储能科学与技术 ›› 2022, Vol. 11 ›› Issue (11): 3583-3593.doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0241
黄思林1(), 肖华宾2, 黄常抒2, 郭子琦3(), 吴俊烽2, 谢杭璇3
收稿日期:
2022-05-06
修回日期:
2022-06-05
出版日期:
2022-11-05
发布日期:
2022-11-09
通讯作者:
郭子琦
E-mail:16100026@chnenergy.com.cn;guo_ziqi@126.com
作者简介:
黄思林(1968—),男,硕士,高级工程师,研究方向为火力发电管理,E-mail:16100026@chnenergy.com.cn;
Silin HUANG1(), Huabin XIAO2, Changshu HUANG2, Ziqi GUO3(), Junfeng WU2, Hangxuan XIE3
Received:
2022-05-06
Revised:
2022-06-05
Online:
2022-11-05
Published:
2022-11-09
Contact:
Ziqi GUO
E-mail:16100026@chnenergy.com.cn;guo_ziqi@126.com
摘要:
“双碳”目标下,新能源的大量接入给电网的稳定运行带来冲击。火储联合调频项目作为优质调频资源近年来获得了广泛的研究与应用。根据广东地区火储联合调频项目投产现状,本工作对目前主要运用于火储联合调频项目的低压并联和高压级联储能系统两种拓扑结构进行分析,结合调频辅助服务市场政策,通过对不同拓扑结构下的功率控制精度、能量转换效率及响应时间等项目开展并网试验研究,对比分析了两者的性能差异。结果表明采用高压级联拓扑结构的储能系统具有更优异的功率控制能力、更迅速的响应时间、更高的响应精度及更低的能量损耗,有助于提高火储联合调频项目的综合调频性能,提升在调频市场的竞争力。基于高压级联储能系统的优点,国能粤电台山发电有限公司根据自身机组容量及调频需求将其运用在机组灵活性改造中,设计了目前国内最大的火储联合调频项目,为后续火储联合调频中高压级联式储能系统控制策略的研究提供支持,也为其他火储联合调频项目的建设提供借鉴。
中图分类号:
黄思林, 肖华宾, 黄常抒, 郭子琦, 吴俊烽, 谢杭璇. 高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(11): 3583-3593.
Silin HUANG, Huabin XIAO, Changshu HUANG, Ziqi GUO, Junfeng WU, Hangxuan XIE. Application and practice of a high-voltage cascaded energy storage system in thermal energy storage frequency controlling[J]. Energy Storage Science and Technology, 2022, 11(11): 3583-3593.
1 | 温全. 新能源并网对电力系统电能质量影响的分析[J]. 科技资讯, 2021, 19(30): 34-36. |
WEN Q. Analysis on the impact of new energy grid connection on power quality of power system[J]. Science & Technology Information, 2021, 19(30): 34-36. | |
2 | 王世杰, 胡威, 高鑫, 等. 新能源并网发电对配电网电能质量的影响研究[J]. 计算技术与自动化, 2021, 40(2): 47-52. |
WANG S J, HU W, GAO X, et al. Influence of new energy generation connected on power quality of distribution network[J]. Computing Technology and Automation, 2021, 40(2): 47-52. | |
3 | 张兴, 阮鹏, 张柳丽, 等. 飞轮储能在华中区域火电调频中的应用分析[J]. 储能科学与技术, 2021, 10(5): 1694-1700. |
ZHANG X, RUAN P, ZHANG L L, et al. Application analysis of flywheel energy storage in thermal power frequency modulation in central China[J]. Energy Storage Science and Technology, 2021, 10(5): 1694-1700. | |
4 | 肖春梅. 电储能提升火电机组调频性能研究[J]. 热力发电, 2021, 50(6): 98-105. |
XIAO C M. Research on using electric energy storage to improve frequency regulation performance of thermal power units[J]. Thermal Power Generation, 2021, 50(6): 98-105. | |
5 | 谢惠藩, 王超, 刘湃泓, 等. 南方电网储能联合火电调频技术应用[J]. 电力系统自动化, 2021, 45(4): 172-179. |
XIE H F, WANG C, LIU P H, et al. Application of joint frequency regulation technology of energy storage and thermal power in China southern power grid[J]. Automation of Electric Power Systems, 2021, 45(4): 172-179. | |
6 | 王千凡. 火储调频率先实现商业化的优势解析[J]. 新能源科技, 2020(10): 26-27. |
WANG Q F. Analysis of the advantages of commercialization of generator-storage combined frequency controlling first[J]. New Energy Technology, 2020(10): 26-27. | |
7 | 高海翔, 董超, 孟子杰, 等. 机组-储能联合系统参与调频辅助服务市场的关键技术研究与实践[J]. 广东电力, 2020, 33(6): 46-52. |
GAO H X, DONG C, MENG Z J, et al. Key technologies and practice of generator-storage combination system participating in frequency regulation ancillary service markets[J]. Guangdong Electric Power, 2020, 33(6): 46-52. | |
8 | 苏伟, 钟国彬, 徐凯琪, 等. 储能技术经济性评估方法综述[J]. 广东电力, 2019, 32(1): 29-35. |
SU W, ZHONG G B, XU K Q, et al. Review of evaluation method for economy of energy storage technology[J]. Guangdong Electric Power, 2019, 32(1): 29-35. | |
9 | 印佳敏, 郑赟, 杨劲. 储能火电联合调频的容量优化配置研究[J]. 南方能源建设, 2020, 7(4): 11-17. |
YIN J M, ZHENG Y, YANG J. Research on capacity optimization of generator-storage combined frequency regulation system[J]. Southern Energy Construction, 2020, 7(4): 11-17. | |
10 | 张鸿宇, 王宇. 国外电网侧储能电站参与调频辅助服务市场的机制经验及对我国的启示[J]. 储能科学与技术, 2021, 10(2): 766-773. |
ZHANG H Y, WANG Y. Mechanism experience of foreign grid-side storage participating in frequency regulation auxiliary service market and its enlightenment to China[J]. Energy Storage Science and Technology, 2021, 10(2): 766-773. | |
11 | 饶宇飞, 高泽, 杨水丽, 等. 大规模电池储能调频应用运行效益评估[J]. 储能科学与技术, 2020, 9(6): 1828-1836. |
RAO Y F, GAO Z, YANG S L, et al. Operational benefit evaluation for frequency regulation application of large-scale battery energy storage[J]. Energy Storage Science and Technology, 2020, 9(6): 1828-1836. | |
12 | 邵忠卫, 李国良, 刘文伟. 火电联合储能调频技术的研究与应用[J]. 山西电力, 2017(6): 62-66. |
SHAO Z W, LI G L, LIU W W. Research and application of BESS-aided thermal power frequency-regulation technology[J]. Shanxi Electric Power, 2017(6): 62-66. | |
13 | 张文建, 崔青汝, 李志强, 等. 电化学储能在发电侧的应用[J]. 储能科学与技术, 2020, 9(1): 287-295. |
ZHANG W J, CUI Q R, LI Z Q, et al. Application of electrochemical energy storage in power generation[J]. Energy Storage Science and Technology, 2020, 9(1): 287-295. | |
14 | 文贤馗, 张世海, 邓彤天, 等. 大容量电力储能调峰调频性能综述[J]. 发电技术, 2018, 39(6): 487-492. |
WEN X K, ZHANG S H, DENG T T, et al. A summary of large capacity power energy storage peak regulation and frequency adjustment performance[J]. Power Generation Technology, 2018, 39(6): 487-492. | |
15 | 陈彬, 汤奕, 鲁针针, 等. 储能电站并网测试技术研究与实现[J]. 电力系统自动化, 2015, 39(10): 138-143. |
CHEN B, TANG Y, LU Z Z, et al. Research and realization of test technology for energy storage station interconnecting to power grid[J]. Automation of Electric Power Systems, 2015, 39(10): 138-143. | |
16 | 李佳曼, 万文军, 苏伟, 等. 储能调频系统并网测试研究与分析[J]. 热力发电, 2020, 49(8): 84-90. |
LI J M, WAN W J, SU W, et al. Research and analysis on grid-connected test for energy storage frequency modulation system[J]. Thermal Power Generation, 2020, 49(8): 84-90. | |
17 | 谢志佳, 马会萌, 靳文涛. 大规模电池储能系统PCS拓扑结构分析[J]. 电力建设, 2012, 33(8): 22-26. |
XIE Z J, MA H M, JIN W T. Analysis on PCS topological structure for large-scale battery energy storage system[J]. Electric Power Construction, 2012, 33(8): 22-26. | |
18 | 马凌怡, 肖珩, 李雅欣, 等. 电化学储能双级式PCS对比分析[J]. 电气应用, 2022, 41(3): 15-21. |
MA L Y, XIAO H, LI Y X, et al. Comparative analysis of two-stage PCS for electrochemical energy storage[J]. Electrotechnical Application, 2022, 41(3): 15-21. | |
19 | 毛苏闽, 蔡旭. 大容量链式电池储能功率调节系统控制策略[J]. 电网技术, 2012, 36(9): 226-231. |
MAO S M, CAI X. Control strategy for power conditioning system of large capacity cascaded battery energy storage system[J]. Power System Technology, 2012, 36(9): 226-231. | |
20 | 吴俊勇, 梅东升, 张巨瑞, 等. 一种MW级大功率电池储能变流器关键技术及其工程应用[J]. 电力建设, 2016, 37(8): 45-51. |
WU J Y, MEI D S, ZHANG J R, et al. Key technology and its application of MW-scale converter in battery energy storage system[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(8): 45-51. | |
21 | ANDRIOLLO M, BENATO R, BRESSAN M, et al. Review of power conversion and conditioning systems for stationary electrochemical storage[J]. Energies, 2015, 8(2): 960-975. |
22 | 蔡旭, 李睿. 大型电池储能PCS的现状与发展[J]. 电器与能效管理技术, 2016(14): 1-8, 40. |
CAI X, LI R. Present status and development of large battery energy storage power conversion system[J]. Electrical & Energy Management Technology, 2016(14): 1-8, 40. | |
23 | 林小峰, 崔志美, 宋春宁, 等. 三重化两级式电池储能PCS变流器拓扑结构研究[J]. 装备制造技术, 2018(11): 53-55. |
LIN X F, CUI Z M, SONG C N, et al. Study on topology of three reset two stage battery energy storage PCS converter[J]. Equipment Manufacturing Technology, 2018(11): 53-55. | |
24 | 晁刚. 级联H桥储能系统研究与设计[D]. 上海: 上海交通大学, 2013. |
25 | 冯波. 应用于电池储能系统中的AC/DC矩阵变换器研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2016. |
FENG B. Research on AC/DC matrix converter applied in battery energy storage systems[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2016. | |
26 | NGUYEN D H, KHAZAEI J. Multiagent time-delayed fast consensus design for distributed battery energy storage systems[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2018, 9(3): 1397-1406. |
27 | 郭光朝, 李相俊, 张亮, 等. 单体电压不一致性对锂电池储能系统容量衰减的影响[J]. 电力建设, 2016, 37(11): 23-28. |
GUO G C, LI X J, ZHANG L, et al. Impact of cell voltage inconsistency on capacity attenuation of lithium battery energy storage system[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(11): 23-28. | |
28 | 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 电化学储能系统接入电网测试规范: GB/T 36548—2018[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018. |
State Administration for Market Regulation, Standardization Administration of the People's Republic of China. Test specification for electrochemical energy storage system connected to power grid: GB/T 36548—2018[S]. Beijing: Standards Press of China, 2018. | |
29 | 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 电化学储能系统接入电网技术规定: GB/T 36547—2018[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018. |
State Administration for Market Regulation, Standardization Administration of the People's Republic of China. Technical rule for electrochemical energy storage system connected to power grid: GB/T 36547—2018[S]. Beijing: Standards Press of China, 2018. |
[1] | 姜竹, 邹博杨, 丛琳, 谢春萍, 李传, 谯耕, 赵彦琦, 聂彬剑, 张童童, 葛志伟, 马鸿坤, 金翼, 李永亮, 丁玉龙. 储热技术研究进展与展望[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2746-2771. |
[2] | 耿晓倩, 徐玉杰, 黄景坚, 凌浩恕, 张雪辉, 孙爽, 陈海生. 先进压缩空气储能系统全生命周期能耗及二氧化碳排放[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2971-2979. |
[3] | 张华民. 全钒液流电池的技术进展、不同储能时长系统的价格分析及展望[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2772-2780. |
[4] | 袁治章, 刘宗浩, 李先锋. 液流电池储能技术研究进展[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2944-2958. |
[5] | 唐奡, 严川伟. 液流电池模拟仿真研究现状与展望[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2866-2878. |
[6] | 李泓, 张强. 蓄势赋能谋发展,勇毅笃行谱新篇[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2691-2701. |
[7] | 李相俊, 官亦标, 胡娟, 来小康. 我国储能示范工程领域十年(2012—2022)回顾[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2702-2712. |
[8] | 王进芝, 韩晓蕾, 许超锋, 赵井文, 唐越, 崔光磊. 基于氧化物固态电解质的储能钠电池的研究进展[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2834-2846. |
[9] | 曹志成, 周开运, 朱家立, 刘高明, 严慜, 汤舜, 曹元成, 程时杰, 张炜鑫. 锂离子电池储能系统消防技术的中国专利分析[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2664-2670. |
[10] | 徐成善, 鲁博瑞, 张梦启, 王淮斌, 金昌勇, 欧阳明高, 冯旭宁. 储能锂离子电池预制舱热失控烟气流动研究[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2418-2431. |
[11] | 霍丽萍, 栾伟玲, 庄子贤. 锂离子电池储能安全技术的发展态势[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2671-2680. |
[12] | 张从佳, 施敏达, 徐晨, 黄震宇, 慈松. 基于动态可重构电池网络的储能系统本质安全机制及实例分析[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2442-2451. |
[13] | 蔡兴初, 朱一鸣, 姜可尚, 席旭峰, 张艺超, 林惟实. 全氟己酮气体灭火系统在磷酸铁锂电池储能预制舱的应用[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2497-2504. |
[14] | 唐亮, 尹小波, 吴候福, 刘鹏杰, 王青松. 电化学储能产业发展对安全标准的需求[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2645-2652. |
[15] | 李明飞, 饶睦敏, 孙婉妹, 崔树鑫, 陈伟. 基于多孔介质模化的大容量电池储能热管理系统性能分析方法[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2526-2536. |
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