储能技术在并网发电系统实践论文_金苗

储能技术在并网发电系统实践论文_金苗

(苏文电能科技股份有限公司 江苏省常州市)

摘要:结合实际,对储能技术在并网发电系统中的应用要点进行研究。希望通过分析后,可以给此类工程提供借鉴。

关键词:储能技术;并网发电;系统实践

引言

伴随着生态文明理念的提出,人们越来越关注环境质量,而在各类工程中,环保也受到了重视。当然,环境保护的根源在于使用清洁能源和可再生能源,而太阳能就是一个典型的代表。太阳能分布广泛,而且是一种用不尽的可再生资源,而光伏发电则将是有效利用太阳能的一种方式,在过去的十年里,光伏发电迅速发展起来。与传统电源有着本质性的区别,光伏电源能够有效的输出功率,而功率又能够伴随着光照的强度以及温度的变化而发生变化,即受环境的影响较为明显。从这一角度而言,光伏发电要想真正的为人类社会发挥更大的价值,体态传统的能源实现大规模的发电,还是会对我国的电网产生一定的影响的。伴随着光伏发电系统的逐渐完善,其在电网中占有的比例也在逐渐增大,这也就意味着,对于电网带来的影响会逐步扩法,需要进行全面、有效的治理才能够真正保障供电的安全性与可靠性。

1.广度并网储能系统的组成

通常状态下,光伏并网的储能系统包含四个部分,其一是光伏阵列,其二是储能系统,其三是跟踪装置(最大功率点的跟踪),第四则是并网逆变器,这是光伏并网的典型结构,光伏阵列是光伏并网发电系统的一个最基本的环节,在系统对于电压以及电流的需要的前提下,光伏组件通过串联和并联的方式,安装在具体的支架上而构成的。事实上,在整个光伏并网储能系统中,光伏阵列最大的作用就在于它是一个能量转换单元,能够实现太阳能转化为电能。而光伏电池阵列则具有着较为明显的非线性的特征,能够输出直接接受光照以及具体的温度等因素的影响,进而使整个系统受环境因素的影响。而最大功率点跟踪装置则能够有效的对于最大功率的输出进行控制,这样就能够对于光伏能源进行更加充分的利用。而储能系统具有一定的调节和控制作用,在环境适宜的情况下,如光照条件良好或者发电充足的情况下,有效的储存部分电能。在有相应的需要时,能够将这部分电能及时的释放出来,实现光伏电源的输出与调解的平衡,实现供用电的维持在平衡的范围内。而并网逆变器以及变压器的主要作用在于能够实现为光伏并网发电提供必要的条件,即在光伏阵列所发出的电压比较低的情况下,能够将这种低电压直流电转化为电压等级适宜的交流电。

2.无储能光伏并网发电系统对电网的影响

2.1影响线路的潮流

在尚未接入光伏系统的情况下,电网的支路潮流通常是单向流动的,这也就意味着,如果距变电站的距离是增加的,那么有功潮流单调就会减少。但是,一旦光伏电源能够接入电网,则会全面的促使系统潮流模式发生本质上的变化,而且,潮流也会变得难以预测,进而导致节点电压超越极限以及支路潮流超越极限等情况,这就会在很大程度上影响系统的整体供电的稳定性和可靠性。

2.2影响系统的保护功能

事实上,如果天气良好,光照充足,光伏并网电站出书的功率也比较大的情况下,短路电流就会在短时间内增加,这就可能会造成过流保护配合不及时或者是失误的情况,进而因为过大的短路电流导致熔断器无法正常工作的情况。如果配电网没有介入光伏系统,那么支路潮流则是单向的,这也就意味着这种对于支路潮流的保护仅仅局限于单向保护而不是多方位的保护的。在光伏发电系统接入以后,配电网则变成了多源网络,这样就会导致网络潮流的流向难以确定。基于此,必须要对于系统增设一种具有方向性的保护设备或者装置来规避异常问题的发生。

2.3影响电能质量

在云层遮挡的情况下,光伏电源所发出的功率是会在短时间内发生变化的,即从100%直接下降到30%甚至更低,或者反方向的激增,从不足30%直接增加到100%。这种变化会影响整体光伏并网系统的运行,促使电压波动以及闪变或者频率出现波动,进而影响到电能的质量。

2.4影响运行调度

天气影响光伏电源的输出功率,而这种影响是难以控制的,因此光伏电源的可调度性本身也是有一定限制的,如果系统中的光伏电源占据一定的比例,那么电网运行商就需要认真的考虑究竟要如何实现电力调度,确保电力调度在可靠性范围内。此外,与常规的电价还是有一定差异的,光伏电价是否能够真正的克服多种制约,在多种安全的约束下能够对于电网进行有效的经济性的调度,这是非常关键的问题。

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3.光伏并网发电中储能的应用

3.1.1电力调峰。如果不进行合理的调峰,那么大功率负荷在峰电时段的集中发生,会大大增加电网的负荷压力,为了有效减少这种负荷压力的存在,光伏储能系统需要根据具体的需要在负荷低谷的情况下储存光伏系统发出的电能,进而在负荷高峰时间段进行有效的释放,不仅能够实现调峰,还能够保障电网供电的可靠性。

3.1.2控制电能质量。在并网光伏发电系统被投入到储能系统以后,一方面有效地实现了光伏电源供电特性的改善,另一方面也促使供电的稳定性得到提升,因此,在合理的逆变控制策略的支持下,光伏储能系统则能够有效的实现对于电能质量的合理控制。

3.1.3微电网。作为未来输电系统发展的一个重要的防线,微电网的使用能够促使供电的可靠性大大提升。如果微电网与系统发生分离,那么微电网实际上就是运行在孤岛模式当中,这样就会导致微电网电源需要独自承担起负荷供电的任务。而在光伏电源构成的微电网中,储能系统则大大提升了负载安全供电的有效性和稳定性。

3.2用户角度的应用技术

3.2.1负荷转移

负荷高峰发生频率最高的时间是在光伏发电高峰期之后,并不是在光伏系统发电十分充足的白天时段,这样,储能系统可以在负荷低谷的时间短将光伏系统发出的电能进行有效的储存,而不是全部送至电网之中,进而在负荷高峰时就可以进行使用,实现负荷转移。

3.2.2负荷响应

在负荷高峰时,电网运行的安全性和靠靠性是非常重要的,因此,在这一情况下,电网会选定一些高频率的负荷进行有效的控制,这就实现了在负荷高峰时间短进行交替工作。如果电力用户有效的配置了光伏储能系统,那么,负荷响应策略就可以有效的避免高功率设备运行所带来的一系列的影响。

3.2.3断电保护

这是光伏储能系统的最大的优势,实现断电保护可以有效的促使用户在不能正常的获取到市电供应的情况下不影响正常生活。

4.储能系统发展需求

4.1储能技术

通常状态下,光伏并网发电储能装置比较复杂,而且因为发电输出存在不稳定性,因此储能系统的充电盒放电条件也不够良好,甚至需要进行频繁的充电和放电的小循环,基于此,对于光伏并网发电储能技术的应用有以下几方面的建议:其一是加大能量的目睹以及功率的密度,其二是促使储能装置和设备的循环寿命得到有效的延长,其三是实现充放电的速度的加快,这样则能够实现降本增效。

4.2控制技术

为了保障储能装置和设备的使用周期得到延长,进而能够最大范围的输出能量,就需要对于储能装置的特点设置合理的充电放电策略。当然,在开发新进的储能设备以及装置系统中,还需要加强控制技术的投入,有利于对于整体的充放电问题进行有效解决。

5.结论

在光伏并网发电系统中有效地应用储能技术能够有效促使光伏发电所带来的对于电网的不良影响进行改善,同时能够带来合理的经济收益,因此,未来,储能技术的研究还是有一定的发展空间的。

参考文献:

[1] 刘建涛,张建成,马杰,曹雷.储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析[J]. 电网与清洁能源. 2011(07)

[2] 何薇薇,熊宇,黄先伟,吴文忠. 无源性控制在三相光伏并网发电系统中的应用[J].电力电子技术. 2010(09)

[3] 罗宇强,何日柳.里建20kW光伏并网发电系统设计[J]. 硅谷. 2014(17)

[4] 刘建涛,曹雷,马杰,张建成. 基于储能系统的用户光伏并网发电系统经济性分析[J].太阳能学报. 2012(11)

[5] 林大为.储能技术在光伏并网发电系统中的应用[J]. 智能城市. 2019(20)

论文作者:金苗

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/16

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