随着国家双碳目标提出及整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案实行,以新能源为主体的新型电力系统建设发展也越来越快,新型储能是建设新型电力系统、推动能源绿色低碳转型的重要装备基础和关键支撑技术,是实现双碳目标的重要支撑,截至2022年底新型储能累计装机规模已达870万千瓦,新型电力系统的调节能力持续增强。
如何做好远程监控运维,保障储能系统高效运行,充分发挥储能调节作用,解决电力系统多时间尺度平衡调节问题同时最大化新能源发电经济效益,成为投资者关注重点。
1、储能电站监控运维痛点
1.1、安全事故易发:锂离子电池热失控特点导致储能电站有⼀定安全隐患。
1.2、运维工作不连续:缺少完整运维规程和专业人员,记录不完整、连续。
1.3、系统状态评估难:缺乏完善的测试验证和数据模型,导致储能剩余寿命评估和健康状态诊断不准确。
1.4、缺少统⼀的管理系统:储能电站通常集成多个⼚家的产品,管理系统功能模块融合性差,导致整个储能电站安全性、稳定性不足。
1.5、产品可维护性差:储能电池维护周期长,系统可用天数低,成本高。
1.6、储能控制策略不灵活:储能充放电控制、参与电网调频调峰辅助服务等主要根据人工设定,缺乏基于大数据分析的控制,无法保证经济性。
2、方案特点
2.1、集中运维、智慧运维
平台级系统展示,电子地图实时显示储能电站分布地点,收益清晰;
项目级系统展示,针对单个储能电站进行精细化运维管理。
2.2、数据采集、全景监测
建立实时、可靠、完整数据采集体系和可靠、稳定数据保存机制;
支持3D可视化建模,数据集中采集后做定制化展示界面;
采集设备实时数据、运行状态。
2.3、最优策略、最佳经济
以经济最优化为目标,针对场景选择不同控制策略;
利用峰谷电价差或阶梯电价差控制储能智能充放电时间段;
对新能源发电及需求侧响应策略进行跟踪优化,减少弃光弃风。
3、建设目标
建设“先进储能电站”安全可靠全面感知故障预警精准调控精益运维
4、系统功能介绍
4.1、统⼀平台数据集中展示,满足集团级管理要求
支持全国电子地图、能源发电、储能效益总览 、储能充放电信息总览等功能。
4.2、储能电站全面感知
PCS实时运行参数和报警信息统⼀监控管理,评估整理运行效率;根据电池容量状态、历史充放电次数,结合用电情况给出策略; 综合历史充放电及参与电网辅助服务等因素制定有效策略。
4.3、储能集装箱监视
储能收益、充放电及实时功率、储能电池SOC等展示;查看储能系统目前报警情况与电池循环次数等信息。
4.4、电池监视
实时监测电池电压和电流、电池健康度;棒图或列表形式展示电池单体电压和温度,便于查看电池运行状态和充放电事件。
4.5、健康状态分析
支持图形和表格方式统计电池充放电次数,展示每次充放电的详细信息,方便了解电池寿命。
4.6、PCS监视
PCS储能变流器是储能系统的关键设备,实时监测PCS的运行状态,是判断储能系统是否正常运行的重要依据。
4.7、储能系统控制
查看储能环控状态,对储能集装箱内部的开关进行分合闸遥控、充放电模式参数设置、环控参数设置、BMS参数设置等操作。
4.8、电池寿命管理
可看电池健康度趋势和充放电次数及剩余循环次数。
4.9、电能质量监测
配备A级电能质量监测装置,实时监测分布式电源向配电网送出的电能质量。
4.10、储能控制策略
根据电价情况和负荷情况,自定义储能充放电策略。
5、系统功能架构
6、应用案例
6.1、某高新技术企业写字楼光储一体化项目
项目状况:
●屋顶建设光伏发电100kW,100kW逆变器到380V交流供电,自发自用,余电上网;
●建设一套100kWh锂电集装箱储能设备,采用50kW PCS接入380V母线;
●建设智能微网柔性控制柜;
●建设光储⼀体化监控系统;
运行方式:
白天光伏发电供办公照明和设施,多余电量给储能充电,晚上储能放电供机房服务器用电;节假日多余电量卖电到园区供其他负荷使用。
6.2、某设计院分布式光储充一体化项目
项目状况:
●屋顶建设光伏392.61kW,设置一台380V光伏并网柜自发自用,余电上网;
●建设100kW/200kWh储能设备与两套60kW智能直流充电桩,均接入380V母线;
●建设光储充⼀体化智能监控系统;运行方式: 白天光伏发电供充电桩和负荷使用,多余电量给储能充电,晚上储能放电供负荷使用。