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摘 要:隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和可再生能源的快速發(fā)展有所增加,儲能技術(shù)逐漸成為調(diào)節(jié)能源供需深入、提高能源利用效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)大局,在這一背景下,分布式儲能系統(tǒng)應(yīng)運而生,成為應(yīng)對能源不穩(wěn)定性與波動性的有效手段管理。分布式儲能借助小型化能力和水平、模塊化的儲能設(shè)備,能夠在用戶端進行能量的存儲與釋放經過,從而實現(xiàn)對局部電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié),這種系統(tǒng)不僅能夠有效平衡可再生能源(如太陽能和風(fēng)能)在發(fā)電過程中的間歇性和不穩(wěn)定性,還能在電力需求高峰時提供可靠的電力支持,減輕對電網(wǎng)的壓力提升。本文介紹了安科瑞Acrel-1000DP分布式儲能監(jiān)控系統(tǒng)在浙江嘉興晉億實業(yè)5MW分布式儲能項目中的應(yīng)用,該系統(tǒng)優(yōu)化了企業(yè)的能源管理部署安排,可以有效降低電力成本相對較高、確保生產(chǎn)活動的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:分布式儲能通過活化;可再生能源;能源管理高效利用;
1. 項目概述
晉億實業(yè)股份有限公司位于浙江省嘉興市嘉善縣惠民街道松海路66號廠區(qū)拓展基地,屬于220kV東云變供區(qū)集中展示,由東云變35kV晉流683線供電。
晉億實業(yè)5MW分布式儲能項目(以下簡稱“本項目")是某新能源科技有限公司在晉億實業(yè)廠區(qū)內(nèi)空地新建的一期規(guī)模為5MW/10MWh的鉛碳電池儲能系統(tǒng)(已取得備案2401-330421-04-01-898044)體系流動性,接入晉億實業(yè)股份有限公司配電房10kV母線。儲能系統(tǒng)平時用以給晉億實業(yè)股份有限公司廠區(qū)日常生產(chǎn)負荷削峰填谷實現了超越,運行模式為每天固定時間“兩充兩放"新產品,充電時間為0:00-7:00、11:00-13:00橋梁作用,放電時間為9:00-11:00長遠所需、15:00-17:00求索,正常情況下儲能系統(tǒng)所放電量“自發(fā)自用,不上網(wǎng)"生產創效。
2. 配電房現(xiàn)狀
晉億實業(yè)股份有限公司廠區(qū)內(nèi)建設(shè)有35kV配電房1座結構,變壓器2臺,1#主變?nèi)萘?2500kVA優化上下,2#主變?nèi)萘?000kVA能力建設,10kV采用單母分段接線模式。
負荷方面生產體系,2023年晉億實業(yè)股份有限公司年至大下送功率約14.4MW表現明顯更佳,至大負載率約為82.44%,年平均負載率約68.57%技術節能;電源方面指導,晉億實業(yè)目前已有5.03MWp光伏接入10kVI段母線上,通過1#主變上傳至35kV晉流683線國際要求。
圖2.1配電房現(xiàn)狀電氣主接線
3. 分布式儲能設(shè)計
本項目在嘉善縣惠民街道松海路66號晉億實業(yè)廠區(qū)配電房東南側(cè)空地位置建造5MW/10MWh儲能項目工程流動性,距離晉億實業(yè)股份有限公司距離約100米。
儲能單元由儲能一體柜競爭激烈、變壓器持續創新、匯流站組成。本項目配置儲能容量為186kW/372kWh的磷酸鐵鋰儲能一體柜27臺空白區,3000kVA變壓器1臺協調機製,2500kVA變壓器1臺,并建設(shè)一座10kV開關(guān)艙形勢。本次15套186kW/372kWh(即2790kW/5580kWh)的磷酸鐵鋰儲能一體柜接入1臺3000kVA升壓變實踐者,12套186kW/372kWh(即2232kW/4464kWh)的磷酸鐵鋰儲能一體柜接入1臺2500kVA升壓變,將直流電逆變?yōu)?90V交流電約定管轄,升壓變高壓側(cè)以10kV電壓等級接入2座10kV開關(guān)艙的進線柜數據。
圖3.1 儲能站接入電氣主接線圖
圖3.2 儲能站平面布置圖
4. 技術(shù)方案
晉億實業(yè)股份有限公司為高耗能企業(yè),用能需求較大發揮,建設(shè)用戶側(cè)儲能電站能夠降低企業(yè)能耗改進措施,控制企業(yè)成本。為了做到新建儲能電站不向電網(wǎng)倒送電長足發展,同時實現(xiàn)策略優(yōu)化功能,本項目引入了Acrel-1000DP分布式儲能監(jiān)控系統(tǒng)穩步前行。
儲能10kV開關(guān)艙進線柜配置線路保護裝置結構不合理,做到階段式方向過流保護;并網(wǎng)柜配備防孤島保護裝置逐步改善,在非計劃孤島情況下使儲能系統(tǒng)脫離電網(wǎng)側(cè)意見征詢;就地箱變配備箱變測控裝置提升,實時監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài),收集電流集聚、電壓事關全面、溫度等關(guān)鍵參數(shù)不折不扣,并通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)潛在故障,同時裝置也支持遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸體驗區。
儲能電站接入系統(tǒng)后,接入嘉善調(diào)度活動上。本項目采用光纖以太網(wǎng)技術(shù)通信方式有望,光纜線路為:晉億實業(yè)儲能電站—光通信—東云變—光通信—嘉善供電公司,儲能站接入光纖須配置光端機導向作用、路由器以及電力專用縱向加密裝置方案。
4.1. 安全自動裝置
1)AM6-FE頻率電壓緊急控制裝置
2)AM5SE-IS防孤島裝置
在電網(wǎng)失電的情況下建言直達,分布式電源未能夠及時與電網(wǎng)斷開連接多種,會形成孤島狀態(tài),這種狀態(tài)可能造成分布式電源不可控充分發揮、電網(wǎng)恢復(fù)時的電壓和頻率不匹配等問題發展成就,也可能導(dǎo)致電力工作人員在不知情的情況下進行危險的操作。防孤島裝置通過實時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)重要方式,一旦檢測到電網(wǎng)斷電開展面對面,能夠在規(guī)定的時間內(nèi)迅速切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接,從而保障電網(wǎng)的安全運行和維修人員的人身安全非常重要。
3)防逆流保護裝置
當(dāng)儲能電站釋放的電能超過本地負荷需求時進一步提升,多余的電能可能會流向電網(wǎng),形成逆流營造一處。防逆流保護裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測電流方向和大小改革創新,一旦檢測到逆流現(xiàn)象,便迅速動作取得顯著成效,通過切斷相關(guān)電路或調(diào)整儲能系統(tǒng)的輸出功率新模式,防止電能向電網(wǎng)反送,保障系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定不容忽視。
4.2. 箱變測控裝置
AM6-PWC箱變保護測控裝置是針對光伏及風(fēng)能等升壓變不同需求而研發(fā)的集成化設(shè)備組織了,兼具保護服務體系、測控與通訊功能,適用于高低壓兩側(cè)分支接線的應(yīng)用場景紮實。裝置具備差動保護效高化、過流保護、過電壓保護等多項關(guān)鍵保護功能以及輕瓦斯投入力度、重瓦斯創造、高溫等非電量保護,圖形化界面和簡易的操作方式使得裝置的使用和管理較為便利法治力量,通過和后臺監(jiān)控軟件相結(jié)合全技術方案,裝置能夠充分發(fā)揮保護裝置的遙測遙信和遙控遙調(diào)功能。
4.3. 電能質(zhì)量在線監(jiān)測
APView500PV電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采用了高性能多核平臺和嵌入式操作系統(tǒng)共享,可以實時獲取電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)信息化,具備諧波分析、波形采樣生動、電壓暫降/暫升/中斷新型儲能、閃變監(jiān)測、電壓不平衡度監(jiān)測新品技、事件記錄範圍、測量控制等功能;裝置上可以查看實時波形與故障波形紮實做,幫助用戶進行故障分析空間廣闊,優(yōu)化電力使用,降低設(shè)備損壞風(fēng)險提供深度撮合服務,從而提升整體電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性服務品質。
5. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式架構(gòu)組成部分,能夠穩(wěn)定地運行影響,滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化的需求,為企業(yè)提供強有力的技術(shù)支持的過程中,主要分為站控層發展契機、通信層和設(shè)備層三個核心部分:
站控層作為系統(tǒng)的管理與控制中心,承擔(dān)著對整個系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理功能促進進步。操作員可以通過該層實時監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)發力,進行數(shù)據(jù)分析與處理。
通信層負責(zé)信息傳遞與數(shù)據(jù)交互迎來新的篇章,確保各個設(shè)備和系統(tǒng)組件之間能夠無縫連接與協(xié)同工作共創美好。此層不僅支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),還能夠根據(jù)實際應(yīng)用場景的不同規(guī)模和需求進行靈活調(diào)整智慧與合力,增強了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性喜愛。
設(shè)備層包含各種硬件設(shè)備,是系統(tǒng)的基礎(chǔ)執(zhí)行單元開放要求。這些設(shè)備不僅負責(zé)實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)向好態勢,還能根據(jù)上級指令執(zhí)行控制操作,是實現(xiàn)自動化操作的核心組成部分服務機製。
圖5.1系統(tǒng)拓撲圖
項目配置設(shè)備清單如下表所示:
表5.1 方案設(shè)備列表
安裝位置 | 型號 | 數(shù)量 | 功能 |
配電室 | Acrel-1000DP 分布式儲能監(jiān)控主機 | 1 | 具有保護貢獻力量、控制、通信大幅拓展、測量等功能發行速度,可實現(xiàn)儲能站的全功能綜合自動化管理 |
預(yù)制艙二次艙 | APView500PV | 1 | 采集監(jiān)測諧波、電壓暫升/暫降/中斷與時俱進、閃變性能、電壓不平衡度,事件記錄綜合運用、測量控制 |
AM5SE-IS | 1 | 當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時供給,可以快速切除并網(wǎng)點,使本地與電網(wǎng)側(cè)快速脫離實事求是,保證電站和操作人員安全 | |
AM5SE-F | 1 | 用于防止儲能電站向電網(wǎng)逆流輸電進行探討,確保電力安全和系統(tǒng)穩(wěn)定 | |
AM6-FE | 1 | 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)性故障或負荷波動時,裝置按照電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的要求調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的頻率和電壓水平 | |
預(yù)制艙二次艙 | APView500PV | 1 | 采集監(jiān)測諧波服務水平、電壓暫升/暫降/中斷最新、閃變、電壓不平衡度處理方法,事件記錄重要作用、測量控制 |
AM5SE-IS | 1 | 當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時,可以快速切除并網(wǎng)點活動上,使本地與電網(wǎng)側(cè)快速脫離有望,保證電站和操作人員安全 | |
AM6-FE | 1 | 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)性故障或負荷波動時,裝置按照電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的要求調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的頻率和電壓水平 | |
就地分散安裝 | AM6-PWC | 2 | 數(shù)據(jù)監(jiān)測導向作用;錄波方案;非電量保護、三段式電流保護十大行動、零序電流保護科普活動、過電壓保護、低電壓保護強化意識、零序過壓保護長期間;多種規(guī)約自由配置和轉(zhuǎn)換 |
AM5SE-F | 4 | 三段式過流保護、反時限過流保護現場、失壓跳閘高端化、過電壓保護 | |
SF1224 | 1 | 站內(nèi)通信組網(wǎng) | |
ATS1200GB | 1 | 獲取GPS與BD雙時鐘數(shù)據(jù)力量,為站內(nèi)設(shè)備、系統(tǒng)提供對時功能 | |
ANet-2E8S1 | 1 | 數(shù)據(jù)采集及上傳 | |
ANet-2E4SM+ANet485*3 | 1 | 數(shù)據(jù)采集及上傳 |
6. 現(xiàn)場圖片
7. 系統(tǒng)功能
7.1. 系統(tǒng)總覽
主要展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量提單產、儲能當(dāng)前充放電量深入實施、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線發展空間。
圖7.1 系統(tǒng)總覽
PCS作為儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的橋梁效果,負責(zé)控制電池的充放電過程,將電池存儲的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能足了準備,或者將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能以存儲在電池中合作關系。系統(tǒng)監(jiān)測顯示PCS的運行狀態(tài)、運行參數(shù)限值深刻內涵,交直流側(cè)的運行狀態(tài)傳遞、運行參數(shù)數(shù)據(jù),系統(tǒng)對PCS的監(jiān)控是確保儲能系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵交流等。
圖7.2 PCS狀態(tài)監(jiān)測界面
7.3. 電池監(jiān)控
系統(tǒng)的電池監(jiān)控是確保電池組安全運行的關(guān)鍵更加廣闊。通過實時監(jiān)測電池的電壓、電流提高、溫度等關(guān)鍵參數(shù)可以使用,電池管理系統(tǒng)(BMS)能夠及時調(diào)整電池的工作狀態(tài),延長電池的使用壽命紮實,并提高整個系統(tǒng)的效率和安全性效高化。
圖7.3 電池簇監(jiān)控界面
8. 結(jié)語
在當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的背景下,分布式儲能系統(tǒng)與新能源發(fā)電的結(jié)合投入力度,正逐漸成為電力市場中一種重要的解決方案創造。通過合理設(shè)計控制策略,系統(tǒng)能夠有效地與電網(wǎng)價格進行互動貢獻法治,實現(xiàn)峰谷套利和平滑輸出設備製造,從而提升整體電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。此外高質量,隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展相對簡便,系統(tǒng)的控制策略可以進一步優(yōu)化,這種基于大數(shù)據(jù)和人工智能的控制方式流程,將為分布式儲能的經(jīng)濟效益和操作效率提供強有力的支持合作。總的來說助力各業,分布式儲能系統(tǒng)結(jié)合新能源發(fā)電的解決方案極致用戶體驗,不僅為電力市場帶來了新的盈利模式,也為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)貢獻了重要力量。
參考文獻
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