關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用目錄目錄3關(guān)鍵技術(shù)研究背景慣量調(diào)頻對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能需求英國(guó)大停電事故期間：系統(tǒng)兩分鐘之內(nèi)連續(xù)損失1630MW,約占總發(fā)電的6.43%。連接電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(475MW裝機(jī))迅速向電網(wǎng)供電，避免電網(wǎng)頻率繼續(xù)惡化。在電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的參與下，電網(wǎng)頻率僅4分45秒機(jī)跳閘損失功率244MW觸發(fā)低頻減載動(dòng)作，切除負(fù)荷931MWz頻率恢復(fù)到50Hz49.0研究背景一次調(diào)頻對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能需求2015年9月，錦蘇直流因遭雷擊導(dǎo)致雙極閉鎖，損失直流功率4900MW。造成華東電網(wǎng)頻率跌落至49.557Hz、華東電網(wǎng)頻率曲線雷擊導(dǎo)致雙極閉鎖故障故障后13s,系統(tǒng)頻率迅速跌落至49.557Hz故障后30s,在機(jī)組一次調(diào)頻作用下頻率回升至49.7Hz頻率逐步回升研究背景新能源送出對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能需求大規(guī)模新能源送出地區(qū)暫態(tài)電壓控制問(wèn)題突出。2016年3月靈紹直流單極閉鎖引起寧夏大規(guī)模新能源發(fā)電送端出口電壓躥升了15%;湖南電網(wǎng)韶鶴線鶴側(cè)N-1故障，造成湘中電網(wǎng)電壓失穩(wěn)，嚴(yán)重危及電網(wǎng)安全。傳統(tǒng)調(diào)相機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度難以滿足快速動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐要求。韶鶴線N-1韶鶴線N-1故障110KV母線電壓失穩(wěn)黑細(xì)面區(qū)風(fēng)電母然新能源風(fēng)電場(chǎng)出口電壓躥0研究背景抽蓄模式轉(zhuǎn)換對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能需求受限于抽水蓄能的運(yùn)行模式，電網(wǎng)頻率低頻風(fēng)險(xiǎn)高危區(qū)主要體現(xiàn)在早上抽水蓄能開始發(fā)電且負(fù)荷攀升的過(guò)程中.在這種情況下電化學(xué)儲(chǔ)能在調(diào)頻、調(diào)峰性能上具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。低頻風(fēng)險(xiǎn)高危區(qū)低頻風(fēng)險(xiǎn)高危區(qū)00 時(shí)間研究背景7目錄目錄3關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用挑戰(zhàn)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制面向系統(tǒng)保護(hù)的源/網(wǎng)/荷/儲(chǔ)協(xié)同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能精準(zhǔn)控制，避免過(guò)度切負(fù)荷；實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)源網(wǎng)荷儲(chǔ)儲(chǔ)能電站多機(jī)PCS無(wú)延遲↑關(guān)鍵↑關(guān)鍵統(tǒng)保護(hù)統(tǒng)保護(hù)一次調(diào)頻涉網(wǎng)性能建模仿真應(yīng)用挑戰(zhàn)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)調(diào)控分布式發(fā)電分布式發(fā)電儲(chǔ)能電站直流輸電交通電力33工業(yè)用電儲(chǔ)能電站輔機(jī)工業(yè)用電儲(chǔ)能電站儲(chǔ)能電站火力發(fā)電交流輸電居民用電儲(chǔ)能電站儲(chǔ)能電站應(yīng)用挑戰(zhàn)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控>百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站電池的串并聯(lián)電池?cái)?shù)量龐大，涉及的監(jiān)控點(diǎn)超過(guò)百萬(wàn)級(jí)，其監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)復(fù)雜；>電池在反復(fù)充放電全壽命周期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電性能以及安全性能的退化，并表現(xiàn)出各種不同的運(yùn)行狀況，規(guī)?；瘧?yīng)用中某些電池偏離運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入亞健康異常態(tài)或者故障狀態(tài)，就會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)性能降低或者安全隱患。新24F*1838發(fā)樹監(jiān)勝所類點(diǎn)新24F*1838發(fā)樹監(jiān)勝所類點(diǎn)電能量采集調(diào)度計(jì)劃電力調(diào)度調(diào)度管理9實(shí)時(shí)控制Ⅲ區(qū)網(wǎng)絡(luò)電能量采集實(shí)時(shí)控制Ⅲ區(qū)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控監(jiān)控儲(chǔ)能數(shù)據(jù)網(wǎng)基于50基于50A的廣域服務(wù)總線KK5分6大e專布式99試電ALe專布式99試電ALK98大者P 96大意?音視頻登監(jiān)控視頻登監(jiān)控1應(yīng)用挑戰(zhàn)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站系統(tǒng)安全防護(hù)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站系統(tǒng)安全防護(hù)發(fā)生熱失控后，如何提高隔絕與火災(zāi)抑制可靠性?目錄目錄3關(guān)鍵技術(shù)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站穩(wěn)定控制技術(shù)依托系統(tǒng)保護(hù)控制系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜故障形態(tài)的識(shí)別能力與相繼故障下的決策能力，匹配“源網(wǎng)荷友好互動(dòng)精準(zhǔn)切負(fù)荷系統(tǒng)”的控制特性，實(shí)現(xiàn)百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站在電網(wǎng)故障時(shí)刻以及頻率恢復(fù)過(guò)程中系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制。傳統(tǒng)“離線計(jì)算，實(shí)時(shí)匹配”模式“實(shí)時(shí)滾動(dòng)分析，自適應(yīng)策略生成”華東電網(wǎng)頻率緊急協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)傳統(tǒng)“離線計(jì)算，實(shí)時(shí)匹配”模式“實(shí)時(shí)滾動(dòng)分析，自適應(yīng)策略生成”華東電網(wǎng)頻率緊急協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)白動(dòng)控制直流調(diào)制拙水蓄能可換荷量蘇北主站→控制電纜用戶分路開關(guān)…用戶分路開關(guān)PCSPCS儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)鎮(zhèn)江儲(chǔ)能江蘇源網(wǎng)荷友好互動(dòng)系統(tǒng)主站輔助決策控制負(fù)荷快速響應(yīng)模塊500KV訪仙子站……源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)蘇南主站用戶分路開關(guān)切的荷站大型翻水站抽水泵智能網(wǎng)荷終端可中斷輔機(jī)百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站穩(wěn)定控制技術(shù)接受電網(wǎng)調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)的穩(wěn)態(tài)控制；接受源網(wǎng)荷儲(chǔ)穩(wěn)控指令，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)的快速控制；基于虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的電壓與頻率暫態(tài)同步響應(yīng)。A網(wǎng)交換機(jī)B網(wǎng)交換機(jī)交流母線度數(shù)據(jù)網(wǎng)操作員站2二F照照照電池組BMS電池組BMS電池組BMS電池組BMS電池組BMS×系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定。::春春P22F.一位.Ri河多芒等7阿第臨束后該信號(hào)為零0h蹤控制策略，實(shí)現(xiàn)接近常規(guī)電源的發(fā)電品質(zhì)，功率波動(dòng)<5%/10min,計(jì)劃跟蹤偏差<3%。1、發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)(輔助火電調(diào)頻)1、發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)(輔助火電調(diào)頻)面向電網(wǎng)調(diào)控調(diào)頻需求，基于儲(chǔ)能的有功控制特性，提出了儲(chǔ)能與常規(guī)機(jī)組共同參與主站有功自動(dòng)控制策略。結(jié)合儲(chǔ)能精確、快速的功率控制特性，提出了比例分配、儲(chǔ)能優(yōu)先、常規(guī)優(yōu)先、分頻控制等計(jì)及儲(chǔ)能SOC的快、慢速調(diào)節(jié)資源協(xié)調(diào)控制策略，適應(yīng)不同的控制需求，改善火電調(diào)頻性能。PB_PB_TARG—CTP終端人發(fā)電機(jī)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率DCS功率控制信號(hào)人汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)AGC指令儲(chǔ)能控制系統(tǒng)二高壓廠用△機(jī)組升壓變壓器百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)調(diào)控技術(shù)2、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)(優(yōu)化潮流分布)針對(duì)電網(wǎng)局部尖峰負(fù)荷問(wèn)題，利用儲(chǔ)能充電、放電雙向特性，對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行分區(qū)級(jí)的聚合控制，并考慮不同時(shí)段的協(xié)同配合，動(dòng)態(tài)優(yōu)化電網(wǎng)潮流分布，緩解電網(wǎng)傳輸通道擁塞，增強(qiáng)電網(wǎng)“柔性”和“智能化”水平?？刂屏鞒虄?chǔ)能出力分析儲(chǔ)能出力分析基點(diǎn)功率修正控制容量分區(qū)信息統(tǒng)計(jì)控制指令超上限運(yùn)行區(qū)SOC運(yùn)行上限SOC理想上限SOC運(yùn)行上限SOC理想上限基點(diǎn)功率=放電允許功率(+)高位運(yùn)行區(qū)基點(diǎn)功率=放電允許功率(+)理想運(yùn)行區(qū)基點(diǎn)功率=0低位運(yùn)行區(qū)基點(diǎn)功率=充電允許功率(-)SOC理想下限SOCSOC理想下限SOC運(yùn)行下限超下限運(yùn)行區(qū)基點(diǎn)功率=充電允許功率(-)03、用電側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)(削峰填谷)3、用電側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)(削峰填谷)用戶側(cè)儲(chǔ)能根據(jù)峰谷價(jià)差“兩充兩放”,在滿足商業(yè)園區(qū)供電的基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)段電量和充放電狀態(tài)控制，面向儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行目標(biāo)，通過(guò)有序充放電參與電網(wǎng)輔助控制及負(fù)荷削峰填谷。基點(diǎn)功率滾動(dòng)電量跟蹤0基點(diǎn)功率滾動(dòng)電量跟蹤081.20.800.4充電目標(biāo)預(yù)留時(shí)間(min)充放基點(diǎn)1用戶側(cè)儲(chǔ)能只充不放2用戶側(cè)儲(chǔ)能不可控3用戶側(cè)儲(chǔ)能只充不放4用戶側(cè)儲(chǔ)能不可控可充可放百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站監(jiān)控技術(shù)面向百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站的監(jiān)控需求，統(tǒng)一采用站內(nèi)通信服務(wù)總線，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上送，詳細(xì)數(shù)據(jù)分層存儲(chǔ)，跨層數(shù)據(jù)按需調(diào)閱；統(tǒng)一站內(nèi)通信協(xié)議，遵循IEC61850構(gòu)建全站設(shè)備模型，全站無(wú)規(guī)約轉(zhuǎn)換器，采集及控制速率快，效率高；計(jì)及SOC的放電策略，動(dòng)態(tài)分配響應(yīng)資源。電網(wǎng)調(diào)度中心調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)儲(chǔ)能監(jiān)控主機(jī)操作員站儲(chǔ)能電站暫態(tài)控制器時(shí)間同步裝置B網(wǎng)交換機(jī)本地監(jiān)控1數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)機(jī)田61850數(shù)據(jù)總線儲(chǔ)能間隔1本地池組15儲(chǔ)能問(wèn)隔n本地B網(wǎng)交換機(jī)界面布局電站概覽人機(jī)界面&現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用配置平臺(tái)基礎(chǔ)功能IMMS模塊化編程及應(yīng)用定制理念PCS功率控制定制功能電網(wǎng)調(diào)頻平滑輸出熱備用百兆瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)維與評(píng)估技術(shù)調(diào)度主站運(yùn)維云主站移動(dòng)端運(yùn)維接入轉(zhuǎn)出服務(wù)器對(duì)時(shí)系統(tǒng)NTP對(duì)時(shí)監(jiān)運(yùn)維接入轉(zhuǎn)出服務(wù)器對(duì)時(shí)系統(tǒng)NTP對(duì)時(shí)監(jiān)控主機(jī)運(yùn)維主機(jī)服務(wù)器單向傳輸協(xié)議移動(dòng)端單向傳輸協(xié)議三三三測(cè)控裝置正向隔離保護(hù)裝置n變壓器電池軌道機(jī)器人電池軌道機(jī)器人交流母線SOH等信息；>基于歷史數(shù)據(jù)及電池化學(xué)特性建立設(shè)備在線監(jiān)測(cè)模型、狀態(tài)評(píng)價(jià)模型、故障診斷模型；通過(guò)電池包內(nèi)部電芯老化程度評(píng)價(jià)、電池簇間均衡性評(píng)價(jià)、電芯及電池包安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、電芯運(yùn)行環(huán)境評(píng)價(jià)、PCS健康評(píng)估體系；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站設(shè)備全壽命周期管理。提出了將視頻、圖像(含紅外)、溫感、煙感、可燃?xì)怏w(主要CO、H?探測(cè))等非電氣量與實(shí)時(shí)控制保手動(dòng)滅火報(bào)警一預(yù)警潛伏感溫探測(cè)器感煙探測(cè)器視頻探測(cè)器氣體探測(cè)器感光探測(cè)器預(yù)警處理產(chǎn)物濃度或強(qiáng)度產(chǎn)物濃度或強(qiáng)度電池濫用a煙氣探測(cè)—Hydrogen4400電池?fù)p繳又第給PCS發(fā)送降額或停機(jī)指令和給PCS發(fā)送降額或停機(jī)指令和BMS通訊中斷，給相應(yīng)的PCS停機(jī)指令。第一層：EMS層保護(hù)電力通信線狀態(tài)控制指令狀態(tài)控制指令調(diào)度管理電能量采集調(diào)度計(jì)劃調(diào)度管理電能量采集調(diào)度管理信息橫向安全電能量終端監(jiān)控調(diào)度管理信息橫向安全電能量終端監(jiān)控監(jiān)控第二層：第二層：PCS自主降額或停機(jī)和BMS通訊中斷，停機(jī)。和EMS和EMS通訊中斷，停機(jī)。電池故障狀態(tài)保護(hù)測(cè)控電池故障電池故障狀態(tài)保護(hù)測(cè)控電池故障狀態(tài)第三層：BMS第三層：BMS層保護(hù)BMS修改限額參數(shù)或者切斷直流側(cè)斷路器目錄目錄4工程實(shí)踐工程實(shí)踐江蘇鎮(zhèn)江東部建設(shè)101MW/202MWh電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，采用“分散式布置、集中式控制“方式在鎮(zhèn)江大港新區(qū)、丹陽(yáng)市和揚(yáng)中市新建8個(gè)儲(chǔ)能電站，總裝機(jī)101MW/202MWh。類應(yīng)用(儲(chǔ)能)實(shí)時(shí)監(jiān)視與智能告警穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)(儲(chǔ)能)001機(jī)銀響防測(cè)漢4開始血力000貼康血力(測(cè)試上異速度口在鎮(zhèn)江儲(chǔ)能電站群的調(diào)度控制系統(tǒng)中，通過(guò)開展主動(dòng)控制和有序管理，充分利用儲(chǔ)能的快速調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)，用以緩解負(fù)荷高峰電力供需缺口、分區(qū)斷面潮流控制和電網(wǎng)平衡控制的難題，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制。該系統(tǒng)也應(yīng)用于河南、湖南電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能調(diào)度控制?！簟艨刂颇繕?biāo)分解到分區(qū)下儲(chǔ)能電站，◆設(shè)定時(shí)間的建議充/放電功率時(shí)段電量控制不可控1站超上限運(yùn)90冥時(shí)間時(shí)間可控2站生#(780,358)當(dāng)前層次：0發(fā)受電蘇南最新丹關(guān)跳網(wǎng)：華東。4山/35Y.1號(hào)土愛4號(hào)俄就314升關(guān)X實(shí)際出力DB2018-07-100B:1160互期響11工程實(shí)踐河南電網(wǎng)處于華中電網(wǎng)與華北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)互聯(lián)樞紐位置，電網(wǎng)峰谷差約占最高負(fù)荷的40%,新能源發(fā)展迅速，電網(wǎng)安全運(yùn)行、調(diào)峰手段和投資建設(shè)面臨巨大挑戰(zhàn)，,在信陽(yáng)等9個(gè)地市選取16個(gè)變電站，采用“分布式布置、模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化接入、集中式調(diào)控”技術(shù)方案，利用空余場(chǎng)地和間隔，總規(guī)模為100.8MW/125.8MWh的河南電網(wǎng)電池儲(chǔ)能示范工程。工程實(shí)踐安全接入?yún)^(qū)核心交換機(jī)陋離電電氣采集開入開出站內(nèi)光站內(nèi)光纖環(huán)網(wǎng)內(nèi)部高速通信通信接口人機(jī)交互通信接口人機(jī)交互PCS控制單元2PCS控制單元電纜盈省公司新增核心路由_市公司核心路由題縣公司新增匯聚路由器n變電站路由器變電站路由器用戶網(wǎng)絡(luò)匯聚用戶側(cè)三層交換機(jī)用戶側(cè)藍(lán)控制城1工程實(shí)踐◆湖南長(zhǎng)沙儲(chǔ)能電站的建設(shè)，破解長(zhǎng)沙市核心城區(qū)、榔梨工業(yè)園區(qū)難以新增變電站難題，有效緩解城區(qū)供電壓力，提升長(zhǎng)沙電網(wǎng)的調(diào)峰能力，提升湖南省內(nèi)新能源消納能力，提升特高壓祁韶直流送電湖南電網(wǎng)能力?！糸L(zhǎng)沙儲(chǔ)能電站一期60MW/120MWh,分芙蓉、榔梨、延農(nóng)三個(gè)站建設(shè)。其中芙蓉站為國(guó)內(nèi)單體容量最大室內(nèi)站(26MW/52MWh),采用南瑞變流器及升壓設(shè)備。榔梨儲(chǔ)能電站24MW/48MWh,采用南瑞智能總控艙(EMS)。3、湖南長(zhǎng)沙儲(chǔ)能電站3、湖南長(zhǎng)沙儲(chǔ)能電站◆監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式分層分布結(jié)構(gòu)，由站控層、間隔層和設(shè)備層三部分組成。整體技術(shù)應(yīng)用，相比常規(guī)電站，儲(chǔ)能在響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率和控制精度上具有明顯優(yōu)勢(shì)。◆監(jiān)控一鍵順控，同時(shí)對(duì)48臺(tái)PCS控制。從0到最大充放電功率轉(zhuǎn)換，1秒內(nèi)調(diào)整到位，指令跟蹤偏差在0.2MW以內(nèi)。PCS具虛擬同步機(jī)功能，為系統(tǒng)提供慣性支撐。電力調(diào)度控制中心電力調(diào)度控制中心調(diào)度管理電能量采集網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)管理信息/調(diào)度管理調(diào)度管理攝橫向安全隔離裝置器器 實(shí)時(shí)控制消防/安電能量采集調(diào)度計(jì)劃量網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)控制保護(hù)測(cè)控|電能量…調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)L護(hù)Xa菜交據(jù)地麻2縮0橙組在景波系統(tǒng)輔控系統(tǒng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)0工程實(shí)踐黃河上游水電公司在青海共和建設(shè)水/光/風(fēng)/儲(chǔ)多能互補(bǔ)基地，在大規(guī)模智能調(diào)度、風(fēng)、水、光伏發(fā)電聯(lián)合控制技術(shù)應(yīng)用方面開展創(chuàng)新與實(shí)踐。其中共和100MWp試驗(yàn)測(cè)試基地配置儲(chǔ)能容量為14.662MWh。該電站群數(shù)據(jù)量大，電站分期建設(shè)，系統(tǒng)擴(kuò)展性要求高，運(yùn)維壓力大。黃河一期黃河一期黃河一期黃河三期3#黃河三期3#黃河三期2#匯明巴