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Acrel-1000DP在某企業5MW分布式儲能項目中的應用

更新時間:2024-10-21      瀏覽次數:346

hth下载地址 陳聰

摘 要:隨著全球能源結構的轉型和可再生能源的快速發展,儲(chu) 能技術逐漸成為(wei) 調節能源供需、提高能源利用效率的關(guan) 鍵環節,在這一背景下,分布式儲(chu) 能係統應運而生,成為(wei) 應對能源不穩定性與(yu) 波動性的有效手段。分布式儲(chu) 能借助小型化、模塊化的儲(chu) 能設備,能夠在用戶端進行能量的存儲(chu) 與(yu) 釋放,從(cong) 而實現對局部電網的靈活調節,這種係統不僅(jin) 能夠有效平衡可再生能源(如太陽能和風能)在發電過程中的間歇性和不穩定性,還能在電力需求高峰時提供可靠的電力支持,減輕對電網的壓力。本文介紹了hth下载地址Acrel-1000DP分布式儲(chu) 能監控係統在浙江嘉興(xing) 晉億(yi) 實業(ye) 5MW分布式儲(chu) 能項目中的應用,該係統通過設計控製策略優(you) 化了企業(ye) 的能源管理,可以有效降低電力成本、確保生產(chan) 活動的連續性和穩定性。

關(guan) 鍵詞:分布式儲(chu) 能;控製策略;能源管理

項目概述

晉億(yi) 實業(ye) 股份有限公司位於(yu) 浙江省嘉興(xing) 市嘉善縣惠民街道鬆海路66號廠區,屬於(yu) 220kV東(dong) 雲(yun) 變供區,由東(dong) 雲(yun) 變35kV晉流683線供電。

晉億(yi) 實業(ye) 5MW分布式儲(chu) 能項目(以下簡稱“本項目”)是某新能源科技有限公司在晉億(yi) 實業(ye) 廠區內(nei) 空地新建的一期規模為(wei) 5MW/10MWh的鉛碳電池儲(chu) 能係統(已取得備案2401-330421-04-01-898044),接入晉億(yi) 實業(ye) 股份有限公司配電房10kV母線。儲(chu) 能係統平時用以給晉億(yi) 實業(ye) 股份有限公司廠區日常生產(chan) 負荷削峰填穀,運行模式為(wei) 每天固定時間“兩(liang) 充兩(liang) 放”,充電時間為(wei) 0:00-7:00、11:00-13:00,放電時間為(wei) 9:00-11:00、15:00-17:00,正常情況下儲(chu) 能係統所發電量“自發自用,不上網”。

配電房現狀

晉億(yi) 實業(ye) 股份有限公司廠區內(nei) 建設有35kV配電房1座,變壓器2台,1#主變容量12500kVA,2#主變容量5000kVA,10kV采用單母分段接線模式。

負荷方麵,2023年晉億(yi) 實業(ye) 股份有限公司年大下送功率約14.4MW,大負載率約為(wei) 82.44%,年平均負載率約68.57%;電源方麵,晉億(yi) 實業(ye) 目前已有5.03MWp光伏接入10kVI段母線上,通過1#主變上傳(chuan) 至35kV晉流683線。

圖2.1配電房現狀電氣主接線

分布式儲能設計

本項目在嘉善縣惠民街道鬆海路66號晉億(yi) 實業(ye) 廠區配電房東(dong) 南側(ce) 空地位置建造5MW/10MWh儲(chu) 能項目工程,距離晉億(yi) 實業(ye) 股份有限公司距離約100米。

儲(chu) 能單元由儲(chu) 能一體(ti) 櫃、變壓器、匯流站組成。本項目配置儲(chu) 能容量為(wei) 186kW/372kWh的磷酸鐵鋰儲(chu) 能一體(ti) 櫃27台,3000kVA變壓器1台,2500kVA變壓器1台,並建設一座10kV開關(guan) 艙。本次15套186kW/372kWh(即2790kW/5580kWh)的磷酸鐵鋰儲(chu) 能一體(ti) 櫃接入1台3000kVA升壓變,12套186kW/372kWh(即2232kW/4464kWh)的磷酸鐵鋰儲(chu) 能一體(ti) 櫃接入1台2500kVA升壓變,將直流電逆變為(wei) 690V交流電,升壓變高壓側(ce) 以10kV電壓等級接入2座10kV開關(guan) 艙的進線櫃。

圖3.1 儲(chu) 能站接入電氣主接線圖

圖3.2 儲(chu) 能站平麵布置圖

技術方案

本項目引入Acrel-1000DP分布式儲(chu) 能監控係統,對整個(ge) 儲(chu) 能站進行監測控製,並通過設計控製策略做到削峰填穀,即在電價(jia) 處於(yu) 峰價(jia) 時放電,電價(jia) 處於(yu) 穀價(jia) 時充電,每天固定時間兩(liang) 充兩(liang) 放,通過峰穀差價(jia) 回收投資。

儲(chu) 能10kV開關(guan) 艙進線櫃配置線路保護裝置,做到階段式方向過流保護;並網櫃配備防孤島保護裝置,在非計劃孤島情況下使儲(chu) 能係統脫離電網側(ce) ;就地箱變配備箱變測控裝置,實時監測變壓器的運行狀態,收集電流、電壓、溫度等關(guan) 鍵參數,並通過數據分析及時發現潛在故障,同時裝置也支持遠程監控和數據傳(chuan) 輸。

儲(chu) 能電站接入係統後,接入嘉善調度。本項目采用光纖以太網技術通信方式,光纜線路為(wei) :晉億(yi) 實業(ye) 儲(chu) 能電站—光通信—東(dong) 雲(yun) 變—光通信—嘉善供電公司,儲(chu) 能站接入光纖須配置光端機、路由器以及電力縱向加密裝置。

安全自動裝置

1)AM6-FE頻率電壓緊急控製裝置

裝置能夠實時監測電網的頻率和電壓,一旦檢測到超出設定範圍的異常情況,立即啟動控製策略,通過調整發電機出力、切除部分負荷或投入補償(chang) 設備等方式,快速恢複電網的頻率和電壓至正常水平,確保電力供應的連續性和可靠性。

2)AM5SE-IS防孤島裝置

在電網失電的情況下,分布式電源未能夠及時與(yu) 電網斷開連接,會(hui) 形成孤島狀態,這種狀態可能造成分布式電源不可控、電網恢複時的電壓和頻率不匹配等問題,也可能導致電力工作人員在不知情的情況下進行危險的操作。防孤島裝置通過實時監測電網狀態,一旦檢測到電網斷電,能夠在規定的時間內(nei) 迅速切斷分布式電源與(yu) 電網的連接,從(cong) 而保障電網的安全運行和維修人員的人身安全。

箱變測控裝置

AM6-PWC箱變測控裝置是集保護、測控、通訊一體(ti) 化的裝置,全稱為(wei) 箱式變電站測控裝置,用於(yu) 箱變的監控和控製。裝置能夠對變壓器的溫度、電流、電壓、負荷等關(guan) 鍵參數進行全麵監測,通過實時分析及時發現設備故障及潛在的安全隱患,同時,裝置還具備過載保護、短路保護、過溫保護等保護功能與(yu) 遠程監控、數據傳(chuan) 輸功能。

控製策略

設計儲(chu) 能充放電原則是在尖峰時段全部放電,高峰時段根據負荷情況調整儲(chu) 能變流器功率,保證儲(chu) 能電池電量全部消納。為(wei) 防止電池充電過程中晉億(yi) 實業(ye) 配變負荷過大超過限額,或者正常運行時配變負荷過小導致儲(chu) 能放電上送,對配變負荷進行實時監測,為(wei) 儲(chu) 能係統設定充/放電負荷限值P和P

電價(jia) 處於(yu) 穀價(jia) 且P配變<P時,儲(chu) 能係統進行充電;

電價(jia) 處於(yu) 峰價(jia) 且P配變>P時,儲(chu) 能係統進行放電。

圖4.1 儲(chu) 能係統運行控製策略

係統結構

本項目係統結構采用分層分布式架構,能夠高效、穩定地運行,滿足現代工業(ye) 自動化的需求,為(wei) 企業(ye) 提供強有力的技術支持,主要分為(wei) 站控層、通信層和設備層三個(ge) 核心部分:

站控層作為(wei) 係統的管理與(yu) 控製,承擔著對整個(ge) 係統的集中監控和管理功能。操作員可以通過該層實時監測係統狀態,進行數據分析與(yu) 處理。

通信層負責信息傳(chuan) 遞與(yu) 數據交互,確保各個(ge) 設備和係統組件之間能夠無縫連接與(yu) 協同工作。此層不僅(jin) 支持多種網絡拓撲結構,還能夠根據實際應用場景的不同規模和需求進行靈活調整,增強了係統的靈活性和可擴展性。

設備層包含各種硬件設備,是係統的基礎執行單元。這些設備不僅(jin) 負責實時采集現場數據,還能根據上級指令執行控製操作,是實現自動化操作的核心組成部分。

圖5.1係統拓撲圖

項目配置設備清單如下表所示:

表5.1 方案設備列表

安裝位置

型號

數量

功能

配電室
監控主機操作台
(1套)

Acrel-1000DP
(linux內(nei) 核單機)

分布式儲(chu) 能監控主機

1

具有保護、控製、通信、測量等功能,可實現儲(chu) 能站的全功能綜合自動化管理

預製艙二次艙
安全自動裝置屏
(2麵)

APView500PV
電能質量在線監測裝置

1

采集監測諧波、電壓暫升/暫降/中斷、閃變、電壓不平衡度,事件記錄、測量控製

AM5SE-IS
防孤島保護裝置

1

當發生孤島現象時,可以快速切除並網點,使本地與(yu) 電網側(ce) 快速脫離,保證電站和操作人員安全

AM6-FE
頻率電壓緊急控製裝置

1

當電力係統發生突發性故障或負荷波動時,裝置按照電網調度機構的要求調節電力係統的頻率和電壓水平

就地分散安裝

AM6-PWC
箱變測控裝置

2

數據監測;錄波;非電量保護、三段式電流保護、零序電流保護、過電壓保護、低電壓保護、零序過壓保護;多種規約自由配置和轉換

AM5SE-F
線路保護裝置

4

三段式過流保護、反時限過流保護、失壓跳閘、過電壓保護

SF1224
工業(ye) 網絡交換機

1

站內(nei) 通信組網

ATS1200GB
對時裝置

1

獲取GPS與(yu) BD雙時鍾數據,為(wei) 站內(nei) 設備、係統提供對時功能

ANet-2E8S1
通訊管理機

1

數據采集及上傳(chuan)

ANet-2E4SM+ANet485*3
通訊管理機

1

數據采集及上傳(chuan)

現場圖片

係統功能

係統總覽

主要展示本係統的儲(chu) 能裝機容量、儲(chu) 能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖7.1 係統總覽

PCS監控

PCS作為(wei) 儲(chu) 能係統與(yu) 電網之間的橋梁,負責控製電池的充放電過程,將電池存儲(chu) 的直流電能轉換為(wei) 交流電能,或者將交流電能轉換為(wei) 直流電能以存儲(chu) 在電池中。係統監測顯示PCS的運行狀態、運行參數限值,交直流側(ce) 的運行狀態、運行參數數據,係統對PCS的監控是確保儲(chu) 能係統高效、安全運行的關(guan) 鍵。

圖7.2 PCS狀態監測界麵

電池監控

係統的電池監控是確保電池組安全、高效運行的關(guan) 鍵。通過實時監測電池的電壓、電流、溫度等關(guan) 鍵參數,電池管理係統(BMS)能夠及時調整電池的工作狀態,延長電池的使用壽命,並提高整個(ge) 係統的效率和安全性。

圖7.3 電池簇監控界麵

策略配置

通過策略配置,係統可以根據電網需求、可再生能源發電特性以及用戶用電模式,自動調整充放電行為(wei) ,以達到削峰填穀、提高電網穩定性、降低運行成本等目的。

圖7.4 策略配置界麵

結語

在當前能源轉型的背景下,分布式儲(chu) 能係統與(yu) 新能源發電的結合,正逐漸成為(wei) 電力市場中一種重要的解決(jue) 方案。通過合理設計控製策略,係統能夠有效地與(yu) 電網價(jia) 格進行互動,實現峰穀套利和平滑輸出,從(cong) 而提升整體(ti) 電力係統的經濟性和穩定性。此外,隨著智能電網技術的發展,係統的控製策略可以進一步優(you) 化,這種基於(yu) 大數據和人工智能的控製方式,將為(wei) 分布式儲(chu) 能的經濟效益和操作效率提供強有力的支持。總的來說,分布式儲(chu) 能係統結合新能源發電的解決(jue) 方案,不僅(jin) 為(wei) 電力市場帶來了新的盈利模式,也為(wei) 實現可持續發展目標貢獻了重要力量。

參考文獻

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