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淺聊基于儲能電站提高風電消納能力的電源規劃研究

2024-9-27  閱讀(349)

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張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要: 隨著全球對可再生能源的日益重視,風電作為一種清潔、可再生的能源形式得到了快速發展。然而,風電的間歇性和波動性給電力系統的穩定運行帶來了挑戰,限制了風電的消納能力。儲能電站作為一種有效的解決方案,可以提高風電的消納能力,優化電源規劃。本文深入探討了基于儲能電站提高風電消納能力的電源規劃研究,分析了儲能電站在風電消納中的作用、面臨的問題以及解決方案,為實現可持續能源發展提供參考。

一、引言
隨著能源危機和環境問題的日益嚴峻,發展可再生能源已成為全球的共識。風電作為一種重要的可再生能源,具有資源豐富、無污染、可再生等優點,得到了廣泛的應用和發展。然而,風電的間歇性和波動性給電力系統的穩定運行帶來了挑戰,限制了風電的消納能力。為了解決這一問題,儲能電站作為一種有效的解決方案,可以提高風電的消納能力,優化電源規劃。
二、風電消納面臨的問題
(一)風電的間歇性和波動性
風電的輸出功率受到風速的影響,具有間歇性和波動性。這種特性使得風電的輸出功率難以預測和控制,給電力系統的穩定運行帶來了挑戰。
(二)電力系統的靈活性不足
傳統的電力系統主要由火電、水電等常規電源組成,這些電源的調節能力有限,難以適應風電的間歇性和波動性。此外,電力系統的網架結構也限制了風電的消納能力。
(三)市場機制不完善
目前,我國的電力市場機制還不完善,缺乏有效的激勵機制和價格機制,難以充分調動各方參與風電消納的積極性。
三、儲能電站在風電消納中的作用
(一)平抑風電功率波動
儲能電站可以快速響應風電功率的變化,通過充放電控制,平抑風電功率波動,提高風電的輸出穩定性。
(二)提供備用容量
儲能電站可以在風電出力不足時提供備用容量,保障電力系統的可靠供電。同時,儲能電站還可以在電力系統故障時提供緊急支撐,提高電力系統的安全性。
(三)參與電力市場
儲能電站可以參與電力市場,通過峰谷套利、輔助服務等方式獲得收益,提高儲能電站的經濟性。同時,儲能電站的參與也可以促進電力市場的競爭,提高電力系統的效率。

四、安科瑞Acrel-2000MG微電網能量管理系統

(一)概述

Acrel-2000MG儲能能量管理系統是安科瑞專門針對工商業儲能電站研制的本地化能量管理系統,可實現了儲能電站的數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表、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,包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統不僅可以實現下級各儲能單元的統一監控和管理,還可以實現與上級調度系統和云平臺的數據通訊與交互,既能接受上級調度指令,又可以滿足遠程監控與運維,確保儲能系統安全、穩定、可靠、經濟運行。

(二)應用場景

適用于工商業儲能電站、新能源配儲電站。

(三)系統結構

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(四)系統功能

1、實時監管

對微電網的運行進行實時監管,包含市電、光伏、風電、儲能、充電樁及用電負荷,同時也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。

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2、優化控制

通過分析歷史用電數據、天氣條件對負荷進行功率預測,并結合分布式電源出力與儲能狀態,實現經濟優化調度,以降低尖峰或者高峰時刻的用電量,降低企業綜合用電成本。

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3、收益分析

用戶可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數據,同時可以切換年報查看每個月的電量和收益。

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4、能源分析

通過分析光伏、風電、儲能設備的發電效率、轉化效率,用于評估設備性能與狀態。

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5、策略配置

微電網配置主要對微電網系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進行設置。其中策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

淺聊基于儲能電站提高風電消納能力的電源規劃研究

五、硬件及其配套產品

 

淺聊基于儲能電站提高風電消納能力的電源規劃研究

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六、結語

本文通過采用遺傳算法對電力系統的電源規劃進行了深入分析。結果表明,儲能電站的引入顯著提升了風電的消納能力,并增強了電網的穩定性,為風電大規模應用和儲能技術的集成提供了實用的規劃策略,對促進可持續能源發展和電力系統的經濟運行具有重要意義。

參考文獻:

[1]林晨,于興達.基于儲能電站提高風電消納能力的電源規劃研究。

[2]張也可,羅志坤,曾林俊,等.考慮風光出力相關性與共享儲能的綜合能源微網雙層優化[J].電力科學與工程,2023,39(10):26-38.

[3]陳俊.電化學儲能電站質量安全研究[J].電工電氣,2023(9):74-76.

[4]郝文波,景菲,顏慶宇,等.數據驅動下基于風電場景的多時間尺度調峰調度研究[J].電力系統保護與控制,2023,51(16):115-126.

[5]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022年05版

[6]安科瑞Acrel2000ES儲能能量管理系統選型手冊.2024年04版

[7]安科瑞光儲充微電網系統解決方案.2024年04版

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