江蘇百兆瓦級儲能電站投運一年以來，為當?shù)仉娋W(wǎng)提供了調(diào)峰、調(diào)頻、緊急備用等多種輔助服務，詳實的數(shù)據(jù)、可靠的運行記錄，無不驗證了這一城市“充電寶”的有效性，8個分散接入的儲能電站遙相呼應，統(tǒng)一匯聚，為共享儲能的技術可行性做了有益嘗試。加以用戶側(cè)百兆瓦級別的儲能電站，在需求響應這一指揮棒激勵下，儲能用戶積極參與主動削減尖峰負荷的大軍中。高達40倍的電價差，極大刺激了儲能參與電網(wǎng)互動的積極性，促進了用戶自身電能精細化管理水平，既保障了企業(yè)生產(chǎn)，又確保了大電網(wǎng)安全，對優(yōu)化資源配置起到了積極作用。

近日，江蘇能源監(jiān)管辦下發(fā)《江蘇省分布式發(fā)電市場化交易規(guī)則（征求意見稿）》和《關于進一步促進新能源并網(wǎng)消納有關意見的通知》中明確指出，支持儲能項目參與電力輔助服務市場，推動儲能系統(tǒng)與新能源協(xié)調(diào)運行，進一步提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。這一系列有力措施，為低迷的儲能市場倒春寒點亮了一席曙光。

1

儲能電站基本組成與特點

鎮(zhèn)江百兆瓦級儲能電站總?cè)萘?01 MW/202 MW·h，由8個分布式儲能電站組成，8個電站配置容量各不相同，但儲能電站的系統(tǒng)組成、基本單元、預制艙規(guī)格以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，電站由電池艙、儲能變流器(PCS) 升壓艙、匯流艙、靜止無功發(fā)生器（SVG）艙以及總控艙等部分組成。電池艙為40呎標準預制艙、內(nèi)部配置有1 MW/2 MW·h電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、匯流柜、消防及空調(diào)等設備設施。

2

儲能電站運行模式與控制

儲能電站通過站控層網(wǎng)關與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)連接，同省調(diào)、地調(diào)、互聯(lián)電網(wǎng)安穩(wěn)控制系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)連接，實現(xiàn)源網(wǎng)荷互動、自動發(fā)電控制（AGC）、一次調(diào)頻、自動電壓控制（AVC）等功能。

2.1

源網(wǎng)荷互動

源網(wǎng)荷切負荷互動是儲能電站配合調(diào)度實現(xiàn)負荷的緊急控制的功能。


源網(wǎng)荷控制架構(gòu)圖

2.2

自動發(fā)電控制（AGC）

電網(wǎng)AGC 調(diào)節(jié)的主要目標是在保證電網(wǎng)頻率質(zhì)量和區(qū)域間功率交換計劃的前提下按最優(yōu)分配的原則協(xié)調(diào)出力。


儲能電站AGC功能控制架構(gòu)

2.3

一次調(diào)頻

儲能電站參與一次調(diào)頻是當儲能系統(tǒng)檢測到并網(wǎng)點頻率異常，主動做出功率調(diào)整，使頻率恢復到正常范圍內(nèi)的功能。

儲能輔助電網(wǎng)一次調(diào)頻的控制原理如圖4所示。設儲能系統(tǒng)充電功率為正，放電功率為負。當負荷增加，負荷功頻特性曲線由L1(f)移至L2(f)，運行點由穩(wěn)定運行點a移至b點，頻率從額定頻率fn下降至f1。此時，根據(jù)下垂特性曲線，儲能系統(tǒng)放電，出力為PE，運行點由b點移至c點，則頻率回升至f2。


一次調(diào)頻控制原理圖


3

結(jié)論

本文以鎮(zhèn)江百兆瓦級電池儲能電站為例，分析了大規(guī)模電網(wǎng)側(cè)電池儲能電站的建設特點與站內(nèi)架構(gòu)，研究了儲能系統(tǒng)參與調(diào)度的運行模式與控制策略，并對儲能電站的響應情況進行了測試。

電網(wǎng)側(cè)儲能主要實現(xiàn)的功能包括源網(wǎng)荷控制、AGC調(diào)頻、一次調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓等功能。儲能電站源網(wǎng)荷控制由華東協(xié)控中心下發(fā)切負荷指令，儲能PCS設備直接響應調(diào)度指令并滿功率輸出，響應時間在100 ms內(nèi)，EMS接管時間在3 s內(nèi)，響應迅速，可滿足調(diào)度控制指標要求。

儲能電站AGC控制通過省調(diào)下達有功控制指令實現(xiàn)，經(jīng)測試儲能系統(tǒng)AGC調(diào)節(jié)精度達1%，平均響應時間小于1.5 s，平均調(diào)節(jié)時間1.6 s，體現(xiàn)了電池儲能的響應快速精準的特點，性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電源。

電網(wǎng)側(cè)儲能電站，顯著提高了鎮(zhèn)江東部電網(wǎng)毫秒級控制能力，驗證了電池儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)的應用價值，為電池儲能系統(tǒng)的規(guī)?；瘧脴淞⒘藰藯U。

4

展望

儲能在發(fā)電側(cè)，一是與火電廠一起參與調(diào)頻輔助服務降低被考核損失，二是與新能源場站配合減少棄電損失；在用戶側(cè)，基本通過峰谷套利模式獲取收益；儲能在電力系統(tǒng)中可以發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻以及事故備用的作用，還可以延緩部分輸配電設備投資，甚至發(fā)電設備投資。儲能在技術上是剛需，只要有需求的驅(qū)動，這個行業(yè)就勢必會健康、持續(xù)、穩(wěn)定地往前走。