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系统构成
国电和风北镇储能系统主要配合风电场并网发电用,整个系统如图1所示包括风力发电机、升压站、电池组、电池管理系统、逆变器以及相应的储能电站联合控制调度系统、功率预测系统等在内的发电系统。
国电和风储能系统的主体设备部署在与风电场相邻的储能站内,其中锂离子电池系统采用常规户内布置方案,锂电池储能装置楼为二层结构,设有电池间、PCS室、控制室、高压配电室、消防设备室;根据液流电池的特点将该系统布置在储能电池楼内,设置电池模块区、电解液储罐区、集液池、PCS&BMS电气区,升压变压器布置在室外,采用箱式变压器;超级电容系统布置在超级电容室楼,设有电容室、PCS室,升压变压器布置在室外,采用箱式变压器。另外,储能中央监控系统、功率预测系统、能量管理系统均布置在风电场综合办公楼中央机房,值班员站布置在风电场监控室内。
储能系统接入风电场35kV母线,锂电池分5组,每组通过1MWPCS接入35kVI段;全钒液流电池通过4个500kW的PCS接入35kVII段,超级电容通过1MWPCS接入35kVI段,两段设计了联络开关,既可分段投入也可联合叠加作用。
储能系统分两期建设,其中一期工程于2014年初开工,完成储能站、锂电池和液流电池安装调试后,同年年底通过辽宁电网公司验收并网运行;二期工程于2015年11月完成超级电容装置的加装,也已正式投入示范运行。
应用情况
国电和风储能型风电场在常规的风力发电运行的基础上,主要实现如下四项示范应用功能:
•出力平抑,如图2所示,使风电场总出力波动得到了明显改善;如图3所示,最优输出波动<3%;
•跟踪计划,如图4所示,风电场跟踪计划曲线运行的能力得到较大改善;
•电网支撑,能够根据调度指令向电网及时输出有功/无功,辅助电网安全稳定运行。
•削峰填谷,能够在弃风限电时段存储少量电量,在非限电时段上网,获得更多发电收益。
储能系统采用三种储能介质,因其在特性上有所互补,如图5所示,故在应用领域也有所倾向。本项目中锂电池更多应用于跟踪计划曲线,而超级电容和液流电池更多用于出力平抑。
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