安科瑞(ruì) 劉邁

　　摘(zhāi) 要：針對光伏(fú)發電的(dí)隨(suí)機性(xìng)，波動性(xìng)，間歇性(xìng)特征,研發了分布(bù)式光(guāng)伏與(yǔ)儲能(néng)協調控製(zhì)策(cè)略,並在(zài)鎮(zhèn)江(jiāng)地調開(kāi)展分(fēn)布式(shì)電源光(guāng)儲協控試點(diǎn)應用，開(kāi)展光儲協調(tiáo)控製策略(lüè)研(yán)究(jiū)，實時(shí)采(cǎi)集(jí)分布式光(guāng)伏電站，儲(chǔ)能電(diàn)站(zhàn)，試點(diǎn)變電站運行數據，根(gēn)據氣象信(xìn)息(xī)預(yù)測光伏(fú)出力，實(shí)時調整(zhěng)儲(chǔ)能出(chū)力，實現(xiàn)儲能對分布(bù)式(shì)電(diàn)源(yuán)功(gōng)率波動的(dí)平抑(yì)。

　　關鍵詞：分布式(shì)光伏
；儲(chǔ)能
；協調(tiáo)控(kòng)製
；告(gào)警(jǐng)策略(lüè)

　　0引言

　　目前(qián)鎮(zhèn)江(jiāng)地(dì)區光伏發(fā)電(diàn)屬(shǔ)於隨機性，間(jiān)歇性(xìng)電(diàn)源，出(chū)力(lì)存(cún)在(zài)較大的波動性(xìng)。因此(cǐ)大量(liáng)的(dí)分(fēn)布式(shì)光(guāng)伏(fú)發(fā)電(diàn)接入電網會嚴重降低負荷預(yù)測準(zhǔn)確率(shuài)，造(zào)成電(diàn)網波(bō)動，影響電(diàn)網安(ān)全穩(wěn)定運(yùn)行。鎮(zhèn)江(jiāng)於2018年建成(chéng)投(tóu)運(yùn)8座電網(wǎng)側儲能(néng)電站(zhàn)，儲(chǔ)能(néng)電(diàn)站(zhàn)具備靈(líng)活(huó)的充(chōng)放(fàng)電(diàn)能力，能夠(gòu)毫(háo)秒級(jí)實(shí)現充放(fàng)電狀(zhuàng)態的轉換(huàn)。儲(chǔ)能的(dí)運行特性可有效平滑分(fēn)布(bù)式電源的(dí)波動(dòng)性。針對光伏(fú)發電(diàn)的(dí)隨機(jī)性，波(bō)動(dòng)性，間歇性特征(zhēng)，對分(fēn)布(bù)式光伏進行(háng)有(yǒu)效(xiào)的有功無(wú)功(gōng)控(kòng)製(zhì)，提(tí)高(gāo)分(fēn)布(bù)式光伏的(dí)靈(líng)活(huó)性，是保障含(hán)大(dà)量分布式(shì)光(guāng)伏的電(diàn)網安(ān)全(quán)穩定運行(háng)的重要手(shǒu)段(duàn)。發(fā)揮儲能(néng)的(dí)調節作用(yòng)，通過光儲協(xié)調(tiáo)控(kòng)製(zhì)，實(shí)現儲能平抑(yì)分(fēn)布式光(guāng)伏出(chū)力(lì)波動，是提(tí)高分布(bù)式光伏(fú)的可(kě)觀(guān)性和可控性的(dí)有效手段。

　　1策略(lüè)描述

　　1.1數據架構鏈(liàn)路

　　在(zài)整(zhěng)體(tǐ)數據(jù)匯(huì)集方(fāng)麵(miàn)通過(guò)現有電(diàn)網模型(xíng)擴展10千伏(fú)的分布式電站模(mó)型，並實(shí)現(xiàn)圖(tú)模一(yī)體(tǐ)管理
；分布式光伏(fú)控製(zhì)平台獲(huò)取(qǔ)實時(shí)處(chǔ)理(lǐ)計算的模(mó)型(xíng)，並完成從(cóng)地(dì)區調(tiáo)控自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統接入運(yùn)行實(shí)時(shí)信息並(bìng)下發控(kòng)製指令。

圖1 數(shù)據流(liú)向(xiàng)圖(tú)

　　如圖(tú)1所示(shì)，鎮江光(guāng)儲(chǔ)協(xié)控係(xì)統數據(jù)來(lái)源主要(yào)有(yǒu)兩個：1區調度自(zì)動(dòng)化(huà)SCADA係統(tǒng)，3區新能(néng)源管理係(xì)統。其中(zhōng)新能源管(guǎn)理係統(tǒng)主(zhǔ)要提(tí)供(gōng)分(fēn)布式光伏區域(yù)超(chāo)短(duǎn)期(qī)功率預(yù)測數據(jù)。光(guāng)儲協控命令通過光纖專(zhuān)綫(xiàn)通(tōng)道(dào)下發(fā)。

　　1.2控製(zhì)策(cè)略流程(chéng)

　　綜合考慮上一時間間隔(gé)的儲能出力(lì)，儲能SOC值，以及預測(cè)的(dí)下(xià)一時(shí)間間隔分布式(shì)光伏(fú)總出力(lì)，對下一時間(jiān)儲(chǔ)能出力(lì)進行(háng)計算，當光伏(fú)變(biàn)化(huà)為正(zhèng)且儲能(néng)SOC在可(kě)行(háng)範(fàn)圍時，儲(chǔ)能吸(xī)收電(diàn)能，當光伏變化(huà)為(wéi)負且儲(chǔ)能SOC在(zài)可(kě)行範圍(wéi)，儲能設(shè)備(bèi)放(fàng)電。同時考慮(lǜ)儲能(néng)設備充放(fàng)電(diàn)功率(shuài)約(yuē)束，當SOC即(jí)將越限，考慮SOC補償算(suàn)法，並(bìng)增加了(liǎo)儲能(néng)指令延時的補(bǔ)償(cháng)算法[1]。

　　2策略(lüè)特點(diǎn)

　　（1）本(běn)策略保(bǎo)留原(yuán)有儲(chǔ)能電(diàn)站(zhàn)及(jí)調度通道(dào)，安全策(cè)略不變(biàn)動，光儲(chǔ)協(xié)控係統與(yǔ)D5000前置(zhì)係(xì)統通過104規約進行(háng)通(tōng)信(xìn)。上行通(tōng)道(dào)將儲(chǔ)能電站遙測，遙(yáo)信數(shù)據(jù)轉發(fā)給(gěi)光儲(chǔ)協控(kòng)係統
；同(tóng)時(shí)，光(guāng)儲協控係統(tǒng)通(tōng)過該接口將遙(yáo)調遙控(kòng)命令由(yóu)D5000前置係(xì)統下(xià)發給(gěi)儲(chǔ)能電站，實現(xiàn)光(guāng)儲協控係統(tǒng)對儲(chǔ)能電站的(dí)充(chōng)放電控製。

　　（2）儲(chǔ)能(néng)控(kòng)製(zhì)策(cè)略(lüè)修(xiū)正了(liǎo)對指(zhǐ)令時滯的預補償(cháng)量計算，從(cóng)控製(zhì)策略層(céng)麵(miàn)，在計算出儲(chǔ)能指(zhǐ)令後(hòu)，按預測原理給儲(chǔ)能(néng)指令增加(jiā)延時(shí)補償量以提高數據同(tóng)步性(xìng)。減小(xiǎo)了(liǎo)時(shí)滯對濾波效果(guǒ)的影(yǐng)響。

　　（3） 儲能控製策略修正了SOC水平(píng)控製(zhì)策略，設(shè)置SOC在(zài)25%-75%中(zhōng)時采用濾(lǜ)波控(kòng)製(zhì)策略，當達到此(cǐ)邊界時(shí)就(jiù)切換為限(xiàn)製(zhì)光伏*大(dà)變化(huà)率的(dí)SOC修(xiū)正充放電控製(zhì)，在維持光伏發電波(bō)動量不超過給定的*大(dà)值(zhí)的前提下，執行電池充(chōng)放電(diàn)，快速(sù)修(xiū)正SOC回到濾(lǜ)波控製(zhì)範(fàn)圍中。

　　3應用實(shí)例(lì)

　　在試(shì)運(yùn)行(háng)期間(jiān)，省調(tiáo)暫(zàn)時退(tuì)出(chū)試點(diǎn)區(qū)域(yù)電網(wǎng)側儲(chǔ)能電站(zhàn)的(dí)有功(gōng)控(kòng)製，由分布(bù)式電源(yuán)光儲(chǔ)協控係統(tǒng)進行光儲協調(tiáo)控(kòng)製(zhì)。根據光伏的出力情況，實時(shí)調整儲能電站(zhàn)出力，實現(xiàn)儲(chǔ)能對分布(bù)式電源功(gōng)率(shuài)波動的平抑分析，麵向(xiàng)電(diàn)網(wǎng)需(xū)求削峰(fēng)填穀等(děng)功能。

圖2 光伏與光(guāng)儲(chǔ)協控混合出(chū)力(lì)曲(qū)綫

　　光伏(fú)與光(guāng)儲協控混合出(chū)力曲綫(xiàn)如圖2所(suǒ)示(shì)，從圖(tú)中可見(jiàn)，經(jīng)光儲協調控(kòng)製(zhì)後的出(chū)力(lì)曲綫較為平滑(huá)，波(bō)動率明顯降(jiàng)低，實現儲能(néng)對分布(bù)式電源(yuán)功(gōng)率(shuài)波動(dòng)的平(píng)抑運行(háng)。

　　4安科瑞(ruì)Acrel-2000MG微電(diàn)網能量管理係(xì)統(tǒng)

　　4.1概述(shù)

　　Acrel-2000MG 儲能能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統是(shì)安科瑞專(zhuān)門針對(duì)工商(shāng)業(yè)儲能(néng) 電站研(yán)製的(dí)本地化能(néng)量管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)，可(kě)實現(xiàn)了儲(chǔ)能電(diàn)站(zhàn)的數據(jù)采(cǎi)集，數 據處(chǔ)理(lǐ)，數(shù)據存儲(chǔ)，數(shù)據查(chá)詢與分析，可視化監(jiān)控，報警(jǐng)管理，統計報(bào)表，策略管(guǎn)理，歷(lì)史曲綫(xiàn)等功能(néng)。其中(zhōng)策(cè)略(lüè)管理(lǐ)，支持多(duō)種控(kòng)製策 略(lüè)選(xuǎn)擇(zé)，包含(hán)計劃曲(qū)綫(xiàn)，削(xiāo)峰(fēng)填(tián)穀，需量(liáng)控製，防(fáng)逆(nì)流等(děng)。該(gāi)係統不 僅(jǐn)可以實(shí)現下級(jí)各儲能單元(yuán)的統(tǒng)一監(jiān)控(kòng)和管理，還可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(tiáo) 度(dù)係統(tǒng)和雲(yún)平台的(dí)數(shù)據(jù)通(tōng)訊與(yǔ)交互，既能接受(shòu)上級(jí)調度(dù)指令(líng)，又(yòu)可以(yǐ) 滿足(zú)遠程(chéng)監(jiān)控與運(yùn)維(wéi)，確(què)保儲能係統安(ān)全，穩定，可靠，經濟(jì)運(yùn)行。

　　4.2應用場景(jǐng)

　　適(shì)用(yòng)於(yú)工商業儲(chǔ)能電站(zhàn)，新能(néng)源配儲電(diàn)站(zhàn)。

　　4.3係(xì)統(tǒng)結構(gòu)

4.4係統功能

　　（1）實(shí)時監管

　　對(duì)微電(diàn)網(wǎng)的(dí)運行進行實(shí)時監(jiān)管，包(bāo)含市(shì)電，光(guāng)伏，風(fēng)電，儲能，充電(diàn)樁及(jí)用電負荷(hé)，同時(shí)也包括(kuò)收益數(shù)據(jù)，天(tiān)氣狀況，節(jié)能減排等信(xìn)息(xī)。

（2）智能(néng)監控

　　對(duì)係統環境，光伏組(zǔ)件(jiàn)，光伏逆變(biàn)器，風電控製逆(nì)變一體(tǐ)機，儲(chǔ)能(néng)電池(chí)，儲能(néng)變(biàn)流器，用電設備等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，掌(zhǎng)握微電網係統的運行(háng)狀況。

（3）功率(shuài)預測

　　對分(fēn)布式發電係統進(jìn)行(háng)短(duǎn)期，超(chāo)短期發(fā)電功率預測(cè)，並展示合格率(shuài)及誤差(chà)分析(xī)。

（4）電能質量(liáng)

　　實現整個微電網係統(tǒng)範圍(wéi)內的(dí)電能質(zhì)量和電(diàn)能(néng)可(kě)靠性(xìng)狀(zhuàng)況進行(háng)持續性的(dí)監(jiān)測(cè)。如(rú)電(diàn)壓諧(xié)波(bō)，電(diàn)壓閃(shǎn)變，電壓不平衡等(děng)穩態數(shù)據和電壓(yā)暫升/暫降，電壓中斷暫態(tài)數(shù)據進行(háng)監測分析及錄(lù)波展(zhǎn)示(shì)，並(bìng)對(duì)電壓(yā)，電流(liú)瞬變(biàn)進行監(jiān)測。

（5）可(kě)視(shì)化運行

　　實現微電(diàn)網無人(rén)值(zhí)守，實(shí)現(xiàn)數字化(huà)，智能化，便捷化管理(lǐ);對(duì)重(zhòng)要負荷(hé)與設備進(jìn)行不(bù)間(jiān)斷(duàn)監控。

（6）優(yōu)化控製(zhì)

　　通(tōng)過分析(xī)歷史用(yòng)電數據，天氣條(tiáo)件對負荷進行功率預測(cè)，並結合(hé)分布式電(diàn)源(yuán)出(chū)力(lì)與(yǔ)儲能狀(zhuàng)態(tài)，實現(xiàn)經(jīng)濟優(yōu)化調度(dù)，以降低(dī)尖峰(fēng)或(huò)者高(gāo)峰時(shí)刻的(dí)用(yòng)電量，降(jiàng)低(dī)企業(yè)綜(zōng)合用電(diàn)成本(běn)。

（7）收益分(fēn)析(xī)

　　用戶可(kě)以(yǐ)查看(kàn)光(guāng)伏，儲(chǔ)能，充電樁三部分的每天(tiān)電量(liáng)和(hé)收(shōu)益數(shù)據(jù)，同時(shí)可以(yǐ)切(qiē)換年報查看(kàn)每個(gè)月的電(diàn)量和(hé)收益(yì)。

（8）能(néng)源分析

　　通過分析光伏，風電，儲能(néng)設備的發電效(xiào)率(shuài)，轉化(huà)效(xiào)率，用於評估設備(bèi)性能與(yǔ)狀(zhuàng)態(tài)。

（9）策略配置

　　微電網配置主要(yào)對微電(diàn)網(wǎng)係統組成，基(jī)礎參(cān)數，運(yùn)行策略及(jí)統(tǒng)計(jì)值(zhí)進行(háng)設(shè)置(zhì)。其中(zhōng)策(cè)略包含計劃曲(qū)綫(xiàn)，削峰填穀，需(xū)量(liáng)控製(zhì)，新(xīn)能源消納，逆功(gōng)率控製等。

5硬件(jiàn)及其(qí)配套產(chǎn)品

　　6結(jié)束語

　　光儲協(xié)調控(kòng)製策略的應用(yòng)，充(chōng)分(fēn)利(lì)用(yòng)儲(chǔ)能與(yǔ)新(xīn)能源的互(hù)補特(tè)性(xìng)，提(tí)升新(xīn)能源消納能(néng)力，提升(shēng)儲(chǔ)能提供(gōng)電(diàn)網(wǎng)輔(fǔ)助服(fú)務的動態(tài)性能(néng)，降低(dī)電(diàn)網運(yùn)行成(chéng)本，助力(lì)分布式(shì)新能(néng)源全(quán)額(é)消(xiāo)納。基於(yú)分布(bù)式光(guāng)伏(fú)的(dí)預測(cè)結(jié)果(guǒ)，采(cǎi)用儲(chǔ)能電(diàn)站進(jìn)行補(bǔ)償(cháng)實際(jì)出力與(yǔ)預測之(zhī)間的差額(é)，將差額保障在調度運(yùn)行(háng)可接(jiē)納(nà)的範(fàn)圍之(zhī)內(nèi)，降低電(diàn)網運行備(bèi)用成(chéng)本(běn)。通過(guò)儲能濾(lǜ)除(chú)新(xīn)能源(yuán)發電波(bō)動功(gōng)率(shuài)，減(jiǎn)小新能源對電網的影(yǐng)響。

　　參(cān)考(kǎo)文(wén)獻

　　[1]譚(tán)文娟,陳(chén)燕(yàn)東(dōng).光(guāng)儲直(zhí)流(liú)微(wēi)網能量(liáng)協調控製方(fāng)法(fǎ)[J].電源(yuán)學(xué)報,2018,16(2): 76-82

　　[2]楊苓(líng),羅安,陳燕(yàn)東(dōng).LCL型(xíng)逆變(biàn)器的(dí)魯棒(bàng)延(yán)時補償並網控製(zhì)方法(fǎ)及穩(wěn)定(dìng)性分(fēn)析(xī)[J].電(diàn)網技(jì)術,2015,39(11):3102-3108

　　[3]米陽,吳彥(yàn)偉.獨立光儲直(zhí)流(liú)微(wēi)電(diàn)網分層協調控(kòng)製[J].電(diàn)力係(xì)統保護(hù)與(yǔ)控製(zhì), 2017, 45(8): 37-44

　　[4]朱文(wén)韜,孫(sūn)東(dōng)傑,陳燕(yàn),姜正(zhèng)馳,嶽(yuè)帥,於曉(xiǎo)蒙,劉昶,蔣(jiǎng)煜.分布式(shì)光(guāng)伏(fú)與儲(chǔ)能(néng)協調控(kòng)製(zhì)策略的研發(fā)與(yǔ)應用(yòng)[J].能(néng)源(yuán)科(kē)技,2020,09(08):381.

　　[5]安(ān)科瑞(ruì)企業微(wēi)電網設計(jì)與應用(yòng)手(shǒu)冊.2022年(nián)05版