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科华恒盛张依铃:微电网控制策略与应用

2019-12-03 07:45:05 阅读:1354
在会上,科华恒盛股份有限公司新能源事业部高级技术经理张依铃女士分享了主题报告《微电网控制策略与应用》,以下为报告实录:张依铃:各位领导、在座各位同仁上午好!很荣幸代表科华恒盛给大家介绍一下我们在微网上

中国储能网快讯:2019年10月11日至12日,第六届分布式能源和微电网储能技术应用高级研讨会在深圳举行。500多人来自科研机构、设计院、新能源发电企业、电力公司、系统集成商、电池制造企业、电气元件企业、新能源制造企业、项目承包商、投融资机构等。出席会议。

会上,柯华恒盛有限公司新能源事业部高级技术经理张怡玲女士分享了“微网控制策略及应用”的主题报告。以下是一份事实报告:

张艺玲:早上好,在场的领导和同事们!我很荣幸代表柯华恒盛向您介绍我们在微网上的应用和案例。

我的报告主要包括四个方面:什么是微网和储能?目前,我们在微网上的应用计划和我公司基于微网平台的系列产品将最终与您分享柯华恒盛在国内外做过的一些微网案例。

在座的各位都熟悉微网和储能。根据是否有电网,我们将微网分为独立微网和并网微网。目前,新能源发电的波动性和间接性,包括不可控的用户负荷,使得微网系统离不开储能系统来实现发电和利用的平衡。并网微电网可以与外部电网连接,也可以与外部电网分离,实现微电网的独立运行。不可避免地,我们将使用并联和离网的开关技术。

没有储能系统,我们和大电网之间的并联就无法运行。储能系统作为整个系统的电压源,稳定微电网的电压和频率。目前,其中一个微网可以解决无电和弱电地区的供电问题,改善居民的生活条件,提高新能源的普及率,提高整个地区的供电可靠性。

目前,独立微网有两种供电模式:一是当本地供电距离较长时,微网主要集中建设,分散供电通过升压和变压实现集中配电;二是根据客户的地理位置划分区域和分配电源。在分散设计的情况下,微电网相对较小,以DC为电源。柯华恒盛在一些大岛屿的项目主要是基于交流项目,以实现分散供电。然而,在我们过去没有电力的西部村庄的项目中,分散设计是在村庄基础上进行的。

目前,集中供电和分散供电各有利弊。对于大容量的集中供电,需要交流总线方案通过ems来协调各设备的运行。同时,集中供电方案在早期小负荷的情况下具有相对较低的可用率。由于集中供电,所有微网储能都是集中布置的,有利于运行维护管理。分散供电的单位容量小,可以复制,但运行维护难度相对较高。如果整体容量相对较小,我们直接采用DC总线方案,这实际上可以方便系统的自平衡,而无需ems系统的实施,因此整个系统的稳定性会相对较高。

正如刚才提到的,我们在微网储能中一般采取两条技术路线:一是DC微网方案;二是交流微网方案。在DC微网方案中,有两种基于两个电压平台和两个系列产品的方案。基于348伏和384伏平台,每个人都熟悉ups并根据ups进行更新。优点是柴油发电机和市电可通过不间断电源旁路连接,柴油发电机和市电可切换0毫秒,储能电池系统的直挂电池总线为电池补充能量。整个系统不需要ems控制来实现自平衡。此外,该产品采用模块化设计,在偏远地区的维护方面具有很大优势。

依靠1000伏的电压平台并使用储能转换器的产品,该方案的好处是目前大多数锂电池制造商可以调整其电压。储能转换器可以连接到电网或从电网断开。随着电网的逐步完善,它们也可以从电网切换到电网用于新的应用。

这是DC总线的基本运行模式,通常由逆变器供电。能量主要来自太阳能光伏发电和电池系统。如果光伏发电相对较大,光伏发电直接提供负载,多余的电能储存在电池中。如果光伏发电不是很好,电池会自动补充能量。如果整个光存储系统能量不足,我们可以通过切换到商用电源或柴油电源来供电,这样整个系统就可以实现基本不间断的供电,满足客户的需求。

目前,我们在独立的大电网微电网运行中也有交流母线方案。交流母线方案更适合于大容量项目方案,包括接入各种发电源、柴油发电机、未来水电站和燃气轮机,现在可与柴油发电机和燃气轮机连接,并可快速满足负载应用。一些应用负载非常特殊,可能会导致功率突然增加。燃气轮机负荷相对有限,不能满足负荷的突然增加。我们的能量存储以vsg模式整合到我们的设备中。储能可以作为快速频率响应来弥补燃气轮机的不足,从而稳定整个母线的电压。当燃气轮机和柴油发动机出现故障并需要维修时,储能系统也可以无缝接管负载。这种系统主要依靠交流光伏逆变器和储能转换器。

此外,刚才我提到了一个在城市中广泛使用的并网微电网。并网微电网依赖于大电网的存在。目前,它广泛应用于工商业。基于我们的储能系统,它可以设计用于电网连接或用于离网应用。包括柯华恒盛在内,它还将独立配置和/或离网开关柜,使整个系统切换10毫秒。

并网运行对每个人来说并不陌生,包括提高光伏利用率的自给自足,优先向负载供电,剩余的电力可以接入互联网。储能可以作为峰谷套利实现利润,也可以用于上游变压器的连续管理。离开电网时,我们可以快速切换到离网系统。总线电压和频率由能量存储支持,光存储系统独立运行。包括许多城市的工商业用户,这样的方案可以部分取代ups的功能。此外,一些充电桩设备、光存储和充电也是非常流行的概念。

目前,基于上述微电网方案,柯华恒盛拥有一系列微电网产品:一个是纯离网系列,应用于独立的微电网系统。基于ups改造的产品主要包括模块化设计的光伏mppt控制器,包括基于ups改造的离网逆变器,包括mppt控制器的供应和集成机器的离网逆变器,适用于相对较小的离网系统。我们可以生产一些离网/并网产品,如储能转换器。对于柯华恒盛400伏接入系统,我们采用隔离变压器。对于升压系统,我们将考虑非隔离变压器。目前,这种非隔离变压器的最大功率为630千瓦,尺寸也更新到700深度,可以满足面对面放置在容器中,提高容器功率密度的要求。随着1500伏光伏系统的发展,包括1500伏系统的电流效率优势,柯华推出了1500伏储能系列产品,最大功率可达到1.5兆瓦/单位。储能DC转换器将电池转换成直流/直流。我们已将该产品应用于与中国南方电网的合作项目中。

一体式光存储设备主要在国外使用。它们可以连接到光伏或储能系统,也可以连接到电网或从电网断开。

目前,柯华恒盛的光伏系列产品比较丰富,集中到1500伏的系列产品已经上市。我们依赖支持软件系统。ems系统由柯华自主开发,应用于国外微电网系统。

微网系统包括登录界面、系统拓扑和每种产品的详细信息,包括报警和运行维护管理,我们将在ems系统中进行。Ems还基于当前主流的三层架构:第一,设备访问;二是控制层、通信管理和交换机产品的集成。第三是控制和策略的实现层。

最后,我想和大家分享一下我们在国内外做过的微网案例,包括国内外许多DC离网电源。这是我们在非洲喀麦隆做的离网供电。目前,已有165个离网系统断断续续地发运,系统容量约为15千伏安至200千伏安。

这是尼日利亚的光存储项目,集成锂电池和离网系统,同时为它们提供木柴作为备用电源。

这是柯华恒盛在海外运营时间最长的DC项目。乌兹别克斯坦配备了1.2兆瓦的光伏系统,包括能量存储系统,负载约为1兆瓦。整个系统基于模块化设计,目前在国外运行良好。它基本上不需要海外售后维护。

这是尼日利亚岛屿的项目申请。柯华恒盛在每个岛上都建了我们的项目。这是一个320度锂电池和一个100千瓦的模块,将10个岛屿连接到我们的监控系统。

这是一个离网计划,在澳大利亚岛上补充石油和照明。在本项目中,我们提供了两个逆变器,一个主逆变器和一个辅助逆变器,以更好地提高系统的稳定性。

这是我们与泰国边防部队合作完成的,提供了10套离网光伏一体化机器。

这是我们在朝鲜温暖潮湿的温室中的离网系统。我们还断断续续出口了300个离网系统。它们是西部地区的离网供电项目,目前装机容量为20mv。

这是一个在文化遗址实施的离网自用电力项目。我们是基于容器设计的。

这是马达加斯加海外交流总线计划。本地电源和柴油发电机可用。Kowalsingham提供光伏系统和储能系统。马达加斯加的地方电力系统非常差。电力系统覆盖了40%的面积。电源经常被切断。我们建议提供光伏和能量存储,以确保当地高层办公楼供电的可靠性。在电网连接的情况下,我们策略的最基本原则是确保60%的电量用于紧急供电。在电网连接的情况下,j1闭合,k1闭合,ja闭合,光伏和储能都以电网连接模式运行。在白天光照强烈的情况下,光伏发电以负载为主,多余的电能被充入储能,而在光伏发电较强的情况下,多余的电能被反馈到电网。在白天光伏比较的情况下,储能保持在待机状态,光伏发电向负载供电,在负载供电不足的情况下,由市电补充。光伏发电在夜间不发电,储能以并网模式运行。主要策略是削峰填谷。根据这一战略,我们还保证60%的电量作为应急电源。在夜间电价峰值的情况下,如果电池电量超过60%,我们从储能装置向负载供电。我们实施了实时跟踪能量存储负载的策略,以确保能量存储系统不会反向向电网供电。当夜间电价持平时,我们保证储能备用负载的电源由市电供电。在夜间谷价的情况下,主电源将携带电能,同时为储能装置充电。电池将被充电到60%,40%的电量将保留给白天使用。否则,白天可能会出现弃光现象。

离线应用的基本原则是减少木柴的使用。此时j1打开,k1关闭,ja关闭。如果光伏发电很强,光伏发电向负载供电,剩余的电力为储能充电。此时,储能电荷无法完全充电。在避免突然卸载负载的情况下,光伏功率不能被吸收。一般来说,在soc70%的条件下,它被认为是丢弃光。如果光伏发电差,储能和光伏一起加载,直到储能电池放电到电压保护点。晚上,储能系统独立地携带能量,直到储能电池放电到电压保护点。

如果ems木柴在整个系统光存储容量不足时启动,j1打开,k1关闭,jb关闭,使用木柴带。,光伏充电储能到一定电量,柴火停止加载,或者市电恢复关闭柴火,整个系统进入并网模式。

这是我们在寺庙里制作的微网,这个项目是在海拔4410米的地方完成的。

这是我们在深圳做的光存储项目。

这是宁波奥奇的一个智能微网项目。

以上是我的一份,谢谢大家。

资料来源:中国储能网

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