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淺聊基于儲(chǔ)能電站提高風(fēng)電消納能力的電源規(guī)劃研究

瀏覽次數(shù):195更新時(shí)間:2024-09-27

 

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要: 隨著全球?qū)稍偕茉吹娜找嬷匾?,風(fēng)電作為一種清潔、可再生的能源形式得到了快速發(fā)展。然而,風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn),限制了風(fēng)電的消納能力。儲(chǔ)能電站作為一種有效的解決方案,可以提高風(fēng)電的消納能力,優(yōu)化電源規(guī)劃。本文深入探討了基于儲(chǔ)能電站提高風(fēng)電消納能力的電源規(guī)劃研究,分析了儲(chǔ)能電站在風(fēng)電消納中的作用、面臨的問(wèn)題以及解決方案,為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源發(fā)展提供參考。

一、引言
隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,發(fā)展可再生能源已成為全球的共識(shí)。風(fēng)電作為一種重要的可再生能源,具有資源豐富、無(wú)污染、可再生等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。然而,風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn),限制了風(fēng)電的消納能力。為了解決這一問(wèn)題,儲(chǔ)能電站作為一種有效的解決方案,可以提高風(fēng)電的消納能力,優(yōu)化電源規(guī)劃。
二、風(fēng)電消納面臨的問(wèn)題
(一)風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性
風(fēng)電的輸出功率受到風(fēng)速的影響,具有間歇性和波動(dòng)性。這種特性使得風(fēng)電的輸出功率難以預(yù)測(cè)和控制,給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
(二)電力系統(tǒng)的靈活性不足
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要由火電、水電等常規(guī)電源組成,這些電源的調(diào)節(jié)能力有限,難以適應(yīng)風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性。此外,電力系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也限制了風(fēng)電的消納能力。
(三)市場(chǎng)機(jī)制不完善
目前,我國(guó)的電力市場(chǎng)機(jī)制還不完善,缺乏有效的激勵(lì)機(jī)制和價(jià)格機(jī)制,難以充分調(diào)動(dòng)各方參與風(fēng)電消納的積極性。
三、儲(chǔ)能電站在風(fēng)電消納中的作用
(一)平抑風(fēng)電功率波動(dòng)
儲(chǔ)能電站可以快速響應(yīng)風(fēng)電功率的變化,通過(guò)充放電控制,平抑風(fēng)電功率波動(dòng),提高風(fēng)電的輸出穩(wěn)定性。
(二)提供備用容量
儲(chǔ)能電站可以在風(fēng)電出力不足時(shí)提供備用容量,保障電力系統(tǒng)的可靠供電。同時(shí),儲(chǔ)能電站還可以在電力系統(tǒng)故障時(shí)提供緊急支撐,提高電力系統(tǒng)的安全性。
(三)參與電力市場(chǎng)
儲(chǔ)能電站可以參與電力市場(chǎng),通過(guò)峰谷套利、輔助服務(wù)等方式獲得收益,提高儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),儲(chǔ)能電站的參與也可以促進(jìn)電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng),提高電力系統(tǒng)的效率。

四、安科瑞Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

(一)概述

Acrel-2000MG儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)是安科瑞專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能電站研制的本地化能量管理系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能電站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理,支持多種控制策略選擇,包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)下級(jí)各儲(chǔ)能單元的統(tǒng)一監(jiān)控和管理,還可以實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)和云平臺(tái)的數(shù)據(jù)通訊與交互,既能接受上級(jí)調(diào)度指令,又可以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維,確保儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

(二)應(yīng)用場(chǎng)景

適用于工商業(yè)儲(chǔ)能電站、新能源配儲(chǔ)電站。

(三)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(四)系統(tǒng)功能

1、實(shí)時(shí)監(jiān)管

對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,包含市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及用電負(fù)荷,同時(shí)也包括收益數(shù)據(jù)、天氣狀況、節(jié)能減排等信息。

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2、優(yōu)化控制

通過(guò)分析歷史用電數(shù)據(jù)、天氣條件對(duì)負(fù)荷進(jìn)行功率預(yù)測(cè),并結(jié)合分布式電源出力與儲(chǔ)能狀態(tài),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度,以降低尖峰或者高峰時(shí)刻的用電量,降低企業(yè)綜合用電成本。

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3、收益分析

用戶可以查看光伏、儲(chǔ)能、充電樁三部分的每天電量和收益數(shù)據(jù),同時(shí)可以切換年報(bào)查看每個(gè)月的電量和收益。

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4、能源分析

通過(guò)分析光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能設(shè)備的發(fā)電效率、轉(zhuǎn)化效率,用于評(píng)估設(shè)備性能與狀態(tài)。

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5、策略配置

微電網(wǎng)配置主要對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)組成、基礎(chǔ)參數(shù)、運(yùn)行策略及統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行設(shè)置。其中策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

淺聊基于儲(chǔ)能電站提高風(fēng)電消納能力的電源規(guī)劃研究

五、硬件及其配套產(chǎn)品

 

淺聊基于儲(chǔ)能電站提高風(fēng)電消納能力的電源規(guī)劃研究

淺聊基于儲(chǔ)能電站提高風(fēng)電消納能力的電源規(guī)劃研究

 

六、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)采用遺傳算法對(duì)電力系統(tǒng)的電源規(guī)劃進(jìn)行了深入分析。結(jié)果表明,儲(chǔ)能電站的引入顯著提升了風(fēng)電的消納能力,并增強(qiáng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性,為風(fēng)電大規(guī)模應(yīng)用和儲(chǔ)能技術(shù)的集成提供了實(shí)用的規(guī)劃策略,對(duì)促進(jìn)可持續(xù)能源發(fā)展和電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

參考文獻(xiàn):

[1]林晨,于興達(dá).基于儲(chǔ)能電站提高風(fēng)電消納能力的電源規(guī)劃研究。

[2]張也可,羅志坤,曾林俊,等.考慮風(fēng)光出力相關(guān)性與共享儲(chǔ)能的綜合能源微網(wǎng)雙層優(yōu)化[J].電力科學(xué)與工程,2023,39(10):26-38.

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022年05版

[6]安科瑞Acrel2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)選型手冊(cè).2024年04版

[7]安科瑞光儲(chǔ)充微電網(wǎng)系統(tǒng)解決方案.2024年04版

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