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分布式储能在电力系统的应用及现状解析

北极星储能网  来源:《建筑学研究前沿》  作者:王岩  2018/12/14 11:49:36  我要投稿  

北极星储能网讯:近年来,随着储能技术经济性的不断提升,储能在可再生能源发电、智能电网、能源互联网建设中的作用日益凸显,我国也相继出台政策鼓励储能技术的建设与应用。根据接入方式及应用场景的不同,储能系统的应用主要包含集中式与分布式两种形式。集中式应用的储能系统一般在同一并网点集中接入,目前,在大规模可再生能源发电并网、电网辅助服务等方面主要采用此形式,具有功率大(数兆瓦到百兆瓦级)、持续放电时间长(分钟级至小时级)等特点。分布式应用的储能系统接入位置灵活,目前多在中低压配电网、分布式发电及微电网、用户侧应用。分布式储能的功率、容量的规模相对较小。

1分布式储能在电力系统的应用场景

1.1削峰填谷

近年来,电网负荷峰谷差日益增大,可再生能源发电在电网渗透率的不断提高又进一步导致电网调峰压力增大。利用储能装置在负荷高峰时期放电,负荷低谷时期从电网充电,减少高峰负荷需求,节省用电费用,从而达到改善负荷特性、参与系统调峰的目的。通过实施削峰填谷,可以提高电力系统设备的利用率并且延缓或减少发-输-配电环节设备的扩容与升级。

根据实施主体的不同,储能系统进行削峰填谷的目标也有差异:①当储能系统实施主体为电网时,从电网调峰角度考虑,为减少常规发电机组的开停机次数以及旋转备用的容量,储能系统削峰填谷的目标应为负荷波动小、峰谷差小。②当储能系统实施主体为用户或者第三方投资方时,储能系统削峰填谷的目标则变为节省电费、最大限度套利。目前的储能系统削峰填谷控制策略多以负荷波动最小为目标函数,并辅助经济性分析,从而实现储能系统充放电的优化管理。

1.2提高供电可靠性和电能质量

为防止电力系统的重要用户在电网故障或停电时的经济损失,通过配置一定容量的储能系统作为应急电源或不间断电源,可有效提高供电可靠性。另外,储能系统可实现高效快速地有功和无功控制,快速响应系统扰动,调整频率与电压,补偿负荷波动,提高系统运行稳定性,改善电能质量。

1.3调频

储能系统尤其是电池储能技术具备响应速度快、双向调节能力等优点,比传统的调频手段更加高效。但由于储能系统经济性的制约,电池储能系统的容量比传统调频电源小,因此储能系统参与系统调频一般是与传统的调频电源进行组合使用。在储能参与系统一次调频方面,有文献对储能系统辅助常规机组进行一次调频的控制策略进行了研究,主要使用了改进下垂控制方法。储能系统也可与风电联合提高风电机组的一次调频能力,。此种模式下,也会相应减小风电场弃风量。在储能参与系统二次调频方面,针对传统调频中,火电机组响应速度慢、机组爬坡速率低等问题,主要从储能系统辅助调频的角度,提出了基于模糊控制、遗传算法、灵敏度分析的储能系统参与调频控制方法,从而改善电网调频性能。

1.4分布式可再生能源消纳

分布式风电、光伏等可再生能源发电的随机性、波动性特点将会对其接入的配电网运行控制产生冲击。储能系统可平滑分布式风光发电的有功功率波动、改善电能质量、提高跟踪计划出力的能力,从而减小分布式风光发电对电网的冲击,促进电网接纳高渗透率分布式可再生能源发电的能力。目前,储能系统提高集中式大规模可再生能能源发电方面,主要开展了平滑风光出力波动、跟踪计划等方面的控制技术研究,成果较多。分布式可再生能源发电由于接入位置、利用方式与集中式发电不同,因此控制需求也有差异,这方面的研究目前刚处于起步阶段。

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