2020能源互聯(lián)網(wǎng)中光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)與解決方案探討

能源互聯(lián)網(wǎng)中光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)與解決方案探討

目錄CONTENTS01能源互聯(lián)中光儲(chǔ)系統(tǒng)業(yè)務(wù)生態(tài)光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案光儲(chǔ)應(yīng)用案例020304科華光儲(chǔ)產(chǎn)品及方案

01能源互聯(lián)中光儲(chǔ)系統(tǒng)業(yè)務(wù)生態(tài)

能源互聯(lián)中光儲(chǔ)系統(tǒng)業(yè)務(wù)生態(tài)光伏是多能源子系統(tǒng)的重要來(lái)源儲(chǔ)能是多能源子系統(tǒng)的綜合紐帶運(yùn)營(yíng)平臺(tái)信息平臺(tái)

物理平臺(tái)系統(tǒng)耦合能源互補(bǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化

棄風(fēng)、棄光率

2018年，西北五?。▍^(qū)）統(tǒng)調(diào)口徑新增風(fēng)電并網(wǎng)容量335.3萬(wàn)千瓦，累計(jì)并網(wǎng)容量4905萬(wàn)千瓦，占全網(wǎng)總裝機(jī)的19.43%；風(fēng)電發(fā)電量870.16億千瓦時(shí)，占全網(wǎng)總發(fā)電量的11.33%；利用小時(shí)數(shù)1902小時(shí)，棄風(fēng)電量168.37億千瓦時(shí)，棄風(fēng)率16.21%2018年，五?。▍^(qū)）統(tǒng)調(diào)口徑棄風(fēng)率分別為：新疆

22.95%、甘肅

19.22%、陜西

2.64%、寧夏

2.31%、青海

1.62%2018年，西北五省（區(qū)）統(tǒng)調(diào)口徑新增光伏發(fā)電并網(wǎng)容量546.3萬(wàn)千瓦，累計(jì)并網(wǎng)容量4046萬(wàn)千瓦，占全網(wǎng)總裝機(jī)的16.0%；光伏發(fā)電量481.85億千瓦時(shí)，占全網(wǎng)總發(fā)電量的6.27%；利用小時(shí)數(shù)1372小時(shí)，棄光電量47.14億千瓦時(shí)，棄光率8.91%。2018年，五?。▍^(qū)）棄光率分別為：新疆15.84%、甘肅10.00%、陜西7.39%、青海4.76%、寧夏4.41%能源互聯(lián)中光儲(chǔ)系統(tǒng)業(yè)務(wù)生態(tài)

風(fēng)光發(fā)電考核風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站應(yīng)按時(shí)向電力調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)送短期及超短期功率預(yù)測(cè)曲線，預(yù)測(cè)上傳率應(yīng)大于95%,若未達(dá)標(biāo)，每降低1%按全場(chǎng)容量×6分/萬(wàn)千瓦考核風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站應(yīng)按時(shí)向電力調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)送日功率預(yù)測(cè)曲線，風(fēng)電場(chǎng)提供的日預(yù)測(cè)曲線最大誤差不超過(guò)25%，光伏電站提供的日預(yù)測(cè)曲線最大誤差不超過(guò)20%，若未達(dá)標(biāo)，則按偏差積分電量0.2分/萬(wàn)千瓦時(shí)考核風(fēng)電、光伏電站應(yīng)按時(shí)向電力調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)送超短期功率預(yù)測(cè)曲線，風(fēng)電，光伏電站超短期預(yù)測(cè)曲線第2小時(shí)調(diào)和平均數(shù)準(zhǔn)確率不小于75%，若未達(dá)標(biāo)，每減少1%按全場(chǎng)裝機(jī)容量*0.015分/萬(wàn)千瓦考核“兩個(gè)細(xì)則”：

《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》

《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》

能源互聯(lián)中光儲(chǔ)系統(tǒng)業(yè)務(wù)生態(tài)

02光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案電網(wǎng)

光伏儲(chǔ)能應(yīng)用靈活，可適應(yīng)未來(lái)電力輔助服務(wù)需求，適合比較大容量的儲(chǔ)能電站。2.1

交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)系統(tǒng)組成

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案VSG技術(shù)：模擬傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程，以增加電力系統(tǒng)的虛擬慣性和阻尼，使分布式電源更“友好”的接入電網(wǎng)。2.1交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)1：VSG技術(shù)1/m+

-ω1/Jωs++ω0+

-Pref++Pfdbω0ωref1/sθrefn++Qref+-QU0UrefUd參考電壓生成+Uqdq坐標(biāo)變換θ電壓環(huán)PI控制

Id

Iqθ電流環(huán)PI控制UaUbUcSVPWM調(diào)制虛擬慣性環(huán)節(jié)△Pr

ef

0

grid

dtP

P

K(w

w )

J

d

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.1

交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2：并離網(wǎng)無(wú)縫切換技術(shù)離網(wǎng)切并網(wǎng)控制方法

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.1

交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2：并離網(wǎng)無(wú)縫切換技術(shù)并網(wǎng)切離網(wǎng)控制方法

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.1

交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)3：黑啟動(dòng)技術(shù)閉合各開(kāi)關(guān)

選取黑啟變流器PCS1閉合PCS1接觸器，緩啟動(dòng)建立電壓源投入其他變流器

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.1

交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)交流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)4：多機(jī)并聯(lián)技術(shù)并網(wǎng)+PCS1AB-C+PCS4AB-C制定相應(yīng)的控制策略對(duì)諧振尖峰進(jìn)行抑制，保證并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行光儲(chǔ)設(shè)備設(shè)計(jì)需求：1、輸出濾波器有源阻尼設(shè)計(jì)2、軟件控制對(duì)電網(wǎng)正反饋進(jìn)行處理

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.2

直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)系統(tǒng)組成電網(wǎng)儲(chǔ)能光伏儲(chǔ)能節(jié)省升壓變和高壓柜的投資，主要應(yīng)用在棄光/超配場(chǎng)合，適合小容量項(xiàng)目。

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.2

直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)1：直流下垂技術(shù)多臺(tái)并機(jī)運(yùn)行時(shí)，可自動(dòng)穩(wěn)母線，并實(shí)現(xiàn)功率均分。P/kWU/VPminPmaxV0V1V20L11V

1

V

2L

P

max

P

min直流下垂控制方程：Vbus_ref

L1

Pfdb

V

0LoadDC/DCBATDC

BUS圖2

直流下垂

圖1

直流母線示意圖

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.2

直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2：直流并離網(wǎng)切換技術(shù)恒功率模式充放電母線掉電母線電壓環(huán)支撐轉(zhuǎn)為恒壓模式調(diào)整母線電壓支撐直流母線

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.3

直流母線光儲(chǔ)解決方案1工作模式DC/AC工作模式：MPPT模式DC/DC工作模式：恒功率模式DC/AC控制直流母線電壓減少電池充放電次數(shù)原有電站改造方案電站調(diào)度EMSBMSGrid

DC/DCDC/AC

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.3

直流母線光儲(chǔ)解決方案2工作模式DC/AC工作模式：恒功率模式DC/DC工作模式：

MPPT模式DC/DC控制直流母線電壓并網(wǎng)、離網(wǎng)功率輸出平滑，光伏波動(dòng)靠DCDC吸收新建電站電站調(diào)度EMSBMSGrid

DC/DCDC/AC

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案2.3

直流母線光儲(chǔ)解決方案3工作模式DC/AC工作模式：恒功率模式DC/DC工作模式：

MPPT模式電池控制直流母線電壓并網(wǎng)、離網(wǎng)新建電站電池管理復(fù)雜電站調(diào)度EMSBMSGridDC/DC

DC/AC

光儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案

直流側(cè)儲(chǔ)能解決方案—3個(gè)方案比較方案1方案2方案3工作模式DC/AC：MPPT模式DC/DC：恒功率模式DC/AC：恒功率模式DC/DC：

MPPT模式DC/AC：恒功率模式DC/DC：

MPPT模式母線控制權(quán)DC/ACDC/DC電池并/離網(wǎng)并網(wǎng)并網(wǎng)/離網(wǎng)并網(wǎng)/離網(wǎng)適用范圍原有光伏電站改造新建電站新建電站

03光儲(chǔ)應(yīng)用案例

海外創(chuàng)新型混合光儲(chǔ)項(xiàng)目海外MW光儲(chǔ)智慧能源示范工程~=PV33kV雙向250kW

PCS=DC-DC200kWMPPT=BAT200kWh500kW400V~=PV雙向250kW

PCS=DC-DC200kWMPPT=BAT200kWh~=PV250kWMPPTDC-DC250kW==BAT200kWh500kW~=PV250kWMPPTDC-DC250kW==~=PV==BAT200kWh400V已建新建==BAT

BAT100kWh

100kWhDC-DC250kW

1.3MW/1500V

南方電網(wǎng)-世界首個(gè)特高壓混合直流工程廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”智慧能源示范工程系統(tǒng)配置情況直流母線光儲(chǔ)充微網(wǎng)解決方案我司提供：±375V直流系統(tǒng)解決方案及設(shè)備DC/DC

儲(chǔ)能變流器DC/DC

光伏變流器DC/DC充電樁UPS

等基礎(chǔ)設(shè)備

馬達(dá)加斯加光儲(chǔ)微網(wǎng)項(xiàng)目海外智能光儲(chǔ)微網(wǎng)項(xiàng)目科華提供電網(wǎng)柜、630kVA

箱變、550kVA柴油發(fā)電機(jī)、410kW

光伏系統(tǒng)、500kW/1.1MWh

儲(chǔ)能系統(tǒng)及相應(yīng)的EMS能量控制系統(tǒng)和離并網(wǎng)切換裝置、配電等系統(tǒng)構(gòu)成，特殊復(fù)雜的控制策略，工作模式多達(dá)十余種。

福大風(fēng)光儲(chǔ)智慧能源系統(tǒng)系統(tǒng)配置情況1、光伏130kW2、儲(chǔ)能250kW3、風(fēng)機(jī)1臺(tái)4、EMS系統(tǒng)：1套福州大學(xué)校區(qū)建設(shè)的風(fēng)光儲(chǔ)智慧能源系統(tǒng)

河南電網(wǎng)100MW儲(chǔ)能項(xiàng)目

甘肅720MWh網(wǎng)域大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目科華恒盛作為PCS核心供應(yīng)商助力甘肅180MW/720MWh大規(guī)模儲(chǔ)能電站建設(shè)。儲(chǔ)能系統(tǒng)情況1、采用廂式儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、單機(jī)500kW的功率機(jī)型

湖南電網(wǎng)長(zhǎng)沙一期60MW儲(chǔ)能項(xiàng)目電網(wǎng)60MW儲(chǔ)能示范工程是作為長(zhǎng)沙儲(chǔ)能一期示范重點(diǎn)工程。該項(xiàng)目分三個(gè)電站建設(shè)，采用了科華恒盛單系統(tǒng)1MW儲(chǔ)能升壓一體系統(tǒng)解決方案

明陽(yáng)大慶風(fēng)電儲(chǔ)能項(xiàng)目設(shè)計(jì)一機(jī)一儲(chǔ)，平滑風(fēng)機(jī)出力及棄風(fēng)應(yīng)用500kW/1.2MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)：----項(xiàng)目為平滑風(fēng)機(jī)出力應(yīng)用打下基礎(chǔ)；-----特別針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)零下35℃極寒天氣和風(fēng)壓大的設(shè)計(jì)；

科華光儲(chǔ)產(chǎn)品及方案04

大型電站分布式發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng)/微電網(wǎng)系統(tǒng)儲(chǔ)能/綜合能源服務(wù)科華光儲(chǔ)綜合能源解決方案

PCS獨(dú)立微網(wǎng)系統(tǒng)系統(tǒng)配套產(chǎn)品EMS能量管理系統(tǒng)MPPT

DC/DC變換器三相控逆一體機(jī)MPPT

DC/DC控制器（348V/384V）離網(wǎng)逆變器（10~600kVA）隔離型非隔離型1500V系列