒ)評估

潿洲(zhōu)電(diàn)網儲(chǔ)能電站(zhàn)建設成(chéng)功後(hòu),在擺脫(tuō)光(guāng)伏“靠(kào)天吃(chī)飯(fàn)”,為電網削(xiāo)峰填穀(gǔ),度夏保供的同時,電(diàn)網可以減少1~2台(tái)在綫(xiàn)透(tòu)平(píng)發電(diàn)機組數量,通過“削(xiāo)峰(fēng)填(tián)穀”實現在網(wǎng)燃(rán)氣輪機(jī)發電(diàn)機帶載率(shuài)提高5%至10%,每(měi)年(nián)將節省9200噸標(biāo)準煤(méi)能耗(hào),減(jiǎn)少(shǎo)二氧(yǎng)化碳排放(fàng)18400噸(dūn)。儲(chǔ)能(néng)電站(zhàn)的投用可有(yǒu)效平抑潿洲終(zhōng)端分布(bù)式(shì)光(guāng)伏電(diàn)站波動(dòng),提(tí)升(shēng)電(diàn)網調峰(fēng)能(néng)力和(hé)新能(néng)源(yuán)消納(nà)能(néng)力,是(shì)構建以新(xīn)能源為主(zhǔ)體(tǐ)的(dí)新型電(diàn)力(lì)係統(tǒng)的(dí)重要(yào)支撐(chēng),也是(shì)該(gāi)油田群(qún)電(diàn)網(wǎng)構(gòu)建綠色(sè)多能(néng)互補電(diàn)網,智(zhì)慧電(diàn)網的(dí)重要(yào)組(zǔ)成部分(fēn)。

3.1海上油田群微(wēi)電(diàn)網儲能控(kòng)製及(jí)應用關鍵(jiàn)技(jì)術

儲(chǔ)能(néng)電站根(gēn)據運行實(shí)時工況,全(quán)自(zì)動化進行響應(yīng),當電網觸發機(jī)組(zǔ)故(gù)障(zhàng)跳(tiào)機時滿功(gōng)率釋(shì)放電網,避(bì)免設(shè)備(bèi)脫扣停電,同(tóng)時能夠(gòu)根(gēn)據電(diàn)網(wǎng)熱備情況(kuàng)進行(háng)有功,無功,頻率等控(kòng)製,提(tí)升海(hǎi)上油(yóu)田群微(wēi)電(diàn)網運行的(dí)可靠性。

3.2 儲(chǔ)能電(diàn)站海上(shàng)微電網黑(hēi)啟動控(kòng)製(zhì)技(jì)術

配(pèi)置(zhì)了(liǎo)虛擬(nǐ)同步(bù)機技(jì)術,具備(bèi)獨立建網功(gōng)能,實(shí)現(xiàn)零(líng)壓構網,能(néng)通過(guò)儲能(néng)實現(xiàn)潿(wéi)洲(zhōu)電網的黑(hēi)啟動(dòng)功能。

該(gāi)電(diàn)站(zhàn)取(qǔ)代(dài)了傳統(tǒng)柴(chái)油(yóu)發(fā)電機(jī),可配合(hé)燃(rán)氣輪機(jī)發電(diàn)機實現黑啟動(dòng),有效避免柴油發(fā)電機組工作時產(chǎn)生(shēng)的溫(wēn)室(shì)氣體(tǐ)排放,實現綠(lǜ)色(sè)供電。

4安(ān)科(kē)瑞微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係統

Acrel-2000MG微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係統能(néng)夠(gòu)對(duì)微電網的(dí)源,網(wǎng),荷,儲能係統,充電負(fù)荷(hé)進(jìn)行實(shí)時監控(kòng),診(zhěn)斷告(gào)警,全(quán)景(jǐng)分析,有序管理(lǐ)和*級控製,滿足微電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行監視細致(zhì)化(huà),安全分析(xī)智能(néng)化,調整控製(zhì)前瞻化(huà),全景分析(xī)動(dòng)態(tài)化的(dí)需求(qiú),完成(chéng)不(bù)同目(mù)標下光儲充資(zī)源(yuán)之(zhī)間(jiān)的(dí)靈活互動(dòng)與(yǔ)經濟優化運行(háng),實現能(néng)源(yuán)效(xiào)益,經濟效(xiào)益和環境效益*大(dà)化(huà)。

4.1主(zhǔ)要(yào)功(gōng)能

實時監(jiān)測(cè);

能耗分(fēn)析(xī);

智能(néng)預(yù)測;

協調控製(zhì);

經(jīng)濟(jì)調度(dù);

需求響應。

4.2係統特(tè)點(diǎn)

平滑功(gōng)率(shuài)輸出,提(tí)升綠(lǜ)電(diàn)使(shǐ)用(yòng)率;

削峰(fēng)填穀,穀電利(lì)用(yòng),提高經濟(jì)性;

降低(dī)充電設(shè)備(bèi)對局部電網的衝擊;

降低站(zhàn)內配(pèi)電(diàn)變壓器容(róng)量;

實現(xiàn)源荷*高匹(pǐ)配效能。

4.3相(xiāng)關(guān)控製策(cè)略(lüè)

序號(hào)

係統組(zǔ)成

運行(háng)模(mó)式

控製邏(luó)輯

1

市電(diàn)+負(fù)荷+儲能

峰(fēng)穀套利

根據分時電價(jià),設置晚上低(dī)價(jià)時(shí)段(duàn)充(chōng)電(diàn),白(bái)天高價(jià)時段(duàn)放電,根(gēn)據峰穀價差進行套利(lì)

2

需量(liáng)控(kòng)製

根(gēn)據(jù)變壓器(qì)的容量(liáng)設定(dìng)值,判斷(duàn)儲(chǔ)能的充(chōng)放(fàng)電,使(shǐ)得變壓器容量(liáng)保(bǎo)持(chí)在(zài)設定容量值以下,降低(dī)需量(liáng)電費

3

動態擴容

對於(yú)出現(xiàn)大功率(shuài)的設備,且(qiě)持(chí)續時間比(bǐ)較短(duǎn)時(shí),可(kě)以通過控(kòng)製儲(chǔ)能(néng)放電(diàn)進行(háng)補(bǔ)充該部(bù)分(fēn)的功率需求,

4

需(xū)求響應(yīng)

根(gēn)據電網(wǎng)調(tiáo)度(dù)的(dí)需(xū)求,在(zài)電(diàn)網出現(xiàn)用(yòng)電高(gāo)峰時進行放電,在電(diàn)網出(chū)現用(yòng)電低(dī)穀(gǔ)時進行充(chōng)電;

5

平(píng)抑(yì)波(bō)動(dòng)

根據負荷的用(yòng)電功率(shuài)變(biàn)化(huà),進(jìn)行充(chōng)放電的控(kòng)製(zhì),如功(gōng)率(shuài)變(biàn)化率大(dà)於(yú)某(mǒu)個設定(dìng)值,進(jìn)行放電,主(zhǔ)要(yào)用(yòng)於(yú)降(jiàng)低(dī)電(diàn)網衝擊(jī)

6

備用

當電網(wǎng)出(chū)現故障(zhàng)時,啟動儲(chǔ)能係統,對重(zhòng)要(yào)負(fù)荷(hé)進行(háng)供(gōng)電,保(bǎo)證(zhèng)生(shēng)產用(yòng)電(diàn)

7

市電+負(fù)荷(hé)+光伏(fú)

自發(fā)自(zì)用,餘電上網(wǎng)

光(guāng)伏發電優先(xiān)供自(zì)己(jǐ)負(fù)荷使用(yòng),多餘的電進行上(shàng)網,不(bù)足的(dí)由市(shì)電(diàn)補充

8

自發自(zì)用

主(zhǔ)要針對光(guāng)伏多發時,存在一(yī)個防逆(nì)流控製,調節光伏逆變(biàn)器的功率輸(shū)出(chū),讓變(biàn)壓(yā)器(qì)的輸出(chū)功率(shuài)接近為0

9

市電+負荷+光(guāng)伏+儲能

自(zì)發自用(yòng)

通過(guò)設置PCC點(diǎn)的(dí)功率值,係(xì)統控製(zhì)PCC點功(gōng)率穩定(dìng)在(zài)設置值。在這種狀態(tài)下,係統處於自(zì)發(fā)自(zì)用的狀態(tài)下,即:

1)當分布式(shì)電(diàn)源(yuán)輸(shū)出功率大於(yú)負載功率時,不能(néng)*全(quán)被負(fù)載(zǎi)消(xiāo)耗(hào)時,增加負載或儲能(néng)係(xì)統(tǒng)充電(diàn)。

2)當分(fēn)布式電(diàn)源(yuán)輸出功(gōng)率(shuài)小於負載功(gōng)率(shuài)時(shí),不(bù)夠(gòu)負載(zǎi)消(xiāo)耗(hào)時,減少負載(或(huò)者(zhě)調(tiáo)節充電(diàn)功率(shuài))或者(zhě)儲能(néng)係統對負載(zǎi)放電。

10

削(xiāo)峰(fēng)填(tián)穀

1)根據用戶(hù)用電規律,設(shè)置峰值和穀值,當電(diàn)網(wǎng)功(gōng)率(shuài)大於峰(fēng)值時(shí),儲(chǔ)能係統放電,以此來降低負(fù)荷(hé)高峰;當電網功率小於穀值(zhí)時(shí),儲能(néng)係統充電(diàn),以(yǐ)此來填(tián)補(bǔ)負荷(hé)低(dī)穀,使(shǐ)發電,用電(diàn)趨於平衡(héng)。

2)根據分布式電(diàn)源發電(diàn)規律,設(shè)置(zhì)峰值和穀(gǔ)值(zhí),當電網(wǎng)功率(shuài)大於峰值時(shí),儲能係統(tǒng)充(chōng)電,以此(cǐ)來降(jiàng)低(dī)發電高(gāo)峰;當(dāng)電網功率(shuài)小於(yú)穀值時,儲能係統放電,以此(cǐ)來填補(bǔ)發(fā)電(diàn)低穀,使(shǐ)發(fā)電,用電趨(qū)於平衡(héng)。

11

需(xū)量控製

在光伏係統(tǒng)*大化出力的情況下(xià),如果負荷(hé)功率仍(réng)然(rán)超(chāo)過(guò)設置(zhì)的需量功(gōng)率(shuài),則(zé)控(kòng)製儲(chǔ)能(néng)係統出力,平(píng)抑超出需(xū)量部(bù)分的(dí)功率,增(zēng)加係統(tǒng)的(dí)經濟(jì)性(xìng)。

12

動態擴容(róng)

對於出(chū)現高負(fù)荷時(shí),優先(xiān)利用(yòng)光(guāng)儲(chǔ)係統對負荷進行供電(diàn),保證(zhèng)變壓(yā)器不超載

13

需求響應

根據電(diàn)網調度的需求,在(zài)電網(wǎng)出(chū)現用(yòng)電高峰(fēng)時進行(háng)放(fàng)電或者充電樁降功率(shuài)或(huò)停止充電,在(zài)電(diàn)網出現(xiàn)用電低(dī)穀時進行充(chōng)電或(huò)者充電充電;

14

有序充電

在變壓(yā)器容量(liáng)範(fàn)圍(wéi)內(nèi)進(jìn)行(háng)充電,如果充電(diàn)功(gōng)率(shuài)接近變(biàn)壓(yā)容量(liáng)限(xiàn)值(zhí),優先(xiān)控製光伏*大功率輸出(chū)或(huò)儲能(néng)進行放電,如果(guǒ)光(guāng)儲仍(réng)不滿足充電(diàn)需求,則進(jìn)行降(jiàng)功率(shuài)運(yùn)行,直至切(qiē)除(chú)部分(fēn)充電(diàn)樁(zhuāng)(改變充(chōng)電(diàn)行為),對於充電(diàn)樁(zhuāng)的切除按(àn)照後(hòu)充先(xiān)切(qiē),先(xiān)來(lái)後(hòu)切的(dí)方式進行有(yǒu)序的充電(diàn)。(有些(xiē)是(shì)以充電時間(jiān)與(yǔ)充電功(gōng)率為控(kòng)製變(biàn)量,以(yǐ)充(chōng)電(diàn)費用或(huò)者(zhě)峰(fēng)穀差*小(xiǎo)為目標)

15

經濟優(yōu)化調度

對(duì)發(fā)電用(yòng)進(jìn)行預測,結合分時電(diàn)價,以(yǐ)用電成本*少(shǎo)為(wéi)目標進(jìn)行(háng)策略(lüè)製(zhì)定

16

平抑(yì)波(bō)動

根(gēn)據負(fù)荷的(dí)用電(diàn)功率變(biàn)化(huà),進行(háng)充放(fàng)電的(dí)控製(zhì),如(rú)功率變(biàn)化(huà)率大(dà)於某個(gè)設定值(zhí),進行(háng)放(fàng)電(diàn),主(zhǔ)要用於(yú)降(jiàng)低(dī)電(diàn)網(wǎng)衝擊(jī)

17

力調控製

跟蹤(zōng)關口功(gōng)率(shuài)因數,控製(zhì)儲能PCS連續調(tiáo)節無(wú)功功率輸出(chū)

18

電池維護策略(lüè)

定期(qī)對(duì)電池(chí)進(jìn)行(háng)一(yī)次(cì)100%DOD深充(chōng)深放循(xún)環;通(tōng)過係統(tǒng)下(xià)發指(zhǐ)令(líng),更改(gǎi)BMS的充滿和放空保(bǎo)護(hù)限(xiàn)值,以滿足(zú)100%DOD充放,係統按照(zhào)正常調(tiáo)度策略運行(háng)

19

熱管(guǎn)理策(cè)略

基(jī)於(yú)電池(chí)的*高(gāo)溫度,控(kòng)製多(duō)台空調的啟停(tíng)

1)削峰(fēng)填(tián)穀(gǔ):配(pèi)合儲能設備,低充高放

2)需量(liáng)控(kòng)製:能量儲存(cún),充(chōng)放電功(gōng)率跟蹤(zōng)

3)備(bèi)用電(diàn)源(yuán)

4)柔性(xìng)擴容:短(duǎn)期(qī)用(yòng)電功率大(dà)於變(biàn)壓器容量時,儲能快(kuài)速(sù)放電(diàn),滿足負(fù)載(zǎi)用(yòng)能(néng)要求

4.4核心功(gōng)能(néng)

1)多(duō)種協(xié)議(yì)

支持多(duō)種(zhǒng)規約(yuē)協(xié)議(yì),包(bāo)括(kuò):ModbusTCP/RTU,DL/T645-07/97,IEC60870-5-101/103/104,MQTT,CDT,*三(sān)方(fāng)協議定(dìng)製等(děng)。

2)多(duō)種通訊方式(shì)

支(zhī)持多種(zhǒng)通(tōng)信(xìn)方(fāng)式:串口(kǒu),網口,WIFI,4G。

3)通(tōng)信管理(lǐ)

提(tí)供(gōng)通(tōng)信通道(dào)配置(zhì),通(tōng)信(xìn)參(cān)數設定(dìng),通(tōng)信(xìn)運行監視(shì)和(hé)管理(lǐ)等。提供(gōng)規約調試(shì)的工具(jù),可(kě)監(jiān)視(shì)收發原碼,報文解析,通道(dào)狀態(tài)等(děng)。

4)智能策(cè)略

係統(tǒng)支(zhī)持自(zì)定義控製策略(lüè),如(rú)削峰(fēng)填(tián)穀,需量控製,動(dòng)態擴容,後(hòu)備(bèi)電源(yuán),平(píng)抑波動,有序(xù)充電(diàn),逆(nì)功率(shuài)保(bǎo)護等策略,保(bǎo)障(zhàng)用(yòng)戶的(dí)經(jīng)濟性與安全性。

5)全量(liáng)監控(kòng)

覆蓋傳(chuán)統(tǒng)EMS盲區,可(kě)接入(rù)多種(zhǒng)協(xié)議(yì)和不同(tóng)廠(chǎng)家設備(bèi)實現(xiàn)統一監(jiān)製,實(shí)現(xiàn)環境,安防(fáng),消防,視頻監控(kòng),電能(néng)質量(liáng),計量,繼(jì)電保(bǎo)護等多(duō)係(xì)統和(hé)設備的全量(liáng)接入。

4.5係統(tǒng)功能(néng)

係統主界麵(miàn),包含微電網光(guāng)伏(fú),風電(diàn),儲能,充(chōng)電樁(zhuāng)及總體負荷情(qíng)況(kuàng),體現係統主接綫圖,光(guāng)伏信(xìn)息,風電信息,儲(chǔ)能(néng)信息,充(chōng)電(diàn)樁信息,告警信(xìn)息(xī),收益(yì),環(huán)境(jìng)等。

圖片

儲能監控

係統綜合數(shù)據(jù):電(diàn)參量(liáng)數據,充放電(diàn)量數據,節(jié)能減排(pái)數據;

運(yùn)行模(mó)式:峰穀模(mó)式(shì),計(jì)劃曲(qū)綫,需量控製(zhì)等(děng);

統計電量(liáng),收(shōu)益等(děng)數(shù)據(jù);

儲(chǔ)能(néng)係統功率(shuài)曲(qū)綫(xiàn),充(chōng)放(fàng)電量(liáng)對比(bǐ)圖,實時掌握(wò)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)的(dí)整(zhěng)體運行水(shuǐ)平(píng)。

光(guāng)伏(fú)監控

圖片(piàn)1

光伏(fú)係統(tǒng)總出(chū)力情況(kuàng)

逆變器(qì)直(zhí)流側(cè),交流(liú)側運(yùn)行狀態監(jiān)測(cè)及報警(jǐng)

逆(nì)變器及(jí)電(diàn)站發電(diàn)量統(tǒng)計及(jí)分(fēn)析

並(bìng)網櫃電(diàn)力監(jiān)測及(jí)發電量統(tǒng)計(jì)

電(diàn)站發電量(liáng)年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計,識別(bié)低效(xiào)發(fā)電電站;

發電收(shōu)益統計(補(bǔ)貼收(shōu)益,並(bìng)網(wǎng)收益)

輻照(zhào)度/風力/環境溫濕度監測(cè)

並(bìng)網電能質量監測(cè)及分(fēn)析(xī)

光伏預測

圖片2

以海量(liáng)發電和環(huán)境數據為根源,以高精(jīng)度數值氣象預報為(wéi)基礎,采用(yòng)多(duō)維度(dù)同構異(yì)質(zhì)BP,LSTM神(shén)經網絡光功(gōng)率預測方法。

時(shí)間分辨(biàn)率:15min

超(chāo)短期未(wèi)來(lái)4h預(yù)測精度>90%

短(duǎn)期未(wèi)來72h預(yù)測(cè)精度>80%

短期(qī)光(guāng)伏功率預測(cè)

超短期(qī)光伏功率(shuài)預(yù)測(cè)

數值天氣(qì)預(yù)報(bào)管(guǎn)理

誤差統計計(jì)算(suàn)

實時(shí)數(shù)據(jù)管理

歷史數(shù)據管理

光(guāng)伏(fú)功(gōng)率預測數據人(rén)機(jī)界(jiè)麵(miàn)

風(fēng)電(diàn)監控

圖片(piàn)3

風力發電(diàn)係(xì)統總出力(lì)情況

逆(nì)變器(qì)直流(liú)側,交流側運(yùn)行(háng)狀態(tài)監(jiān)測及報警(jǐng)

逆(nì)變(biàn)器及(jí)電(diàn)站發電量(liáng)統計及分(fēn)析(xī)

並網櫃電(diàn)力(lì)監測及發(fā)電量(liáng)統計

電站發電(diàn)量年(nián)有效利用小時(shí)數統計(jì),識別低效(xiào)發(fā)電電站(zhàn);

發(fā)電(diàn)收(shōu)益統計(補(bǔ)貼(tiē)收益,並(bìng)網收益)

風力(lì)/風(fēng)速(sù)/氣(qì)壓/環境(jìng)溫濕度監(jiān)測

並網電能(néng)質量(liáng)監測及分(fēn)析

充電樁係(xì)統

圖片4

實時(shí)監測(cè)充電係(xì)統(tǒng)的充電電壓,電(diàn)流(liú),功率(shuài)及各(gè)充電(diàn)樁運行(háng)狀(zhuàng)態(tài);

統計(jì)各充電(diàn)樁充(chōng)電(diàn)量,電(diàn)費等(děng);

針(zhēn)對異常信(xìn)息進行(háng)故(gù)障告(gào)警;

根據用(yòng)電負(fù)荷柔性調節充(chōng)電(diàn)功率(shuài)。

電能質(zhì)量

圖(tú)片(piàn)5

對整個(gè)係統(tǒng)範圍內的(dí)電能(néng)質量和電(diàn)能可靠性狀(zhuàng)況(kuàng)進行(háng)持續性的監(jiān)測(cè)。如(rú)電壓諧波(bō),電壓閃(shǎn)變,電壓不(bù)平(píng)衡等(děng)穩(wěn)態數據和電壓(yā)暫(zàn)升(shēng)/暫(zàn)降(jiàng),電壓中(zhōng)斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監測分析及錄(lù)波(bō)展示,並對電壓,電流瞬變(biàn)進(jìn)行監測。

4.6設(shè)備選型

序號

名稱(chēng)

圖(tú)片

型號

功(gōng)能(néng)說明

使用(yòng)場景(jǐng)

1

微機保(bǎo)護裝置(zhì)

IMG_9943

AM6,AM5SE

110kv及(jí)以下電(diàn)壓等級綫路,主變,電動機,電容(róng)器(qì),母(mǔ)聯等(děng)回(huí)路保護,測(cè)控裝置(zhì)

110kV,35kV,10kV

2

電能(néng)質(zhì)量(liáng)在綫監(jiān)測裝(zhuāng)置

XSX09616

APView500

集諧(xié)波分(fēn)析/波形(xíng)采樣/電壓(yā)閃變監測/電(diàn)壓(yā)不(bù)平(píng)衡度(dù)監測,電壓暫降(jiàng)/暫升/短(duǎn)時中斷等暫態監測(cè),事件記(jì)錄,測(cè)量控(kòng)製(zhì)等(děng)功(gōng)能為一體,滿足電能(néng)質量評估標準(zhǔn),能夠滿足110kv及以下供電係統(tǒng)電(diàn)能(néng)質量監(jiān)測(cè)的要(yào)求(qiú)

110kV,35kV,10kV,0.4kV

3

防孤(gū)島保(bǎo)護裝(zhuāng)置

IMG_9945

AM5SE-IS

防止(zhǐ)分布(bù)式電源(yuán)並網發(fā)電係統(tǒng)非計劃(huá)持(chí)續(xù)孤(gū)島(dǎo)運行(háng)的(dí)繼(jì)電保護(hù)措施,防止電網(wǎng)出(chū)現孤(gū)島(dǎo)效(xiào)應。裝(zhuāng)置具有(yǒu)低(dī)電壓保(bǎo)護,過(guò)電壓(yā)保護,高頻保護,低頻(pín)保護(hù),逆功率保護(hù),檢(jiǎn)同(tóng)期(qī),有壓合閘等(děng)保(bǎo)護(hù)功(gōng)能

110kV,35kV,10kV,0.4kV

4

多(duō)功能(néng)儀表(biǎo)

XSX09687

APM520

全電力參數(shù)測(cè)量,復(fù)費(fèi)率電(diàn)能計量,四(sì)象(xiàng)限電(diàn)能(néng)計量,諧(xié)波(bō)分(fēn)析以(yǐ)及(jí)電能監(jiān)測(cè)和(hé)考(kǎo)核管(guǎn)理。

接口功(gōng)能:帶(dài)有(yǒu)RS485/MODBUS協(xié)議

並網(wǎng)櫃(guì),進綫櫃,母聯櫃(guì)以(yǐ)及(jí)重(zhòng)要回(huí)路(lù)

5

多功能(néng)儀表(biǎo)

XSX02967

AEM96

具(jù)有(yǒu)全(quán)電(diàn)量(liáng)測量,諧波畸變率,分時(shí)電(diàn)能統(tǒng)計(jì),開關量輸入(rù)輸出,模擬量輸(shū)入(rù)輸出(chū)。

主要用於電能(néng)計量(liáng)和(hé)監(jiān)測(cè)

6

電動汽(qì)車充電(diàn)樁

XSX05685

AEV200-DC60S

AEV200-DC80D

AEV200-DC120S

AEV200-DC160S

輸出功率160/120/80/60kW直(zhí)流(liú)充電樁(zhuāng),滿(mǎn)足快速(sù)充(chōng)電的需(xū)要(yào)。

充電(diàn)樁(zhuāng)運(yùn)營和充(chōng)電控製(zhì)

7

輸入輸出(chū)模塊

XSX09551

ARTU100-KJ8

可(kě)采(cǎi)集8路開關量信號(hào),提(tí)供8路繼電器(qì)輸出(chū)

信(xìn)號采(cǎi)集(jí)和控製輸出(chū)

8

智能(néng)網(wǎng)關

XSX00052

ANet-2E4SM

邊緣計算(suàn)網關,嵌入式(shì)linux係(xì)統,網絡通訊(xùn)方式(shì)具有Socket方式(shì),支(zhī)持(chí)XML格(gé)式(shì)壓(yā)縮上傳,提(tí)供AES加密(mì)及MD5身份認證等安(ān)全需求,支持斷點續傳(chuán),支持Modbus,ModbusTCP,DL/T645-1997,DL/T645-2007,101,103,104協議(yì)

電能(néng),環境等(děng)數(shù)據采集(jí),轉換(huàn)和(hé)邏輯判斷(duàn)

5結語

光(guāng)儲(chǔ)充一(yī)體化充電站(zhàn)應(yīng)用綜(zōng)合能源服(fú)務建設模(mó)式(shì)意(yì)義(yì)重大(dà)。清(qīng)潔,*效,可靠(kào)的(dí)能(néng)源服務(wù)可(kě)以通過對(duì)電池(chí),管理(lǐ)係(xì)統係統的細致(zhì)優化來(lái)實現(xiàn)。未(wèi)來,綜(zōng)合能(néng)源(yuán)服務將隨著(zhuó)清(qīng)潔(jié)能(néng)源技術的不(bù)斷創新(xīn)而(ér)進一(yī)步成(chéng)熟和普(pǔ)及(jí),為(wéi)中(zhōng)國提供(gōng)可行的解決方(fāng)案,以(yǐ)達到(dào)碳中(zhōng)和目標,促進(jìn)新(xīn)能源運輸的普及(jí)。一體化的(dí)能源服(fú)務建設模(mó)式(shì)將成(chéng)為為建(jiàn)設綠色智能社會提供堅(jiān)實支(zhī)撐(chēng)的新(xīn)能源基礎(chǔ)設施(shī)的(dí)重要組(zǔ)成(chéng)部(bù)分(fēn)。

參考文獻(xiàn):

【1】《“十四五”科(kē)技創(chuàng)新與發展規劃》[R].中(zhōng)國(guó)海(hǎi)洋石(shí)油集團(tuán)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī),2020.7.

【2】GB/T51048-2014《電化(huà)學(xué)儲能電(diàn)站(zhàn)設(shè)計規(guī)範(fàn)》[S].中(zhōng)國(guó)計(jì)劃出版(bǎn)社(shè),2018.

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【4】喻誌(zhì)友(yǒu),勞(láo)景(jǐng)水,葉(yè)海(hǎi)賓(bīn),楊(yáng)季平(píng),徐(xú)偉.海(hǎi)上油(yóu)氣(qì)田電(diàn)網分布(bù)式(shì)儲(chǔ)能電站建設

【6】安(ān)科(kē)瑞(ruì)企業微電網(wǎng)設計與(yǔ)應(yīng)用手冊.2022年05版