针对泛在电力物联网的储能云网平台应用探究

发表时间:2020/3/14   来源:《福光技术》2019年32期   作者:温春申
[导读] 本文从促进储能及新能源资源开放共享、高效利用出发,提出了储能云网概念,阐述了储能云网平台功能架构,提出集中储能云网平台典型应用模式。

国网福建电力有限公司龙岩供电公司 364000
        摘要:近年来,我国的电力行业的不断发展和进步,使得电网的建设事业有了很大的提高。在这其中,储能技术能够对新能源功率的波动进行有效的控制,使新能源发电的可靠性以及并网接入能力能够得到有效的提高。智能电网属于融合了电力电子技术、储能技术、传感测量技术       等多个先进技术的复合系统,尤其是储能技术的应用,有助于进一步提高电网系统的稳定性和灵活性。本文从促进储能及新能源资源开放共享、高效利用出发,提出了储能云网概念,阐述了储能云网平台功能架构,提出集中储能云网平台典型应用模式。
        关键词:泛在电力互联网;储能;云网平台
        引言
        2019 年,国家电网有限公司两会提出了建设“三型两网”世界一流能源互联网企业战略目标,发挥电网在能源汇集传输和转换利用中的枢纽作用,充分利用网络属性,以能源互联网为支撑,汇聚各类资源,  促进供需对接,树立“共建、共治、共赢”的共享理念,建设好坚强智能电网和泛在电力物联网,解决公司和电网发展的突出问题,应对挑战,开辟新的发展路径。坚强智能电网和泛在电力物联网是实现“三型”企业的主要手段,而储能是智能电网及能源互联网构建中不可缺少的组成部分,发挥能量中转、匹配和优化的重要作用,在中长期电力交易的技术操作和商务模式上,未来均将以储能为核心。
        储能在电网中的应用价值
        储能调频
        为了能够有效的缓解间歇性电源并网对整个配电系统运行的稳定性所造成的影响,可以对储能调频技术进行有效的应用,能够发挥出 极大的作用。在储能参与调频的控制策略方面,储能配置在发电侧辅 助调频主要是由于系统调频的过程中火电组织相应的速度相对较慢, 无法对短周期调频的问题进行有效的调节和控制。根据实际情况对电池储能控制器的相关参数进行适当的改进和优化,可以实现储能在调频过程当中发挥出更好的作用,实现更多的新能源发电并网。
        储能调峰
        可再生能源发电并网的比例过高,势必会给电力系统调峰带来极大的压力,采用储能辅助调峰的方式可以使这一问题得到有效的缓解和解决。在进行储能调峰控制方案制定的过程当中,可以从多个不同 的方面和角度入手,其中主要包括:考虑死区控制、调峰常规手段、 电流控制、负荷区间控制以及并网点电压补偿。
        储能备用容量和扩展容量应用
        当前,对于备用容量方面的研究工作相对较少,只是在微电网孤岛运行的过程当中与风电机组、柴油机等进行协调,将其作为备用容量参与到一次调频当中,实现此项功能能够凭借在输电侧增加压缩空寂储能技术系统中的流量、温度以及气压等,使之形成相互作用的机制,  准确的反映出压缩空气储能电站分钟级运行特性的容量约束。
        储能云网
        储能云网概念
        储能云网依托人工智能、区块链、大数据等技术,以储能为核心, 聚合分布式储能产业链资源,集规划设计、能源接入、运行监控、运营分析、调度控制、能源消纳、交易结算、智能运维、能效管理与其他储能、新能源产业链相关客户服务于一体的友好互动平台,有序引导储能充放电,优化储能系统充放电控制策略,发挥储能在能源生产消费中的中转、匹配和优化的重要作用,精准服务“储能 + 新能源” 终端客户,实现多能源的高效、互补、节约、共享,促进新能源消纳, 实现集合效益,快速响应需求调度、“储能 + 新能源”交易撮合,辅助支撑电网稳定、安全、可靠运行,支撑绿色智慧城市建设,推动能源产业健康发展。
        储能云网平台功能架构
        储能云网平台总体架构如图 1 所示,主要包括系统的边界关系、应用分布及系统的内部逻辑。
        
          
        图 1 储能云网总体架构
        储能云网平台主要应用功能包括规划设计、运行监控、智能运维、 运营分析、设备资产、调度控制、交易结算和能效管理(见图 2)。(1) 规划设计包括资源分析、智能选址、建站规划等功能模块。(2)运行监控包括平台总览、电站总览、拓扑视图等功能模块。(3)智能运维
包括检修计划、检修履历、故障诊断等功能模块。(4)运营分析包括  电量指标、消纳指标等功能模块。(5)设备资产包括设备台账、资产管理、设备评级等功能模块。(6)调度控制包括多能互补协调、清洁  能源消纳等功能模块。(7)交易结算包括合同管理、计量结算、交易  发布等功能模块。(8)能效管理包括能耗监测、能效分析、能耗结算  等功能模块。
         
        图 2 储能云网平台功能架构
        储能云网平台典型应用模式
        新能源运营管理典型应用
        通过储能云网平台为“储能+  新能源”提供运行监测、运营分析、设备资产全生命周期管理等运营管理服务,实现“储能 + 新能源”电站运行数据的采集、传输、分析和共享,实现对区域范围内“储能 + 新能源”电站集中监测和统一管控,实现“储能+ 新能源”电站总览、设备实时监测等功能,从而达到“储能 + 新能源”资源的高效整合和利用。
        园区综合服务典型应用
        (1)在电源测,实现“储能云网+ 新能源电站”新能源消纳模式, 平滑新能源出力,提高新能源(光伏、风机)消纳能力。
        (2)在电网侧,实现“储能云网+ 变电站”增量配电网模式,参与变电站需求响应,减轻变电站尖峰负荷,延缓输配电设备扩容,有 效提高电网的输配电能力。
        (3)在用户侧,实现“储能云网+ 微电网”综合能源服务模式, 提供园区办公用电、充电桩用电、数据中心供电和紧急备电等,实现 多能源的高效、互补、节约、共享。
        系统备用电源租赁典型应用
        通过储能云网平台将储能替换原普通 UPS 电池,为客户省掉UPS 备用电源投资,将剩余电量用作储能,减少柴油发电机运行费用。突发电网故障时可以作为应急备用电源,如可作为数据中心第三路电源。
        通过储能云网平台运营服务模式,提供产品向提供服务转变,将固定资产转化为运营资产,采用租赁模式,实现储能交易管理。
        交易结算典型应用
        储能云网平台借鉴互联网交易平台模式,通过区块链分布式存储、 加密技术、共识算法,将储能、设备、产品、运维等交易服务过程记 录在区块链上,实现公平、公正、公开的储能交易,面向储能电站的 电网企业、投资商、供应商、用户等各类平台用户提供储能电站的运 营托管交易、运维服务交易、电站租赁交易、电站买卖交易、设备买 卖交易、设备租赁交易、共享储能交易等交易服务,促进储能相关产 业发展。
        结束语
        储能作为泛在电力物联网的重要基础,本文从促进储能及新能源 资源开放共享、高效利用出发,构建集规划设计、运行监测、智能运 维、运营分析、设备资产、调度控制、交易结算、能效管理与其他储 能产业链相关客户服务于一体的储能云网平台,实现能源融合度高、客户价值高、社会效益好的友好互动平台,满足绿色生态、安全可靠、优质经济等多目标要求,促进用能用户、能源运营商、电网、政府、社会等持续发展。
        参考文献
        王湘艳. 储能系统对间歇式新能源电站并网特性的影响分析[J]. 电网与清洁能源,2016(09)
        李洋“光伏云网”智能化服务研究与应用[J]. 供用电,2018(09)
        范宏,周献远 . 基于智能微网的混合储能配置方法 [J]. 电网与清洁能源,2017(09)
        

 

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