MW级大容量锂电池储能电站自主研发集成报告(2)

3.1 储能电站高级策略方面：

大规模电池储能系统应用于电力系统，改变了传统电力系统发、输、变、配用瞬时平衡的运行规律，将会给电力系统带来一系列革命性的变化。国外电力公司在这方面以及开展了大量的研究工作，并在一系列的示范工程中发挥出显著的效益。大规模电池储能电站在电力系统中的典型下图所示：

图 大规模储能电站在电力系统中的应用示意图

研究内容：

1) 调研与分析国外大容量储能电站在电力系统工程应用的控制策略的具体内容与实现方式;

2) 调研与分析国内外不同类型蓄电池的性能、指标及BMS的控制策略;

3) 调研与分析国内外不同类型储能装置的电网接入方式;

4) 调研与分析国内外电池储能系统PCS装置的构成与参数选择，给出自主集成与研发部分的PCS技术解决方案;

5) 研究储能电站各种应用对电池容量，电池充放响应性能的要求;

6) 电池储能装置与可再生能源发电联合运行的经济调度方式研究;

7) 带有电池储能装置的电网动态与稳态特性的仿真分析;

8) 储能装置接入配网后对继电保护的影响研究。

9) 基于RTDS或EMTDC建立电池储能系统仿真研究平台，对各种控制策略及其实现方式进行仿真校核与优化研究;

10) 开展电池长寿命运行要求下的PCS充放电控制技术研究，统筹考虑电网运行控制要求与电池长寿命运行要求，形成公司MW级储能电站科自主集成与研发部分的控制策略及其实现方案，给出与工程部分的接口技术规范，给出自主集成与研发设备的技术解决方案，控制逻辑图，指导关键设备研发;

预期效益：

1) 编写国内外不同的已投运储能电站高级控制策略的综述报告，使公司全面了解当今储能电站的发展趋势，为公司储能电站的推广提供基础材料;

2) 掌握储能电站每个应用场景的具体内容，为公司结合网情进行储能电站的规划提供依据。

3) 掌握储能电站各种应用场景对电池容量、充放电时间响应的需求，掌握储能电站各种应用对电池寿命及其经济成本，为公司进行储能电站推广建设的设计与经济技术分析提供依据。

4) 掌握储能电站不同控制策略对于电网动态特性的影响分析的系统方法，为储能电站的接入提供分析的技术方法支撑;形成储能系统数字仿真与物理模拟平台，为储能电站的接入提供分析的技术平台。

5) 掌握储能装置与可再生能源发电联合优化调度的方法与方案，为公司在新能源接入方面提供指导。

6) 形成公司MW级储能示范工程的整体控制策略方案，为公司示范工程的建设提供技术指导与支撑。

3.2 关键设备研发方面

研究内容：

1) 调研与分析国内外不同类型PCS装置的控制策略及其技术现状;

2) 研究应用于储能系统的500kW以上大容量双向变流器(PCS)成套设计技术。

3) 研究大规模储能电站中PCS多机协调控制技术。

4) 研究大容量双向变流器(PCS)的技术规范要求。

5) 研究大规模储能电站系统接入技术。

预期效益

1) 掌握应用于储能系统的500kW以上大容量双向变流器(PCS)成套设计技术，为公司进行大容量储能电站示范工程建设提供装备技术保障。

2) 掌握大规模储能电站系统接入的技术

3) 形成大容量双向变流器(PCS)的技术规范要求，为公司的储能电站推广建设提供技术标准方面的指导。

3.3 系统集成

研究内容：

1) 研究大容量双向变流器(PCS)与电池及电池管理系统的接口技术。

2) 研究大容量电池及电池管理系统的架构与功能体系

3) 研究储能电站各种高级应用策略的实现技术条件要求

4) 研究大容量储能电站的信息架构体系。

5) 研究储能电站接入公司现有自动化体系的技术条件要求。

预期效益：

1) 掌握大容量双向变流器(PCS)与电池及电池管理系统的接口技术, 提出不同类型电化学电池差异性要求的PCS装置控制策略优化方案，为公司储能电站推广建设有更多设备选项提供技术保障;

2) 掌握储能电站各种高级应用策略的实现技术条件要求，为公司的储能电站推广建设在具体经济技术评估方面提供依据与技术保障。

3) 掌握储能电站接入公司现有自动化体系的技术方案，为公司的储能电站建设提供基础。

4 总结

目前，大容量锂电池储能系统在世界范围内尚处于试验与试点阶段，国内尚没有厂家能提供完整的技术方案，相关成熟产品市场上也较难采购。因此有必要在相关关键设备与系统集成方面进行自主研发，为示范工程提供坚实的技术支撑与技术保障;另外，南方电网在示范工程中的重点之一应该是关注构建南方电网储能设备应用管理体系，制定公司储能设备接入电网的系列技术标准，重点关注与研究储能设备集成监控技术和满足“即插即用”的储能站接入电网技术。只有通过自主研发与系统集成的方式，才能深入了解各种电池、PCS系统、监控系统的相关技术规范以及整体系统集成等各方面的技术要点，从而制定相应的技术规范，形成储能电站建设规范，从而为推广储能电站建设提供技术、规范方面的技术保障系统。

(此文章为南方电网技术研究中心于2010年4月25日发布)