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微電網(wǎng)應(yīng)用方案全解讀时间:2020-02-20 【转载】 本工程安裝光伏容量4.32MWp,共計(jì)使用12000塊360Wp高效單晶組件,75臺(tái)40kW/60kW光伏并網(wǎng)逆變器。 本工程安裝儲(chǔ)能容量為2MW/4MWh,在共建設(shè)4套500kW/1000kWh磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電站分布在#1、#2配電房外預(yù)留空地,在正常并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下,通過儲(chǔ)能提高光伏自用比例,提高能源利用率與經(jīng)濟(jì)性。 本工程搭建一套能源管控系統(tǒng),能夠?qū)S區(qū)配電負(fù)荷、光伏、儲(chǔ)能、柴油發(fā)電機(jī)納入管控范圍,保障重要負(fù)荷的不間斷供電。 圖片來源于網(wǎng)絡(luò) 經(jīng)計(jì)算,本光伏電站建成后,首年發(fā)電量為596.16萬kWh(首年利用小時(shí)數(shù)1380),25年累計(jì)發(fā)電量為13346.53萬kWh,年均發(fā)電量533.86萬kWh,年均利用小時(shí)數(shù)為1236h。 二、光伏部分 光伏區(qū)總裝機(jī)容量4.32MW,安裝高效單晶360Wp組件12000塊。分散在建筑屋頂和一體化光伏車棚上。 場(chǎng)區(qū)內(nèi)可安裝光伏組件的建筑呈分散化,單個(gè)屋面裝機(jī)容量偏小,為減小電纜敷設(shè)、降低損耗,同時(shí)實(shí)現(xiàn)屋面光伏裝機(jī)容量的匹配,采用了固德威GW40KS-MT/GW60KS-MT的逆變器。屋頂?shù)墓夥M件采用傾角為10°的固定支架安裝方式。 Pic屋頂組件 為提高廠區(qū)后續(xù)電動(dòng)汽車充電的便利性,建設(shè)一套光儲(chǔ)充一體化車棚,車棚采用雙玻組件36kWp、儲(chǔ)能電池86kWh和電動(dòng)汽車充電樁6個(gè),充電樁為更高效的直流充電。
Pic一體化車棚 整個(gè)屋面由4個(gè)子陣組成,每個(gè)光伏方陣由光伏組串、逆變?cè)O(shè)備、交流匯流設(shè)備、及升壓箱變構(gòu)成,整個(gè)項(xiàng)目采用自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)方式,采用10kV電壓等級(jí)并網(wǎng)接入,利于能源管控平臺(tái)的統(tǒng)一管理,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)光伏總出力,逆變器之間采用PLC通訊方式。 Pic電氣一次圖 根據(jù)廠用負(fù)荷的性質(zhì)(一般按照其對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行的重要性)可分為0類負(fù)荷和非0類負(fù)荷。 0類負(fù)荷:停運(yùn)后會(huì)影響重大設(shè)備運(yùn)行或?qū)χ苯佑绊懭松戆踩,市電丟失,由光伏、儲(chǔ)能、柴油發(fā)電機(jī)連續(xù)供電的負(fù)荷。 非0類負(fù)荷的分類按其在廠區(qū)日常生活的重要性不同,分為: 1類負(fù)荷:在柴油耗盡、陰天等極端天氣下,可允許短時(shí)停電的重要負(fù)荷。 2類負(fù)荷:允許短時(shí)停電,但不能長(zhǎng)時(shí)間停電的非重要負(fù)荷,如照明、空調(diào)等。 …(可自定義) 統(tǒng)計(jì)各配電間的負(fù)荷分類情況如下: 配電間負(fù)荷分類表 統(tǒng)計(jì)可得,整個(gè)廠區(qū)0類負(fù)荷約300kW,I類負(fù)荷約1200kW,2類負(fù)荷約2500kW,整個(gè)廠區(qū)負(fù)荷合計(jì)約4000kW。 四、儲(chǔ)能部分 儲(chǔ)能配置容量為4MWh,為提高核心負(fù)荷供電可靠性,建議保障0類負(fù)荷13小時(shí)以上不間斷供電(考慮到柴油耗盡的極端場(chǎng)景),滿足夜間使用需求來進(jìn)行儲(chǔ)能配置。 根據(jù)GB/T 36547-2018《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,參照下表。 電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)電壓推薦等級(jí)表 考慮到配電間隔無10kV接入條件,故采用單點(diǎn)接入的儲(chǔ)能功率為1000kW,以380V電壓等級(jí)接入。故1#配電間接入2套500kW/1000kWh儲(chǔ)能系統(tǒng),2#配電間接入2套500kW/1000kWh儲(chǔ)能系統(tǒng),合計(jì)2MW/4MWh。 Pic儲(chǔ)能電氣一次圖 集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)由集裝箱箱體(含配電)、PCS,監(jiān)控系統(tǒng),自動(dòng)消防、系統(tǒng),視頻監(jiān)控系統(tǒng),溫控系統(tǒng),電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(含多級(jí)主控,主控柜,機(jī)架,電池組,主控供電UPS及其備份電池)組成,集裝箱體使用空調(diào)制冷采暖模式,安裝在配電房室外預(yù)留空地。 五、能源管理平臺(tái) 同步建立1套能源管控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)廠區(qū)負(fù)荷、光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)管控,保障重要負(fù)荷的不間斷運(yùn)行。 建議在能源管控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展水、冷、電監(jiān)控子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)廠區(qū)水管、中央空調(diào)與饋電負(fù)荷的實(shí)時(shí)監(jiān)控,提高廠區(qū)用能效率和用能安全。 六、運(yùn)行策略 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài) (1)計(jì)劃曲線控制模式 系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)及光伏出力預(yù)測(cè)出力曲線,制定合理的總輸出功率目標(biāo)曲線,通過控制柴油發(fā)電機(jī)及儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電狀態(tài)的切換、充放電功率的調(diào)整,使得“光伏,柴發(fā)及儲(chǔ)能”的總輸出負(fù)荷計(jì)劃安排。 在計(jì)劃曲線模式下,削峰填谷能與負(fù)荷預(yù)測(cè)功能進(jìn)行協(xié)作。當(dāng)負(fù)荷預(yù)測(cè)功能運(yùn)行異常時(shí),需退出本模式。 微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行模式(晴天) 白天,光伏出力可實(shí)現(xiàn)廠區(qū)負(fù)荷自給自足,夜晚儲(chǔ)能以200kW的功率放電,減少電網(wǎng)出力。 。2)削峰填谷運(yùn)行模式 削峰填谷是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)最為基礎(chǔ)的控制功能。通過控制儲(chǔ)能或用電負(fù)荷合理地、有計(jì)劃地安排和組織各類負(fù)荷的用電時(shí)間以及儲(chǔ)能的充放電時(shí)間。 微網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行策略 (3)獨(dú)立模式下的能量管理策略表 這種模式下儲(chǔ)能容量一旦低于設(shè)定容量值,儲(chǔ)能即進(jìn)入緊急充電狀態(tài)且退出P/Q控制模式不再放電,滿充后進(jìn)入浮充后待命狀態(tài),儲(chǔ)能進(jìn)入V/F模式,僅微弱出力平衡微電網(wǎng)電壓、頻率波動(dòng),電能量的平衡由柴發(fā)完成。 可以看出,這種狀態(tài)儲(chǔ)能僅作為應(yīng)急電源使用,日常儲(chǔ)能僅用作平抑負(fù)荷與光伏波動(dòng),這種情況相對(duì)來說不是很經(jīng)濟(jì),那么大家可以思考,從經(jīng)濟(jì)性角度考慮,微網(wǎng)離網(wǎng)模式下有沒有其他的運(yùn)行模式呢? 七、項(xiàng)目評(píng)價(jià) 微電網(wǎng)是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的系統(tǒng),它既能和大電網(wǎng)一起對(duì)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行供電,在大電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),可將就地分散的能源轉(zhuǎn)換成電能,獨(dú)立對(duì)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷供電。 通過光伏、儲(chǔ)能、柴油發(fā)電機(jī)等多能互補(bǔ)的微電網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合供電,可以增加用能類型、改善用能結(jié)構(gòu)、提高能源系統(tǒng)的保障能力,具備積極的推廣意義。 |