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南京南瑞继保朱晓彤:储能系统整体解决方案及工程应用

北极星储能网  来源:北极星储能网    2019/5/18 23:21:51  我要投稿  

北极星储能网讯:“储能的监控系统不是孤立存在的,不管在电源侧,是跟电源包括风、光在一起。在电网侧,现在跟变电站在一起。实际上监控系统或者说能量管理系统,其实从整个应用来说,不仅仅是要监视储能相关的信息或者电池的相关信息,它是一个整体的监控体系,我们是基于成熟的大电网的调度和变电站的监控平台做了一个基于云计算、新能源的综合监控和智能运维系统。”

——南京南瑞继保电气有限公司设计院副院长朱晓彤

聚焦“技术应用双创新,规模储能新起点”,通过组织主题演讲、展览展示、创新大赛、专题研讨、项目考察、新品发布、技术交流等多种活动,多维度精准对接全球储能市场与应用,助力中国储能企业与国际接轨,为储能企业搭建与政策制定者、规划者、电网管理者、电力公司、能源服务商的交流互动平台。2019年5月18-20日,中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所举办“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”,北极星储能网、电力头条APP全程直播。

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南京南瑞继保电气有限公司设计院副院长 朱晓彤

各位同仁下午好!我是来自南京南瑞继保电气有限公司的朱晓彤,我跟大家分享的是储能系统的整体解决方案和相关的应用。

前面不说了,主要回答三个问题,第一个问题我们能做什么,第二个做了什么,第三个我们后面将做什么。

能做什么,大家很清楚,这个是我们储能系统的四个关键的部分,电池我们不做,我们跟很多电池厂家配合,我们是PCS和PMS和ECS,先讲PCS,我们实际上是一个做大电网保护控制设备的企业,所以我们的产品有一个与生俱来的特点,是电网级的可靠性设计,控制装置与电网保护设备同硬件平台,可靠性高,我们有长期的经验积累,也使用到了储能的产品的设计中来了。

第二,强大的直流侧适应能力,包括锂电、铅碳等等的经验。

第三,运维方面,第一个故障录波,方便故障分析。第二个61850、BMS跟EMS跟PCS,用61850进行规约通讯。

我们讲一下特有的技术,第一个高速载波柔性同步技术,我们采用实际载波与模拟载波协同控制技术,效果是同步过程无环流,第二通信技术抗干扰能力强,第三支持PCS交流侧直接并联。李总讲到他们二期采用这种方式,大容量情况下节约投资40%。

第四,采用镜象对称设计的功率模组技术,这是专利技术,我们可以短时过载1.6倍,因为电网的调频或者短时功率支撑的时候是需要你快速的释放的。

第五,镜像对称布置技术使风机处于冷端,风机效率可以提高1倍。

离网VSG多机并联技术,多至百台以上VSG并联稳定运行,包括多PCS智能群控技术,多机同时零起升压和全战程控零启动方式。这是我们的PCS认证。这是我们一个全系列产品,不多说了。

BMS控制器大家谈的不多,是整个PCS功率控制的大脑,由它接收上级的指令,对群体的PCS做群调群控。第一个业内率先实现快速的功率控制,我们采用分层分布式的组网架构,可以同时控制数百台的PCS,我们采用基于61850的快速通讯技术,全站功率响应时间小于30ms,这是从站端接收到命令到所有命令的执行,整个子系统可以作为30毫秒,这个速度非常快。包括源网荷现在只是到100多毫秒。

还有个专利技术,变比例系数的功率方法,还有主动调解技术,我们也通过了第三方的认证。

能量管理系统,这个图可能比较复杂,储能一体化监控在最下面,为什么这么说呢?因为我们一致认为储能的监控系统不是孤立存在的,不管在电源侧,是跟电源包括风、光在一起。在电网侧,现在跟变电站在一起。实际上监控系统或者说能量管理系统其实从整个应用来说,不仅仅是要监视储能相关的信息或者电池的相关信息,它是一个整体的监控体系,我们是基于成熟的大电网的调度和变电站的监控平台做了一个基于云计算、新能源的综合监控和智能运维系统。

它是由两部分组成,一个是站端(储能站),不仅包括刚才说的关键设备,还包括辅助的设备,包括一些运维的系统。这时候我们有自主知识产权SOPHIC一体化软件平台。这个是一个主站,很多新能源企业,包括电网公司其实后面不是建一个储能站,这个储能站不是一个孤立的,肯定是有很多储能站或者新能源站,怎么能把全国的站统一的管理起来,这就需要我们一个新能源的主站对所有的站做管理和监视监控,我们采用云计算、微服务架构、容器化的管理部署,实现敏捷响应,按需扩展,可以实现所有的风、光、储站端所有的设备、部件,多维度的监视和数据分析功能。

这里只讲一个简单的技术,千万点的数据处理能力,刚才有人讲到百万点,我们基于X86的分布式架构,可以支持全部电池秒级长期存储,毫秒级时序存储,满足后面各种分析维护的需求。刚才谭总也讲到,都是从我们的EMS拿的实际的数据运行的效率,这就是我们技术给他做的支撑。单机支持100万点,配置多机我们可以做到千万点。

二次安防,网络按照已经成为我们国家重要的战略,从发改委2014年的14号令到2015年36号令,都要符合电网的安全,网络安全的要求,EMS产品在应用安全、网络安全、设备安全上我们就已经考虑了,当然安全还有整个其他的体系,不光是产品安全,还有架构是不是安全,监视是不是安全,有很多,我们只是说产品的话我们就讲一下这个。

功能简单过一下,大家一般都会有这些功能,包括计划值、自动功率控制,包括APP的web发布,APP的发布和WEB发布电力安防规范的。这是认证,包括我们的61850实验室。

储能在电源侧、电网侧、负荷侧、微网这些方面都有应用,我们在每个地方的应用都有不同的定制的解决方案,我们的强大的地方,或者我们比较有利的地方,我们会为每一个应用场景做不同的解决方案,包括大容量的、分布式的、光储、风储、微电网,甚至城市柔性配网的,我们做的很多的解决方案,也做了相关的工程,实施了实践。

大家知道一个储能电站,刚才说的是核心设备,实际上还有很多相关的其他的设备,包括车控,包括交换机、虽然说都比较小,但是实际上这些我们都有全系列的产品,本身我们就是一个,这样说来整个储能电站的产品供应来说,我们能够基本上除了电池以外我们都能够做。

讲到一个电站的建设,其实刚才讲了很多是产品,但是实际上它的设计和它的维护施工是很重要的,我们自己有一个企业设计院,拥有送变电设计乙级的资质。我们有储能规划和系统分析能力,这是我们的特点,不管是容量规划还是到大电网的建模仿真,系统分析,原来我们有20几人的团队在做这个事情,我们在泰国微网项目专门做了一个,刚才杨部长讲到储能的建模型,到底应该是怎么样的?我们针对我们的储能,在并网模式下的自动调压模块,最后验证下来能满足我们的要求,平面布置是设计的很大一块,李主任讲了很多,我们只是说我们已经具备三维的设计能力了。

消防系统大家讲的比较多,我们提了一个概念,我们觉得应该是监视、控制和管理三位一体的架构。

温控设计,我们针对性的进行温控,通过软件进行仿真,我们做了一个室内的布置动力电池的温控的实例,通过顶置空调的方式,这个还是比较难的,这个电池是动力电池。

这是产品的系列化,不多说了。这里强调一下,我们还有一个在场内的实时数字仿真能力,为什么这么做?我们很多系统搭建出来,这些控制策略是不是符合现场的要求?我们在场内就可以模拟现场进行实际的系统实时闭环仿真,可以把整个系统搭起来,在场内进行模拟,这样对整个控制策略的实现和调整是非常有利的。这是维护能力,我们引进ITTS体系,2018年通过了认证。

这是我们做的一个项目,我们主要做了什么?分四个方面,这是印度首套储能工程,2017年投运,这是柔性配网工程,这是新疆微电网的,这是亚洲目前规模最大的独立的微网系统,我们实现了32台PCS,同步发电机模式并联的模式,2018年投运。

这是泰国的首个微电网系统,在泰国非常重视,他们国家领导人亲自跑站上去剪彩了,这是我们跟液流储能系统配合的一个案例,日本大阪2017年投运,这是跟钠硫的储能系统,日本名古屋的储能系统。

这是我们自己的一个产业园,光储一体化系统,这里强调一下,我来之前特地问的一下,这个是我们2015年投运的,现在运行了4年了,现在目前只有一个传感器换过一次,其他什么都没有问题,一直运行到现在,子系统,包括电池,BMS、PCS,运行的非常好。丢在那里没有人管他,系统上也没有报警,非常方便。这是钠硫的储能系统。

下面是我们对后面简单思考,两个片子,一个是电力泛在物联网背景下的储能如何发挥更大的作用?官网公司把泛在物联网作为这三年重要建设的目标,其中有一个三站合一,储能是三站合一一个重要的模块,多能合一的变电站如何发挥储能的作用?我们是这么思考的,首先他们刚才谈到数据中心,我们储能能不能替代UPS?第二个储能能不能真正发挥利用无峰调频能力,我们做了前期的可研。

第二储能在电网侧运营的时候有能量性和功率性两种不同的需求,我们到底怎么选型?李主任已经讲了很多各种电池的选型,实际上我们要具备一个能力,在合适的时候选择合适的类型的电池,或者是综合的方式来选。

安全性的问题,我们觉得应该系统性考虑储能的安全性,谭主任系统性的考虑这些问题。第一个,电池仓的设计能否给电池创造一个好的温度环境,大家讲了很多温控的设计,我觉得这个非常重要。

第三,异常情况下的爆炸,为什么会爆炸?

第四,提前预估,防患于未然,这是在线监测方面的。

第五,如何准确地检出火灾,我们就要看怎么能够通过,不管是电气量的检测和非电气量的检测,能不能结合以后实现火灾精确的检测,能够想动的时候就动,不动的时候就是坚决不动,才能够真正的做到早干预,早隔离,将危险防患于未然。

第六,防范措施,这是我们今后考虑的方向,希望大家一起探讨,一起合作。感谢大家,谢谢!

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