基于大规模储能系统的智能电网兼容性研究(3)

2) 对系统的稳定作用。通过DESS/ MESS 的能量存储和缓冲输出,可使DG/ CRG即使在负荷波动较快和较大的情况(系统达到峰荷时) 下,仍能够运行在一个稳定的输出水平。

3) 对可再生能源发电的补充作用。适量储能可以在DG/ CRG单元不能正常运行(新能源无法发电或波动较大) 的情况下起到过渡作用。例如,利用太阳能发电的夜间、风力发电在无风的情况下、其他类型的DG/ CRG单元处于维修期间,这时系统储能可起到过渡和缓冲作用。

4) 对可再生能源发电的协调控制作用。新型储能与可再生能源发电一一对应布置,使得不可调度的DG/ CRG发电单元能够作为可调度机组单元运行,实现与大电网的并网运行,必要时提供削峰填谷、紧急功率支持等服务。

5) 对电网运营商与自备DG用户的有效协调作用。当负荷低峰或配电网故障需要DG 退出运行时,用户可将电能储存在储能装置中;当负荷高峰或故障排除后,用户可将电能从储能装置中释放,实现电网运营商向自备DESS 用户储能电力的征用或自备DG用户向电网运营商的逆向售电。

2.2 ESS 兼容可再生能源发电的配置原则

根据总装机容量和当地电网的实际情况选择合适的接入电压等级,DG接入电压等级参见表1 。

CRG一般离负荷中心比较远,将通过远距离、大容量的交直流输电通道接入受端电网,其接入的电压等级一般为特高压(800 kV 及以上) 和超高压(500 kV/ 220 kV) 等级。与CRG 配合的MESS 的接入电压等级应为220 kV 及以上。DG和DESS 接入电压等级较低,如果传输距离远,会导致线损率过大,因此,在进行DG/ DESS布点规划时,应该尽量使区域发电量小于区域负荷量,满足就地平衡的原则。与DG 相比,CRG 接入电压等级高,提供的容量也很大,但是相对传统发电厂,发电量波动范围大,只有与MESS 配合后,才具备大规模接入的条件。气象的多变决定了CRG和MESS 的调度与控制应具备实时性;传统调度应转向调度加实时控制的模式,实现调度控制一体化。接入特高压等级的CRG,原则上可由国家级或区域级调度进行调度控制; 接入超高压等级的CRG,原则上可由区域级或省(自治区、直辖市) 级调度部门进行调度控制;10 MW 及以上的DG可由所属地区的地调管辖;10 MW 以下的DG可由所属县调管辖。随着可再生能源发电和储能技术的飞速发展,DG/ DESS 将在用户侧广泛应用。因此,考虑智能电网配置原则,还要兼顾电厂、电网和用户,使得三者有效兼容。

3 智能电网兼容性解决方案

DESS/ MESS 与DG/ CRG接入电网,在电压和容量匹配以及优化配置的基础上,将改变智能电网的网架结构、运行方式,同时要求智能电网的调度控制模式也应根据电压和容量等级进行统一调度和分级管理,以实现智能电网协调兼容性与安全经济性的统一,提高电网供蓄能力。

3.1 基于CRG2MESS 的智能电网主网供蓄配置方案

以典型的受端电网为例,如图2 所示,设计一种基于CRG2MESS 的未来智能电网主网供蓄配置方案。

1) 在特(超) 高压、远距离、大容量受电通道两侧配置一定容量的MESS ,该受电通道输送CRG或坑口火电厂的发电电力;