鉅大LARGE | 點擊量:891次 | 2020年03月19日
儲能行業(yè)電能質(zhì)量問題的應(yīng)用方法
時下,儲能行業(yè)正在大力發(fā)展,鋰離子電池和蓄電池是該領(lǐng)域應(yīng)用最多的兩種技術(shù),但除了電池,還有什么問題要關(guān)注的呢?
發(fā)展規(guī)模儲能是解決可再生能源大規(guī)模接入、提高常規(guī)電力系統(tǒng)和區(qū)域供能系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟性的迫切要,是當(dāng)前各國為即將到來的工業(yè)革命進行重點布局的“前沿陣地”。
目前我國儲能累計裝機及上升情況如表1所示。
表1我國儲能累計裝機及上升情況
其中,從技術(shù)分類上看,鋰離子電池的裝機容量所占比例最高,約74%;其次是蓄電池和液流電池,分別占14%和10%;從應(yīng)用上看,可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電及微網(wǎng)是我國儲能應(yīng)用最重要的兩個領(lǐng)域。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計,我國儲能2025年儲能總裝機容量24GW(24000MW)。
如圖1所示,為分散式儲能系統(tǒng)布局圖。
圖1分散式儲能系統(tǒng)布局圖
目前我國儲能十大示范工程中的國家風(fēng)光儲輸示范工程、甘肅酒泉“電網(wǎng)友好型新能源發(fā)電”示范、格爾木新能源光儲電站、保定英利工業(yè)園區(qū)光儲微網(wǎng)示范工程、深圳欣旺達(dá)園區(qū)微網(wǎng)示范工程、福建湄洲島儲能電站示范工程、福建安溪移動式儲能電站等基本均采用鋰離子電池技術(shù)。
如圖2所示,為格爾木新能源發(fā)電現(xiàn)場。
圖2格爾木新能源發(fā)電現(xiàn)場
由此可見,電池,尤其是鋰離子電池技術(shù)關(guān)于儲能的重要性。那么,除了電池問題,是否還有其他問題值得關(guān)注?
儲能發(fā)電重要分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè),各部分用途如表2所示:
表2儲能發(fā)電的分類及重要用途
這其中,重要存在的電能質(zhì)量問題重要包括無功、諧波、電壓暫降等。
?發(fā)電側(cè):分布式儲能并網(wǎng)引起的電能質(zhì)量問題。
?單臺接入:引起諧波注入
出現(xiàn)原因:儲能通過電力電子接口接入配電網(wǎng),電力電子轉(zhuǎn)換器會給系統(tǒng)帶來諧波污染。
危害程度:對用戶電動機、用戶補償電容器、用戶自動控制裝置出現(xiàn)影響,威脅用電安全
?集群接入:引起諧波諧振
出現(xiàn)原因:儲能與多分布式電源等大功率非線性元件接入電網(wǎng),多逆變器之間及其與電網(wǎng)之間可能會形成串聯(lián)或并聯(lián)諧振;
危害程度:諧振可導(dǎo)致系統(tǒng)一定范圍內(nèi)過電壓和過電流,諧振過電壓危害設(shè)備絕緣并使小容量一步電機發(fā)生反轉(zhuǎn),諧振過電流會引起pT熔件熔斷甚至燒毀pT。
?電網(wǎng)側(cè):電力供應(yīng)所面對的電網(wǎng)電力不平衡、峰谷差大的局面日趨嚴(yán)重等會導(dǎo)致電壓偏差、電壓不平衡、電壓暫升暫降等電能質(zhì)量問題;
?用戶側(cè):電動汽車充電等屬于非線性負(fù)荷,出現(xiàn)的諧波等電能質(zhì)量問題。
當(dāng)然,儲能過程中除了電能質(zhì)量問題,還存在其他許多要測試的對象,具體測試對象及應(yīng)用產(chǎn)品如所示。
表3儲能電站測試對象及應(yīng)用產(chǎn)品
Q/GDW564-2010《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》規(guī)定:“儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)后公共連接點處的電能質(zhì)量,在諧波、間諧波、電壓偏差、電壓不平衡、直流分量等方面應(yīng)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
電能質(zhì)量改善措施:
1.針對儲能并網(wǎng)出現(xiàn)的諧波問題,可安裝濾波設(shè)備;
2.針對儲能與分布式電源形成諧波諧振的問題:
(1)安裝抑制阻尼裝置
(2)儲能與分布式電源的阻抗參數(shù)協(xié)同設(shè)計
(3)儲能接入位置的優(yōu)化設(shè)計中考慮接入位置對系統(tǒng)等效阻抗參數(shù)的影響
如圖3所示,為諧波特點的表示圖。
圖3諧波特點的表示圖
3.提高電壓質(zhì)量
儲能系統(tǒng)的引入可以有效抑制分布式能源的功率波動和不規(guī)則啟停關(guān)于配電網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的影響,提升網(wǎng)絡(luò)的電壓水平;
當(dāng)儲能系統(tǒng)引入饋線時,可以在電壓越下限值時,發(fā)出功率,提升每個節(jié)點的電壓幅值,使其更加接近Vn,從而提高Ivf值;同理,當(dāng)電壓越上限值時,可以吸收功率,降低越限點的電壓,同樣可以提高Ivf值。
如圖4所示,為E2000支持告警錄波,告警類型支持電壓上/下越限等,假如界面中已經(jīng)勾選相應(yīng)時間并保存配置,事件發(fā)生即會開始錄波。
圖4電壓上/下越限
而有關(guān)以上所提到的電能質(zhì)量問題,E2000電能質(zhì)量分析儀可作為一款有力的測試分析設(shè)備,來協(xié)助用戶監(jiān)測分析。
E2000電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置可以監(jiān)測和統(tǒng)計電壓、電流、功率、電能、頻率、不平衡度、諧波、閃變、波動等電能參數(shù),支持暫降錄波,穩(wěn)態(tài)事件記錄,通過Modbus(486/TCp)或IEC103協(xié)議可以將數(shù)據(jù)接入電網(wǎng)后臺,全面定位與分析電能質(zhì)量問題。同時E2000電能質(zhì)量在線裝置比目前市場主流的電能在線裝置更加小巧,可以靈活集成到光伏并網(wǎng)監(jiān)測機柜中,無需額外再配套屏柜,不僅降低了項目成本,也提高了現(xiàn)場的空間利用率。如圖5所示為E2000裝置圖。
圖5E2000裝置圖