风光储协调控制研究及应用.pptx

风光储协调控制研究及应用

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风光储工程：利用风光资源互补优势，引入储能提高出力品质，提升电网对新能源的接纳能力；

虚拟同步发电机工程：新能源发电占比增加，电网调节能力下降稳定风险提高，新能源需具备主动支撑能力；

梯次利用工程：电动汽车普及，如何提升海量退役电池的利用价值；

发挥了示范引领作用！;

l示范应用了5种类型、5种跟踪方式以及固定式的光伏发电技术;

对7类共33MW/95.5MWh的电化学储能技术进行运行研究和实证评价，其中包括：

锂电池储能系统24MW/66MWh

铅酸电池储能系统2MW/12MWh

钛酸锂电池储能系统1MW/0.5MWh

液流电池2MW/8MWh

超级电容储能系统1MW*15s

梯次利用动力电池系统3MW/9MWh;

目前，风光储储能电站已实现不间断参与联合发电条件，能在“平滑波动”和“削峰填谷”模式间切换，实现了长周期风、光发电波动尺度控制；

跟踪计划能力

储能参与断面控制后，平均均方根误差降低为原来的50.4%，计划值容许范围内点由原来的60%提升至90%，计划跟踪效果显著提升。;

跟踪计划出力运行数据分析

统计2月份储能用于风电场跟踪计划，月可用率100%，20MW储能系统共吸收电能

310.96MWh，放出电能285.35MWh，最大支撑功率14.34MW，最大吸收功率17.81MW，通过减少弃风实现盈利16万元。;

平滑出力波动

储能参与平滑以后风光储出力的波动性显著降低。以1min长度的滑动窗统计各个时段内平滑效果，平滑系数在0~0.8区间内均匀分布。;

平滑波动运行数据分析

采用储能用于平滑出力波动后，电站出力波动明显变小；4月18日全天共充电22.48MWh，放电26.35MWh。;

储能设备运行性能监测

电科院每年会对各类型电池的容量保持率、转换效率、充放电响应时间、运行故障分析等主要项目进行检测，对比研究各类电池衰退趋势及技术性能，为其他项目作参考。;

电池模组/单体运维

通过分析运行中各电池单体电压标准差/标准差系数、电压极值位置统计、阻抗差异等方法对劣化电池单体或模组进行定位，有针对性的进行运维。;;

冀北电科院从2015年起???托①风光储梯次利用储能工程；②风光储联合发电运行技术国家电网重点实验室；③各层级科技项目，不间断地对梯次利用动力电池进行研究。

完成梯次利用电池单体、模组1500次（0.3C）实验室循环性能测试；

搭建了储能变流器多机并联半实物仿真平台，对储能控制技术进行深入研究；

开展储能在新能源电站、高压输电网、配电网等不同应用场景下容量优化配置。;

衰退特性和寿命预测技术

深入研究了退役动力电池与模组性能衰退规律，基于抽样电池进行1500次储能工况循环试验明确了电池内阻、电压等关键参数剩余容量关系，为筛选配组集成提供了技术支撑。

设计了退役界面容量分段、欧姆内阻增长率作为修正因子的退役电池容量衰退规律预测函数，填补了梯次利用电池寿命预测的研究空白。;

工程化运维关键技术

提出一种基于抽检试验的梯次利用电池储能系统不一致性维护关键指标的确定方法，可显著缩短维护时间。

研制出适用于梯次利用电池储能系统的现场诊断装置，并在风光储进行试验。;

技术经济性分析

提出了考虑梯次利用电池运行特性和寿命特征的净现值分析方法，建立了梯次利用电池储能平准化模型。

建立了梯次利用电池储能系统详细成本模型，在冀北电价体系下建立收益模型，建立了储能电站全寿命周期总投资成本的现值与寿命期总发电量年值的比值的平准化模型，准确计算了梯次利用储能度电成本水平。;;

随着国家能源转型推进，高比例新能源成为新一代电力系统重要特征。

新能源对电网的弱支撑性与低抗扰性是造成消纳受阻和影响电网安全的本质原因。通过新能源机组故障穿越能力改造等手段，低抗扰性问题已得到部分解决，弱支撑性问题依然突出。;

主动调频能力不足，导致系统频率特性发生显著恶化；9.19锦苏直流闭锁

主动调压能力不足，电压波动引发的大规模脱网事件频发：5.14冀北沽源风电脱网

机组阻尼不足导致振荡问题频发：冀北沽源地区振荡新疆哈密山北地区次同步振荡;

虚拟同步发电机技术是基于电力电子设备灵活可调优势，通过模拟同步机电气方程与转子运动方程，使新能源机组具备惯量、一次调频、阻尼和主动调压等主动支撑电网的能力，使新能源由

“被动调节”转为“主动支撑”