国网电科院王伟：四种规模化储能调控方式

2018年8月2日中国储能西部论坛在青海海东举办。本次会议由青海省政府指导，海东市政府、黄河水电、中关村管委会主办，海东科技园、中关村储能产业技术联盟、中国能源研究会储能专委会、北京能高承办。在“西部各区域储能典型应用探讨”环节，国网电力科学研究院教授级高工王伟对规模化储能调控技术进行了介绍，以下为演讲全文。

王伟：各位来宾，各位领导，下午花一点时间跟大家做一个简单的汇报！我想和大家说两个问题，首先我觉得还是做一个自我介绍。去年南瑞集团90%以上的公司都装到的南瑞公司，现在我们还成立了南瑞研究院。因为南瑞跟储能相关，今天主要是跟大家说一下储能调控的技术。前面资深专家们都做了相关的介绍，这里就不太做储能的应用和作用。另外电网储能一体化设计应用案例。

储能应用来讲，这一块大家都在寻找相关的需求，但是首先是从刚性需求和赚钱的模式来看，比如说比较大的地方，还有一些示范的地方，我们做微电网这一块，也做了很多微电网工程输送电，这都是一些刚性需求。从电网本身有一些发电需求，这一块新能源出来，高频率和大规模之后，以及适用电之后所带来的挑战也给我们储能，应该说创造了一些新的契机，这也是大家到西北探讨储能的背景。这里面调峰、调频常规的调节就不说了，后面再展开说。接下来是快速充电，这一块非常大。2015年，这次事件，刚才刘所长也提到了新能源调频与不调频这一块，应该说对电网来说是非常大的，这一块做了一些分析，应该说容量到400万装机来看，这一块可以到49.6，这是实际的数据。多直流馈入规模不断扩大，大量常规电源被替代，电网调频能力降低，低频风险突出。

海上风电及分布式光伏的快速发展，常规电源发电空间进一步挤占，同时间歇性、随机性、对电网调峰、调频提高更高要求。

另外从储能来讲形式很多，比如说储电、储水都属于储能的范畴，包括蓄电上都属于储能的范畴。这个储能在应用上，不同的储能有不同储能利用的价值，比如说智慧和电化学储能的搭配。

相比抽水储能，电化学储能在电网的调频、调峰性上有明显的优势。

另外就是关于储能并网运行需求的控制，因为针对不同的应用，刚才大家提到的一些关于一次调频、二次调频，包括调峰，包括我们在控股等，咱们生产曲线这一块，总体来讲，我们针对不同用户不同的实验做的一个，它是有不同的毫秒级的，分钟级的响应，不同的实验，尤其是化学储能最大的价值就是价值存在的需求。

针对这些，我想讲一下多场景、多目标，另外多尺度、多应用的是来跟大家交流，以及今后大家在设计机制和模式时怎么参考的，我想这个跟大家交流一下，这是大家比较感兴趣的。刚才讲到调频也好，调装也好，参与市场化交易也好，它都不是单一的，因为这个装置在电网里面不是受制主体，这一块跟比亚迪同事讲的一样的，这一块来回装，还有固定的响应，包括我们调控和需量控制。很多是按照响应次数来结算。我这里介绍的有六种，针对这些应用形式，大家看看储能应用里面，实际运行控制里面，今后大家怎么样寻找商机和加强合作。

一个是协同控制，指不同的电源，不同的储能，不同的负荷，它是在平行的资源至今如何进行调度唱作和运行创作，这是目前我们整个电网大致的体系，这个不仅对储能来讲，也是跟其他都是一样的，这是从开发系统到控制系统。

针对这一块还有互补模式，这一块多样控股，这一块多电户，还有封装的模式，怎么样进行最大的优化，还有调度预测，包括使得我们曲线都可以平滑一些。这里面体现的价值在哪里呢？

第二个是平滑新能源出力，这对新能源制力有好处。这里面有一些平滑出力的技术。

另外一个是电压控制，是指便电器参与到母线的电压控制，使得电压控制能够小到1KV分钟的波动。

这个是风电与大容量抽水储能联合优化，这是一个星期的匹配关系，把相关的抽水、发电利用率达到最高。

刚才讲的是协同，不同的电源至今，不同的应用场景之间，我们的储能和其他之间的切入，这是地面的关系，这里面我想说的我们要把不同路标带进行储能规划。我们这么多的储能和受控对象，这么多受控主体如何统一进行规划。这一块的优化有不同的方式来进行优化，这一块有几个系统：进行分析，储能本身的特性，现在我们在做调频，这一块作为运行和控制调度来看，这一块有目标，我们要进行电厂的调控成本和收益，还有集体的安全约束，还有空间技术的约束，还有调控的约束，我们把目标和约束加在一块儿之后，我们会把各个点的储能进行控制，这一块就有了相关的控制规律，这一块就有相关的输出。在安全方面，储能到底调多深，这一块有安全的容量，我们会提前告诉，这样子就有全局最佳的方式来运作。随着储能的增加，无论是电源侧，还是电网侧都比较多一些。

这些储能之间怎么样分配和协同呢？主要有四种，一种是比例分配，这是过去电网非常常规的，你大的出大的，小的出小的，这是比较简单的思维。第二个是储藏优先，储能先调。

另外就是常规优先，我的储能很金贵，成本比较高。还有风电和储能的配比，这是体现成规的方式，先把动态的方式释放出来，再用电池的储能。另外就是分频控制，针对高秒的，瞬间的，我们就去掉。不同的频段用不同的工具。按照不同的要求和不同的协调控制策略有相应的方式，这样子大家可以选择和调节，这是在应用过程当中本身的。设计及储能SOC快等。

另外在目标优化当中，还有电网本身的条件和目标。综合分区负荷、发电、主变潮流和断面限额，计算分区内储能协调控制目标，由不同储能电站的智能协调调度，以缓解负荷高峰电力供需缺口等。

第四种也是储能调度模式。还有功能分配性。

第三种是分布式的协同控制。这一块是河南省做的一个项目，在电网变电站里面分布分成布点之后协同的应用。

另外用户侧，包括电动汽车，包括工厂里面用户自动安装，这都是通过互联网的方式进行协调控制，这目前已经在试点当中。

另外就是厂站侧储能监控。这是它的控制构架，这涉及到调度下的最后的应用，由于时间关系就不展开说了。另外就是结合机组侧，把储能和火电机组结合在一块儿，这是储能四两拨千金的方式用起来，这是开发的设计，包括使用的情况。

接下来介绍一下我们三种场景。一个是张北风光储输示范工程，这里面介绍了各种负荷、调度、协调控制、还有参与电力市场的应用。

另外是促进相关的消纳，我们在天津也做了重要的示范，今后定网这一块，它作为新型的方式来消纳新能源，可能也是一种发展方式。我们把天津生态城做了一个改造，它有光电站。我们怎么样做微型的电网呢？这是在变电站的一些装置。目前这一块通过15天的运行，它是被离网的，这一块体现了储能在支撑之后的新能源消纳方面有比较好的方式，它可以定网，这一块有一些切换，我们也做相关的控制，包括相关的频率控制，还有一次调频和二次调频都做了一些工作。应该来说精度还是不错的，刚才说到这一块的自动调研，对于频率的稳定起到很大的作用。

另外就是在高频率新能源接纳和消纳。西藏是比较微弱的电网，目前光伏是400兆，整个布点是700兆，直流送进去的是300兆，还有一些水电。目前这是整个西藏的电网，这一块占比40%，电量也是全部没有电。这样的话，稳定性节非常联动。今后这种情况，再过30、50年，广大光伏和风电这一块的频率，我们现在说的这些话，未来可能用得上。我们做了一个实际的应用，目前我们正在用，这是它的情况，这个是整个应用情况，我们现在还是在光伏上的方式来把电网这一块做好。这一块有光伏的对比、调节速度等。好的，由于时间有限，我就说到这里，谢谢。

（根据中国储能西部论坛现场速记整理，未经嘉宾审阅）