10.+郑建斌-储能调频技术在火力发电厂应用中的注意事项(终版)
- 格式:pdf
- 大小:476.76 KB
- 文档页数:14
储能系统辅助火电机组联合调频应用分析摘要:本文以火电厂储能系统改造为例,介绍了储能系统的配置、运行方式以及实际工程效果,根据实际运行情况分析存在的问题,探讨了储能系统问题的技术策略,为火电机组与储能系统联合 AGC 调频技术的实际工程应用提供了参考。
关键词:储能;联合调频;调节性能1前言随着电力需求的增长和电力企业市场化改革的推行,电力系统的运行和需求发生了巨大的变化,电力系统对储能的需求日益增大。
同时,大量的可再生能源的大规模并网,造成了电网频率的不稳定。
常规火电机组AGC调频用以解决区域电网内秒级或分钟级的短时间尺度、具有随机特性的有功不平衡问题, AGC调频时会出现调节的延迟、偏差(超调和欠调)等问题。
储能系统相对容量小输出范围小,但响应速度快,储能、火电协调运行能够显著改善火电机组对电网AGC调频指令的执行效果。
以火电机组作为响应AGC调频指令的基础单元,以储能系统作为快速响应 AGC 指令的补充单元,将机组出力与储能系统出力合并后作为系统总出力送至电网,能够达到改善机组AGC性能的目的,保证电网频率的稳定,提高电力系统运行的安全性。
2储能系统接入、运行方式及联锁电厂现有装机规模1320MW,二期#3、4机组(2×330MW),三期#5、6机组(2×330MW)。
储能电站规模10MW/5MWh,电池采用磷酸铁锂电池,采用预制舱方式布置,包括2个5MW/2. 5MWh储能子系统,每个子系统由2个额定容量2.5MW的储能单元组成,每个储能单元包含2个额定容量1.25MW的储能系统交直流逆变器(PCS)和1个1250kWh的电池集装箱。
每套储能电池组接入一台500kWPCS直流侧,每两台PCS交流侧并联接入双绕组升压变低压侧,经升压变升压后经6kV就地开关柜接入储能电站6kV母线。
四段储能母线分别接入四台机6KV厂用电母线。
正常运行时每组PCS、电池子系统输出功率 2.5MW,当储能电站侧母联闭合,每个子系统输出功率5MW参与一台机组调频,当电厂单台机组运行时,通过电厂侧6kV母线联络实现 6kV 母线A段或B段联络实现储能电站输出功率 10MW。
储能系统在火力发电厂联合调频中的应用研究发布时间:2021-09-06T11:01:14.767Z 来源:《科学与技术》2021年第4月第11期(中)作者:刘欣荣[导读] 为正确在火力发电厂联合调频中使用储能系统,本文将展开相刘欣荣北京禹众久远能源科技有限公司【摘要】为正确在火力发电厂联合调频中使用储能系统,本文将展开相关研究,主要论述火电厂联合调频问题与储能系统应用意义,后介绍储能系统调频应用方式,最终结合案例验证系统应用效果。
结果显示,储能系统应用效果突出,可使联合调频性能大幅增长。
【关键词】储能系统;火力发电厂;联合调频0.引言火电厂联合调频的主要作用是控制电力系统频率、联络线功率,以保障电网随机特性平衡,故联合调频在当前得到了广泛应用。
但联合调频在实际应用中暴露出了很多问题,这些问题限制了联合调频的价值,因此业界开始针对问题进行思考,希望得到一个能解决所有问题,使联合调频作用能充分发挥的方法。
在这一背景下,储能系统的出现带来了解决问题的方法,经过一系列实验发现,当储能系统与联合调频相结合,联合调频内的相关问题迎刃而解,作用自然充分发挥,故为了推广该方法,有必要展开相关研究。
1.火电厂联合调频问题与储能系统应用意义1.1联合调频问题目前,多数火电厂的联合调频方式为AGC自动发电控制,该方式也被称为二次调频,是目前并网发电厂中的重要服务项目之一。
AGC 自动发电控制的主要作用为:通过各类调频资源,采用自动发电控制功能对发电的速率进行实时控制与调整,使得发电处理发生改变,同时还能实现电力调度指令执行情况监督,使得电力系统的频率、联络线功率得到有效控制。
但AGC自动发电控制的调频电源多为火电机组,故受火电机组响应时间缓慢、机组功率爬坡速度慢等因素影响,联合调频的调频指令执行情况监督结果不准确,常存在延时、偏差现象,不利于调频长期结果。
同时火电机组的功率变化十分频繁,因此机组设备损耗量大,容易出现故障影响。
储能系统在火力发电厂联合调频应用摘要:目前,随着科技水平的不断发展,我国的储能系统也在不断的发生改变,对于不同类型的储能系统来说形式多变、繁琐复杂。
所以,在对不同类型的储能系统进行优化升级的过程中,面对的问题也多种多样、进行决策时的变量也比较复杂以及对所应用的模型求解速度也较为缓慢。
因此,为了进一步改变这种情况,我们应对其进行优化、升级,可以合理有效的结合火力发电原理进行科学调节形成一个新型的发电系统。
从而降低能源在个别季节的过度不合理的消耗,维持能源的稳定平衡状态,推动创新性发展。
同时,我们可以采取调频、优化升级的方式来完善系统中的不足与缺点,简化所产生的问题矛盾等。
基于此,本文通过文献分析法和笔者以往的工作经验,对储能系统在火力发电厂进行的联合调频应用进行分析并提出了一些策略。
关键词:储能系统;火力发电厂;联合调频;应用分析引言发电侧储能调频是目前储能系统在电力行业应用中很少有的有收益应用,储能系统在用户根据电力市场监管机构制定的区域并网发电厂辅助服务考核规则,按ACE调频效果考核的原则,考核指标包括调节的速率、精度和相应时间,对电网ACE控制贡献大的,获得ACE补偿相应就高,补偿价格以元/MW为单位。
1、储能调频系统概述1.1储能调频技术特征储能调频技术是通过对频率的调节,对一些电能机组进行系统性的干预,来减少在电能传输过程中的电能损耗,优化储能调频技术是解决电能供应不足的主要手段之一,由于在各方面的联网效率的不平衡问题,导致一些短时间的局部频率不一而导致一些短时间电能供应不足的现象时有发生,而且这些短时间的电压升高会导致电能损耗极大。
因此,我们要通过调频的方式对此项问题进行处理,从而减少在这个过程中,电能的损耗问题,使电能的损耗降到最低,进而使电能达到合理的要求之内,解决电能供应不足的问题。
1.2主要热储能技术对比目前,由于热储能技术会受媒介的影响而呈现出不同的储热方式,其媒介特点不同呈现出的储热方式也就不同。
储能技术在电力系统中的应用作者:郑建春郭晋芳来源:《中国科技博览》2017年第35期[摘要]在电力系统中应用储能技术,具有积极的现实意义。
分析储能技术和它在电力系统的具体应用情况,能够客观的反映出目前储能技术的发展水平,也可以发现哪些因素会制约它在电力系统中的发展,更是对其未来发展前景的一种探索。
本文探讨储能技术在电力系统中的实际应用情况。
[关键词]储能技术;电力系统;应用中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0358-01引言随着智能电网的发展和新能源发电的推广应用,储能技术重要的作用日益明显,其应用范围涉及发、输、变、配、用各个环节。
储能技术类型多样,其容量、功率、响应时间等技术特性及相关经济特性各有不同,在不同电力系统特性和不同的应用环节中应进行合理选型,发挥出储能技术的最大价值。
一、电力储能现状1.1 压缩空气蓄能电站采用燃气轮机发电厂进行调峰,将剩余电力压缩空气储存在7.5MPA的典型高压的密封环境下,利用高峰时释放的压缩空气驱动发电,这就是压缩空气蓄能电站。
燃气轮机消耗2/3燃料,节省1/3的燃料。
CAES储气库的安全系数很高、反应速度快,可用于调节峰谷电能、调频率、发电系统备用以及分布式储能等。
现在以水封恒压储气站最为稳定。
100MW级的燃气轮机在采用渠式超能热管技术时,可达到90%的系统换能效率。
1.2 飞轮蓄能系统轴承支撑系统、发电机、高速飞轮和真空泵等设备构成飞轮蓄能系统。
当负荷是谷值时,工频电网将提供电能驱动飞轮高速飞转,并将这动能产生的能量储存下来,实现电能和机械能进行转换。
飞轮的储能功率密度一般在5Kw/kg以上,20Wh/kg以上的能量密度,并且使用寿命长,一般在-40℃~50℃环境下工作。
储能飞轮在近年发展进步较大,主要体现在超导磁悬浮轴承、高强度碳素纤维和大功率电力电子变流技术。
同时机械式飞轮系统也有很大发展,已形成系列产品。
储能调频技术在发电厂的应用作者:段建军来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第09期摘要:在电力生产运营层面,山西省以大型燃煤火电机组做为主要调频资源,而储能的ACE调频效果远好于火电机组,引入相对少量的储能系统,将能够迅速并有效地解决区域电网调频资源不足的问题,对山西电网的ACE调频运行预计将产生明显影响,改善电网运行的可靠性及安全性,对构建坚强型智能电网并改善电网对可再生能源的接纳能力具有重要意义。
关键词:电厂;储能调频;AGC調频1 储能调频的原理和意义1.1 储能系统以提高机组的AGC调节性能为主要目标储能装置接入后,与发电机组原有协调响应电网AGC调度指令,机组与储能装置协调控制逻辑如下:当电网下达AGC调节指令后,机组DCS和储能装置同时接收电网指令,控制机组出力跟踪电网调度指令。
机组和储能装置会同时响应,机组响应较慢,储能装置会快速响应,随着机组的响应,储能装置会根据指令和机组响应情况调整输出或者储存功率,完成一次调节过程,等待下一次调节指令的到来。
其主要目的是为了获得AGC调频补偿。
1.2 储能技术的特征适合于电网ACE调频①在电力系统运行中,自动发电控制(ACE)主要通过实时调节电网中的调频电源的有功出力,实现对电网频率及联络线功率进行控制,解决秒或分钟级短时间尺度的区域电网内的具有随机特性的有功不平衡问题,其对ACE电源性能提出了调节速率快、调节精度高、频繁转换功率调节方向等较高要求;②通常电网ACE调频功能主要由包括以水电、燃气机组以及火电机组的常规电源提供。
由于这些电源均为具有旋转惯性的机械器件组成,将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程,特别是火电机组的ACE调频性能与电网的调节期望比较尚有差距,具体表现为调节的延迟、偏差(超调和欠调)等现象。
2 储能系统需求储能系统机端ACE调频应用中,储能及逆变设备为项目的核心,对储能系统在可靠性、循环寿命、能量效率、充放电时间比,以及外形尺寸方面提出了全面的要求,主要包括:①储能系统需要具备高可靠性、高安全性:火电厂机端应用对储能系统可靠性和安全性提出严格的要求,包括各种正常和电网/机组故障工况下的可靠运行;储能系统应具备完善的故障管理功能,储能系统故障不应当影响机组的正常运行;储能系统应具备完善的防爆、防火、抗震等保护,满足运行安全要求;②储能系统充放电时间比应接近1:1,即储能系统在可利用运行区间内充电功率与放电功率应保持一致,同时具有较高的能量效率;③储能系统应当具有较高的能量效率,这一方面可以降低储能系统运行的用电损耗,另一方面可以提高储能系统的可利用率;④储能系统循环寿命应满足ACE调频应用中,频繁往复充放电要求,满足经济性寿命周期。
储能技术是近年来备受关注的热门领域,其中在电力系统中的应用更是备受瞩目。
作为一种能够有效提高电力系统调频调峰能力的技术手段,储能在电力系统中的应用具有重要意义。
在本文中,我们将从多个方面探讨储能在电力系统调频调峰中的应用,深入了解其在电力系统中所扮演的重要角色。
1.储能技术的基本概念储能技术是指通过将电能转化为其他形式的能量储存在设备中,待需要时再将能量释放,以实现对电能的储存和调度。
常见的储能技术包括电池储能、超级电容储能、抽蓄水能等。
这些储能技术可以有效解决电力系统在调度和峰谷填补过程中面临的挑战,提高电力系统的灵活性和稳定性。
2.储能技术在电力系统调频中的应用在电力系统中,调频是指对系统频率进行调控,以维持系统的平衡和稳定。
传统的调频手段主要依靠发电机组的运行来实现,但随着新能源的大规模接入和电力系统的复杂化,传统调频手段已经难以满足日益增长的需求。
储能技术的应用为电力系统调频带来了新的可能性,通过储能设备对电能进行存储和释放,可以快速响应系统频率变化,提高电力系统的调频能力。
电力系统中的负荷通常存在着昼夜变化和季节变化,同时新能源的接入也带来了不确定性和波动性。
在这种情况下,储能技术可以通过存储低谷时段的多余电能,然后在高峰时段释放电能,以弥补供需之间的差距,实现电力系统的调峰功能。
储能技术的应用能够有效平抑电力系统调峰期间的负荷波动,提高系统的可靠性和经济性。
4.储能技术在电力系统中的挑战与展望尽管储能技术在电力系统调频调峰中具有巨大潜力,但其在实际应用中仍面临着一些挑战。
比如储能成本、技术性能、系统规模等问题,都需要在实际应用中得到解决。
然而,随着技术的不断发展和成熟,相信储能技术将会在未来取得更大的发展,并为电力系统的稳定运行和可持续发展贡献更多力量。
总结通过本文的探讨,我们更加深入地了解了储能在电力系统调频调峰中的应用。
作为一种能够提高电力系统灵活性和稳定性的关键技术手段,储能技术的应用带来了新的可能性和机遇。
火力发电厂储能调频系统应用研究作者:张玉林来源:《中国电气工程学报》2019年第09期摘要:本文通过查阅大量的资料,对储能调频技术特征、储能调频系统构成进行了研究,对电储能调频实施方案中的电储能容量配置、电储能系统接入方式、机组RTU系统改造等进行了总结,并对运行性能结果与经济性效果进行分析,促进火力发电厂储能调频系统的优化发展。
关键词:火力发电厂;储能调频;系统;应用1 储能调频必要性当前优质的调频资源非常少,且电网的负荷波动比较大,电网的负荷和火电厂之间的出力偏差就会导致频率的偏移。
而随着我国风光发电市场的逐渐成熟,使得电网短时间内的供需平衡出现了较为严重的问题。
靠现有燃煤机组的惯性调节不能满足要求,而储能可以把频率调整回来,能够在毫秒级中做出响应。
2 火电厂储能调频系统技术分析2.1 火电厂储能调频技术特征自动发电控制(AGC)通过实时调节电网中机组的有功出力,实现对电网频率及联络线功率进行控制,解决分钟或秒级短时间尺度内,区域电网具有随机特性的有功不平衡问题。
目前电网AGC调频功能主要由水电、燃气机组以及火电机组提供。
将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程,目前作为主力的火电机组的AGC调频性能与电网的调节期望差距较大,具体表现为调节的延迟、偏差(超调和欠调)等现象。
而适用于电网AGC调频的储能系统,在额定功率范围内,可以在1s内、以99%以上的精度完成指定功率的输出,其综合响应能力完全满足在AGC调频时间尺度内的功率变换需求,即调节反向、调节偏差以及调节延迟等问题将不会出现。
2.2 储能调频系统构成储能系统主要由锂电池(含BMS)、双向功率变换装置等核心设备组成,主要包括:①锂电池集装箱。
②双向功率变换装置集装箱。
③储能锂电池柜(含BMS)。
④直流配电柜(含BMS供电系统)。
⑤双向功率变换装置。
⑥SCADA数据采集与监视控制系统。
⑦系统的防雷及接地装置。
⑧集装箱房土建基础及辅助设施。
火电厂储能调频系统的有效应用研究发布时间:2022-02-16T06:34:00.991Z 来源:《科技新时代》2021年12期作者:李红波[导读] 随着电化学储能技术的发展,电化学储能系统的成本也逐步下降。
在电力市场的改革过程中,大规模的储能调频系统在电力系统中得到应用,成为改善电网运行安全稳定性,提高发电企业经营效益的有效手段。
国电电力发展股份有限公司宣威分公司云南省曲靖市宣威市 655410摘要:随着电化学储能技术的发展,电化学储能系统的成本也逐步下降。
在电力市场的改革过程中,大规模的储能调频系统在电力系统中得到应用,成为改善电网运行安全稳定性,提高发电企业经营效益的有效手段。
通过对火电厂储能调频系统的应用进行分析,掌握储能调频技术特征和系统构成,优化储能调频系统设计,更好的满足电力系统的生产经营需求。
关键词:火电;储能;调频;升级改造;系统设计1引言随着电力市场改革进程的加快,电力辅助服务市场也得到快速发展,因电源侧盈利空间被进一步压缩,通过电力辅助服务来获得新的效益渠道成为发电企业增加盈利的重要手段,储能调频系统应运而生。
电化学储能调频系统可以为火电机组进行调频辅助服务,大幅度提高AGC性能,通过提高调频质量来增加企业的经营效益。
同时随着多种可再生能源发电陆续并网,通过储能调频系统来提高电网系统的稳定性非常有必要。
而科学技术的不断发展使得化学储能电池技术也在不断的发展与进步其相关储能系统在电力系统中的应用开始逐渐发挥出重要作用,而化学储能技术应用在不同场景的电力系统中对其系统的正常运行也有着不小的影响,在火力发电厂中合理的使用锂电池储能系统的联合调频不仅能够平新能源的出力(风电最为明显)、减少弃风与弃光的现象,还能够有效提高可再生能源的消纳(在电网侧独立运行储能系统来参与调频)。
2储能调频技术特征及系统构成调频系统可以通过调节电网中机组的出力对电网频率和相关功率进行控制,通过合理调控解决电网有功不平衡的问题,保证电网频率的稳定性。
储能在电力系统调频调峰中的应用一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模接入,电力系统的稳定运行面临着前所未有的挑战。
其中,频率和峰值的波动是电力系统稳定性问题的核心之一。
为了应对这一问题,储能技术在电力系统中的应用逐渐受到广泛关注。
本文旨在探讨储能在电力系统调频调峰中的应用,分析其原理、优势以及实际案例,以期为未来电力系统的稳定运行提供理论支持和实践指导。
本文将对储能技术在电力系统中的基本原理进行介绍,包括储能技术的分类、工作原理及其在电力系统中的主要功能。
重点分析储能在调频调峰方面的应用,包括储能系统如何通过吸收或释放能量来平抑频率和峰值的波动,以及在实际应用中需要注意的问题。
本文还将对国内外在储能技术研究和应用方面的最新进展进行综述,以展现储能技术的最新发展趋势。
通过具体案例分析,本文将展示储能在电力系统调频调峰中的实际应用效果,以期为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。
通过本文的阐述,旨在促进储能技术在电力系统中的广泛应用,为构建更加稳定、高效的电力系统贡献力量。
二、储能技术在电力系统调频中的应用随着可再生能源的大规模接入,电力系统的频率稳定性面临前所未有的挑战。
由于可再生能源,如风能和太阳能,其出力具有间歇性和随机性,这使得电力系统的频率控制变得复杂且困难。
在这样的背景下,储能技术在电力系统调频中的应用显得尤为重要。
储能技术,特别是电池储能技术,能够在短时间内快速响应电力系统的频率变化。
当系统频率下降时,储能设备可以迅速放电,增加系统的有功功率,从而提升系统频率。
相反,当系统频率上升时,储能设备可以吸收多余的功率,起到稳定频率的作用。
除了电池储能外,其他类型的储能技术,如抽水蓄能、压缩空气储能等,也可以在电力系统调频中发挥重要作用。
这些储能技术通常具有更大的储能容量和更长的储能时间,因此可以在更长时间尺度上平抑频率波动。
在实际应用中,储能技术与可再生能源发电设备、传统发电机组等设备的协调运行,可以大大提高电力系统的频率稳定性。