国网面向重要用户的新型储能供电方案可行性及储能系统控制策略研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业A 国网面向重要用户的新型储能供电方案可行性及储能系 统控制策略研究 刘 军 谭继梅 国网宝鸡供电公司，陕西 宝鸡 721004 摘要：随着国网供电服务优质化提升，电网重要用户供电质量和可靠性要求不断提高，在做好常规供电可靠性提 升方案的同时，需针对后备电源供电保障范围变大，响应时间变小等问题，采取新型储能供电方案，为重要用户 提供安心的充足、可靠、清洁的备用电源。本文通过分析重要用户供电系统的供电可靠性、用户负荷等现状，对 现有主要备用电源进行技术特性进行对比，以及对主流储能技术特性及相关成熟项目进行调研，选择本次备用电 源采用的储能方式后对典型重要用户的备用电源系统一、二次接入方案进行具体设计，研究备用电源方案的充放 电及投切控制过程，提出满足用户供电可靠性的备用电源运行及控制策略。并选取共计225 块额定电压为24 V， 容量为 100 Ah 磷酸铁锂电池作为本文项目中储能供电后备电源的首选技术，实现在市电失电后1-6 ms 内，单个 用户400 kW 负荷1 h 的后备供电。 关键词：国家电网；锂电池储能；重要用户；备用电源 中图分类号：TM71 [3-5] 近年来，由于新能源的快速发展 ，如风电和太 1.1 重要用户分类 [1-2] 阳能，储存技术在电力系统中变得越来越重要 。在 根据文件《重要电力用户供电电源及自备应急电 提供优质的电能的同时，这种技术还可以帮助构建智 源配置技术规范》可知，重要电力依据终端客户使用 慧型的电网。随着现代化的进程，许多重要的设施， 类型可分为社会用电和工业用电两种。而社会型用电 例如大规模的工厂、高科技的计算机系统、政府部门 有分为司法、广电、通信、安全、公共、交通、医疗、 和重要的体育设施，都面临着严峻的挑战。当这些设 国家组织以及群众聚集性场所等等。工业性用电细分 施出现电源问题时，不仅可能导致严重的人员伤害、 为冶金制造、煤矿运输、危险化学品、非煤矿以及电 政治冲突、巨额的财务损失，还可能导致严峻的社会 子制造类等等。 秩序紊乱。特别是在推进城市电力系统的自动化方面， 1.2 常规后备电源的特性分析 [6] 保证关键用户的用电安全变得至关紧迫 。 由于多种原因，电网的可靠性通常无法满足建筑 虽然国内外电力行业对于大规模储能技术在供电、 物的用电需求，因此，必须采取措施，在紧急情况下， 配电等领域的应用已开展较为深入的研究，但是在重 设置内部电源，以提供备用和应急电源。由于目前常 要用户的后备电源领域，尤其是相关储能系统的技术 用的备用电源主要为柴油发电机和UPS，故以下仅对这 适用性、方案设计以及论证研究等方面，并未见到实 两种备用电源进行阐述由于柴油机的功能及适用性， 际工程和相关研究的报道，因此，基于现有主流新型 它的容量受到严格的限制。多数时候，它既可以提供 大规模储能技术现状，结合电力系统典型重要用户的 日常的供暖，也可以提供紧急的救援，因此，它的最 供电系统结构及后备电源保障需求，开展新型大规模 高可靠性必须超过日常的供暖，以及紧急的救援能力。 储能技术在上述领