2024年05月04日 星期六
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供电类
新型电力系统下大规模储能参与电力辅助服务市场关键技术和模型研究
发布时间:2022-05-30 点击次数:545

为了能在电网安全稳定运行的条件下为电力用户提供可靠的电能,电力公司需要增强电力系统的建设,并努力提高系统输送容量,配置高效的有功功率调节的装置。但由于目前电网的发展与电力需求的增长难以同步,现有的系统功率传输能力也已经落后于用户需求,系统难以满足用户对供电可靠性以及电能质量等方面的要求。而在用户侧配置分布式储能装置是解决上述问题有效对策之一。近年来,我国政府也推广了一系列激励用户侧储能优化调度的相关政策。“十三五”规划明确指明,未来储能市场将向公共事业领域延展,由输配电侧转向用户侧。在政策的鼓励与支持下,一些中小型新能源公司开始起步,探索适合中国国情的用户侧储能系统商业发展摸式。未来,随着光伏发电成本和电池成本的下降,电动汽车、智能电表等智能电网设备不断走进个人用户的家中,阻碍电力用户进入电力市场的障碍被逐步清除。在此背景下,用户侧储能系统潜力巨大,发展用户储能已经成为不可逆转的趋势。

开展本项目的必要性主要体现在以下方面:

一是用户侧储能参与辅助服务关键技术研究利用储能系统,可以对接入节点的可再生能源及负荷进行削峰填谷,减小有功功率的波动;也可以提升可再生电源对频率调节的响应能力,改善低惯量系统的一次调频特性。当光伏电站或风电场不足以响应系统的频率调节时,储能系统可以通过放出或吸收功率,完成新能源电站对电网频率变化的响应。二是用户侧储能参与辅助服务关键技术研究利用储能系统的快速功率调节能力,开展储能的协同调控策略研究,以参与到大电网的调峰、调频和紧急事故响应需求、配电网的电压调节等辅助服务中。

项目主要技术内容包含:

1研究储能参与辅助服务的经济模型,并提出经济性指标。资料搜集和调研分析,研究储能参与辅助服务的经济模型,确定经济性指标。研究储能参与辅助服务的主要内容及经济模型,根据参与服务的内容及经济模型确定评价经济性能的相应指标。

2研究储能参与有功功率平衡的控制策略。分析用户侧储能参与辅助服务情况下,园区典型运行方式和供电特点,基于储能自身和系统运行约束条件下需求最优解,确定储能参与有功功率平衡的控制策略。

3研究储能参与调峰调频、需求侧响应等辅助服务的控制策略。充分利用储能在调频调压方面快速的特性,深入开展研究,确定储能参与调峰调频、需求侧响应等辅助服务的控制策略。

4研究储能系统为园区重要负荷提供备电功能的控制策略。研究储能系统在VF控制方面的特性,确定储能系统为园区重要负荷提供备电功能的控制策略。

5用户侧储能参与工商业园区调峰调频应用的能量智能管理模式关键技术研究。分析用户侧储能参与辅助服务的特点,对用户侧储能参与工商业园区调峰调频应用的能量智能管理模式关键技术进行深入分析和研究。解决能量型、功率型混合储能系统的协调配置和优化调度。

主要创新点有:

1项目研究成果在数据应用方面有具有创新,推动储能参与电力辅助服务市场的经济模式发展,探究与园区典型运行方式和供电特点匹配的组合运行策略,实现储能参与有功功率平衡控制,支撑新型电力系统建设。

2结合储能在调频调压方面快速特性,研究储能参与调频、调频、需求响应等辅助服务的策略,满足电力电量平衡、实时快速功率控制,推动用户侧储能应用场景落地。

3项目研究成果首创性的将新型智能技术引入到储能领域,打造首个智能储能系统应用平台,通过人工智能算法自主分析电网规划及数据信息,提升电网规划策略科学性、经济性、先进性,解决能量型、功率型混合储能系统的协调配置和优化调度。

项目成果应用于浙江电网规划,实现对接入节点的可再生能源及负荷进行削峰填谷,减小有功功率的波动,提升可再生电源对频率调节的响应能力,改善低惯量系统的一次调频特性;降低电网公司投资成本,按2021年浙江电网最高负荷3%计算可削减调峰容量3000MW,电网企业可节省电源建设和延缓电网投资18.75亿元。同时,2021年开始至今应用本成果中标电网咨询项目4项,总金额480万元。

项目成果可以对接入节点的可再生能源及负荷进行削峰填谷,减小有功功率的波动;也可以提升可再生电源对频率调节的响应能力,改善低惯量系统的一次调频特性。当光伏电站或风电场不足以响应系统的频率调节时,储能系统可以通过放出或吸收功率,完成新能源电站对电网频率变化的响应。用户侧储能参与辅助服务关键技术研究利用储能系统的快速功率调节能力,开展储能的协同调控策略研究,以参与到大电网的调峰、调频和紧急事故响应需求、配电网的电压调节等辅助服务中。