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分散式布局的储能设备对于区域电网来说是潜在的优良资源,而分布式电源大量接入配电网存在容量小、数量多、分布不均衡、单机接入成本高、系统操作及管理困难等问题,且用户侧电网中分布式光伏、储能、负荷或拓扑结构不同,对分布式储能的系统调度带来一定的技术难题[16-18],为保证区域电网负荷的供电需求,研究闲置的碎片化分散式的储能装置的统一调控方法,充分盘活与调动全社会的闲置储能资源基于主动配电网中已有的储能资源,面向电网需求研究分布式储能的统一调度方法在实际工程中已有迫切需求。本文针对分布式储能在用户侧典型的应用模式,包括储能辅助光伏并网、负荷削峰填谷、提高电能质量与可靠性、光储充一体化等应用进行阐述,分析分布式储能不同的接入方式、运行控制策略、出力特性等技术形态与载体,为进一步分析分布式储能汇聚协调控制技术提供理论指导。
创新点及解决的问题
分布式储能系统在电力用户侧中的应用日益广泛,且应用场景多样化,对于电网来说是潜在的优良资源。然而其容量小、数量多、分布不均衡、单机接入成本高、系统操作及管理困难,给电网的规划运营带来了日益严峻的挑战和技术难题。本文就用户侧中的分布式储能典型应用模式及接入方式进行介绍,阐述各应用场景下分布式储能的应用模式和方案,并分析了典型应用场景下的分布式储能运行效果。通过对分布式储能系统技术形态和载体的分析,可为进一步研究分布式储能汇聚协调控制技术提供理论指导。
重点内容导读
1 辅助光伏功率并网应用
《储能系统接入配电网技术规定》(Q/GDW564—2010)中对电池储能系统接入配电网的接入方式做了一般性技术规定。分布式储能在用户侧电网中有多种运行模式,不同的运行模式、不同用户需求储能系统接入方式不同,现以110(35)kV变电站为例,研究储能系统在用户侧辅助光伏功率并网应用模式中的接入方式。利用储能系统不仅可以最大限度地平抑用户侧光伏输出功率波动,且可实现跟踪计划出力,其典型接线如图1所示。
图1 辅助光伏并网的储能系统系统接入方式示意图
1.1 平滑光伏功率输出
为使光伏并网功率满足分钟级/10分钟级最大有功功率变化量限值要求,基于电池储能系统来平滑光伏输出功率波动,以电池储能系统SOC为反馈信号的能量管理控制策略,如图2所示。
图2 平滑光伏出力波动控制框图
1.2 跟踪计划出力
基于日前预测功率的光伏电站发电计划曲线与次日实际光伏功率输出存在较大偏差,为使光伏发电尽可能的与日前发电计划曲线匹配,减少两者 间的偏差,提高光伏发电的可调度性,利用电池 储能系统跟踪光伏发电计划出力的控制框图如图3所示(分布式应用的储能中暂无该功能)。
图3 跟踪计划出力控制框图
1.3 减少光伏电站弃光
减少光伏电站弃光控制策略是基于当前各发电单元的光伏发电量功率数据和其对应的单元储能系统当前容量状态,通过储能集群控制器下发各储能单元的功率指令,到基本并网控制单元,各单元储能系统通过充放电控制,达到减少光伏电站弃光限电的目的,具体程序流程如图4所示。
图4 电池储能系统减少光伏电站弃光方案流程图
根据当前光伏电站实际功率数据和整体储能电站系统容量以及当前光伏电站整体输出功率PPV与当前光伏电站限电功率指令PL,对储能电站输出/入功率值PB进行分配,具体流程如图5所示。
图5 电池储能单元功率指令分配程图
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