儲(chǔ)能光伏發(fā)電的三種并網(wǎng)模式及系統(tǒng)解決方案

概述

國家電網(wǎng)對(duì)于分布式光伏發(fā)電 應(yīng)用采取鼓勵(lì)和合作的態(tài)度，允許光伏電站 業(yè)主采用自發(fā)自用模式、自發(fā)自用余電上網(wǎng)或完全上網(wǎng)等三種結(jié)算模式。各地方電力公司在實(shí)際操作過程中，會(huì)遇到一些阻礙，這些問題主要是由于光伏電站業(yè)主對(duì)于變電、配電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不足造成的。

1、完全自發(fā)自用模式

這種模式一般應(yīng)用于用戶側(cè)用電負(fù)荷較大、且用電負(fù)荷持續(xù)、一年中很少有停產(chǎn)或半停產(chǎn)發(fā)生的情況下，或者是，就算放假期間，用戶的用電維持負(fù)荷大小也足以消納光伏電站發(fā)出的絕大部分電力。

這類系統(tǒng)，由于低壓側(cè)并網(wǎng)，如果用戶用電無法消納，會(huì)通過變壓器反送到上**電網(wǎng)，而配電變壓器設(shè)計(jì)是不允許用于反送電能的(可以短時(shí)倒送電，比如調(diào)試時(shí)，而長期不允許)，其*初潮流方向設(shè)計(jì)是固定的。所以需要安裝防逆流裝置來避免電力的反送。

針對(duì)一些用戶無法確保自身用電能夠持續(xù)消耗光伏電力，或者生產(chǎn)無法保證持續(xù)性的項(xiàng)目，建議不要采用此種并網(wǎng)方式。

單體500kW以下，并且用戶側(cè)有配電變壓器的光伏電站，建議采用這種模式，因?yàn)槠渖龎核柙黾拥耐顿Y占投資比例較大。

2、自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式

對(duì)于大多數(shù)看好分布式發(fā)電的用戶來說，選擇自發(fā)自用余電上網(wǎng)是*理想的模式，這樣即可以拿到自發(fā)自用較高電價(jià)，又可以在用不掉的情況下賣電給電網(wǎng)。但是實(shí)際操作過程中阻力頗多，原因是光伏從業(yè)者和地方電網(wǎng)公司人員信息的不對(duì)稱，互相缺乏對(duì)于對(duì)方專業(yè)知識(shí)的了解，這也是為什么該模式成為光伏電價(jià)政策和國網(wǎng)新政中*讓人難以理解的部分。

光伏發(fā)電在自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式時(shí)，用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發(fā)電量盡可能在企業(yè)內(nèi)部消耗掉，實(shí)在用不掉的情況下，可以送入電網(wǎng)，以不浪費(fèi)掉這部分光伏電量。但電力公司*希望的是用戶簡單選擇，要么自發(fā)自用，要么升壓上網(wǎng)。因?yàn)椋园l(fā)自用余電上網(wǎng)對(duì)于地方電力公司來說，要增加一些工作量：區(qū)域配網(wǎng)容量計(jì)算(允許反向送電負(fù)荷)、增加管理的電源點(diǎn)(純自發(fā)自用可以降低標(biāo)準(zhǔn)來管理)、正反轉(zhuǎn)電表改造后的用戶用電計(jì)量繁瑣(需要通過電表1和電表2的數(shù)值換算得出用戶實(shí)際用電負(fù)荷曲線和用電量)、增加抄表工作量等。

3、完全上網(wǎng)賣電模式

在光伏發(fā)電大發(fā)展的近十年中，直接上網(wǎng)賣電一直是光伏應(yīng)用的主流，因?yàn)槠湄?cái)務(wù)模型簡單，并且相對(duì)可靠，而樂于被資本所親睞。

該并網(wǎng)形式不但適用于未來的分布式固定電價(jià)項(xiàng)目，選擇直接脫硫電價(jià)賣給電網(wǎng)也不失為一種好的選擇(當(dāng)然要求該地區(qū)脫硫電價(jià)不低于0.4元)。這總比未來分布式電站的收益期要短一些。

而且，我們無法回避一件事情——光伏是資本推動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，屬于固定收益型長效投資。在大多數(shù)企業(yè)追求發(fā)展的階段是不太可能去持有光伏電站的，哪怕是現(xiàn)在很多手上握著一些光伏電站的業(yè)主。

功能：

安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)Acrel-2000MG，是安科瑞根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電樁的接入，全天候進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)視光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁及傳統(tǒng)負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在**穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)；有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供**、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。

系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)總覽

對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，包含市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及用電負(fù)荷，同時(shí)也包括收益數(shù)據(jù)、天氣狀況、節(jié)能減排等信息。

智能監(jiān)控

對(duì)系統(tǒng)環(huán)境、光伏組件、光伏逆變器、風(fēng)電控制逆變一體機(jī)、儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能變流器、用電設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，**掌握微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

功率預(yù)測

對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測，并展示合格率及誤差分析。

電能質(zhì)量

實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測分析及錄波展示，并對(duì)電壓、電流瞬變進(jìn)行監(jiān)測。

可視化運(yùn)行

實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)無人值守，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、便捷化管理；對(duì)重要負(fù)荷與設(shè)備進(jìn)行不間斷監(jiān)控。

優(yōu)化控制

通過分析歷史用電數(shù)據(jù)、天氣條件對(duì)負(fù)荷進(jìn)行功率預(yù)測，并結(jié)合分布式電源出力與儲(chǔ)能狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度，以降低尖峰或者高峰時(shí)刻的用電量，降低企業(yè)綜合用電成本。

收益分析

用戶可以查看光伏、儲(chǔ)能、充電樁三部分的每天電量和收益數(shù)據(jù)，同時(shí)可以切換年報(bào)查看每個(gè)月的電量和收益。

能源分析

通過分析光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能設(shè)備的發(fā)電效率、轉(zhuǎn)化效率，用于評(píng)估設(shè)備性能與狀態(tài)。

策略配置

微電網(wǎng)配置主要對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)組成、基礎(chǔ)參數(shù)、運(yùn)行策略及統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行設(shè)置。其中策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

8、運(yùn)行要求

? 運(yùn)行環(huán)境：

1）硬件：內(nèi)存8G，硬盤1000G，雙以太網(wǎng)口；

2）顯示器：23寸，分辨率1920*1080；

3）操作系統(tǒng)：Windows 7 x64旗艦版、Windows 10、Windows Server 2012及以上，Ubuntu 18.04及以上，CentOS 7及以上；

4）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MySql 5.0、Microsoft SQL Server 2008 R2及以上；

5）I/O接口：2xGLAN、4xUSB、2xCOM。

? 工作環(huán)境：

1）溫度：-10℃~+55℃；

2）濕度：相對(duì)濕度≤95%；

3）海拔：海拔≤3000m 。

5、性能參數(shù)

? 系統(tǒng)可靠性

1）系統(tǒng)年可用率：≥99.9%。

2）系統(tǒng)內(nèi)主要設(shè)備運(yùn)行壽命：≥10年。

3）系統(tǒng)平均無故障間隔時(shí)間（MTBF）：≥30000h。

4）控制操作正確率：≥99.99%。

5）熱備用雙計(jì)算機(jī)的切換時(shí)間≤10s

? 模擬量測量誤差

1）電流、電壓的測量相對(duì)誤差：≤0.2%。

2）有功、無功的測量相對(duì)誤差：≤0.5%。

3）電網(wǎng)頻率測量誤差：≤0.01Hz。

? 系統(tǒng)實(shí)時(shí)性

1）從遙測量越死區(qū)至運(yùn)行工作站顯示的延遲時(shí)間：≤2s。

2）從遙信變位至運(yùn)行工作站顯示的延遲時(shí)間：≤2s

3）控制及調(diào)節(jié)命令傳送時(shí)間(從按執(zhí)行鍵到輸出）：≤1s。

4）遙測數(shù)據(jù)掃描周期 1～5s，用戶可調(diào)

5）畫面整幅調(diào)用響應(yīng)時(shí)間：

a）實(shí)時(shí)畫面：≤2s。

b）其他畫面：≤3s。

6）畫面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新周期：≤3s。

7）畫面動(dòng)態(tài)刷新時(shí)間 1～10s，用戶可調(diào)(≤3s)

8）計(jì)算機(jī)通信實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步≤5s

9）模擬屏數(shù)據(jù)刷新時(shí)間 3～10s，用戶可調(diào)

10）事件順序記錄分辨率（SOE）：≤2ms。

11）狀態(tài)量變位傳送時(shí)間≤2s。

12）模擬量越死區(qū)傳送時(shí)間≤2s。

13）遙控命令執(zhí)行時(shí)間≤2s。

? 系統(tǒng)資源

1）各工作站CPU平均負(fù)荷率：

a)正常時(shí)（任意10min內(nèi)）平均負(fù)荷率：< 25% ，

b)故障時(shí)（10s內(nèi)），平均負(fù)荷率：< 50%。

2）網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率：

a)正常時(shí)（任意10min內(nèi)）平均負(fù)荷率：< 20% ，

b)故障時(shí)（10s內(nèi)），平均負(fù)荷率：< 40%。

3）容量：

a)系統(tǒng)支持狀態(tài)量數(shù)目≥10000。

b)系統(tǒng)支持模擬量數(shù)目≥10000。

c)系統(tǒng)支持控制量數(shù)目≥500。

d)系統(tǒng)支持歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)≥5年。