2024大容量储能系统控制技术研究

内容1储能系统概述 2储能系统控制技术 3总结 2内容1储能系统概述 2储能系统控制技术 3总结 2储能系统概述-分类 物理类 电化学类锂离子电池铅蓄电池液流电池抽水蓄能压缩空气超级电容3储能系统概述-分类 物理类 电化学类锂离子电池铅蓄电池液流电池抽水蓄能压缩空气超级电容3储能系统概述-作用电池储能系统的作用12344微网基准电源双向调控快速调节工具负荷侧削峰填谷平抑负荷波动应急电源电网侧调频调压调峰紧急控制黑启动电源侧新能源：平抑新能源发电的功率波动，减少弃光弃风。传统电源：辅助火电调频，提高发电厂经济效益储能系统概述-作用电池储能系统的作用12344微网基准电源双向调控快速调节工具负荷侧削峰填谷平抑负荷波动应急电源电网侧调频调压调峰紧急控制黑启动电源侧新能源：平抑新能源发电的功率波动，减少弃光弃风。传统电源：辅助火电调频，提高发电厂经济效益储能系统概述-作用5长时间（分钟-小时）中短时间（秒-分钟）短时（毫秒-秒）电网调度及潮流优化稳定频率和电压（二次调频/调压）一次调频/调压暂态控制电源优化电源外特性平抑新能源发电波动消除新能源尖峰和深谷负荷优化负荷外特性平抑负荷波动应急电源消除负荷尖峰和深谷储能系统概述-作用5长时间（分钟-小时）中短时间（秒-分钟）短时（毫秒-秒）电网调度及潮流优化稳定频率和电压（二次调频/调压）一次调频/调压暂态控制电源优化电源外特性平抑新能源发电波动消除新能源尖峰和深谷负荷优化负荷外特性平抑负荷波动应急电源消除负荷尖峰和深谷储能系统概述-现状62018年2019年现状现状舆论很热，关注度很高，示范项目有，但商业项目不多舆论很热，关注度很高，项目多，实施很快项目盈利困难储能收益模式仍不明朗用户的主动性、积极性不高投资的主动性、积极性不高政策的主动性、积极性非常高（国网、南网发文原因原因储能的作用还没有被充分认识，储能控制策略重要性认识不到位储能的储能系统概述-现状62018年2019年现状现状舆论很热，关注度很高，示范项目有，但商业项目不多舆论很热，关注度很高，项目多，实施很快项目盈利困难储能收益模式仍不明朗用户的主动性、积极性不高投资的主动性、积极性不高政策的主动性、积极性非常高（国网、南网发文原因原因储能的作用还没有被充分认识，储能控制策略重要性认识不到位储能的作用被认识（储能控制重要性认识仍然不到位）储能的价值还没有被充分认可，储能不是电能的搬运工，是电能主动平衡的工具储能系统的“成本控制”需要花大的力气储能系统的“成本控制”还有很长的路要走内容1储能系统概述 2储能系统控制技术 3总结 7内容1储能系统概述 2储能系统控制技术 3总结 7储能系统的控制要求储能变流器的控制策略/电压控制/无功控制虚拟同步机（VSG）控制储能系统的控制要求储能变流器的控制策略/电压控制/无功控制虚拟同步机（VSG）控制储能系统的控制要求/调压控制、暂态紧急控制、（二次调频/调压控制、PQ控制）离网时：恒频/恒压控制、（PQ控制）8储能变流器的控制策略储能单元架构XcI放电放电ΔUUc～～US充电充电电池变流器电网9储能变流器的控制策略储能单元架构XcI放电放电ΔUUc～～US充电充电电池变流器电网9储能变流器的控制策略储能变流器等效为一个电源- 有功、无功双向可控XcIΔUUcUS～～无功过载能力正常输出-1.1PN1.1PnPn-Pn有功10储能变流器的控制策略储能变流器等效为一个电源- 有功、无功双向可控XcIΔUUcUS～～无功过载能力正常输出-1.1PN1.1PnPn-Pn有功10储能变流器的控制策略i**ddXSPWMX*duu*diudiqu*u*qq*X*iqXcIXqΔUXd*：D轴指令值，等XdD轴测量值Xq*：Q轴指令值，等XqQ轴测量值UcUS～～uSPIPI1Liq储能变流器的控制策略i**ddXSPWMX*duu*diudiqu*u*qq*X*iqXcIXqΔUXd*：D轴指令值，等XdD轴测量值Xq*：Q轴指令值，等XqQ轴测量值UcUS～～uSPIPI1Liqαβdq1LidPIPI储能变流器的控制策略虚拟同步机技术（VSG)虚拟同步发电机一次调频：惯性模拟： 并网时通过摇摆方程跟踪电网频率和相12Q* u0 u* dQu*q0 P eg rf g位1s10s1mp储能变流器的控制策略虚拟同步机技术（VSG)虚拟同步发电机一次调频：惯性模拟： 并网时通过摇摆方程跟踪电网频率和相12Q* u0 u* dQu*q0 P eg rf g位1s10s1mp储能系统的控制要求储能变流器的控制策略/电压控制/无功控制虚拟同步机（VSG）控制储能系统的控制要求储能变流器的控制策略/电压控制/无功控制虚拟同步机（VSG）控制储能系统的控制要求/调压模式、暂态紧急控制、（二次调频/调压控制、PQ模式）离网时：恒频/恒压模式、（PQ模式）13大容量储能系统典型架构监控管理高级功能控制PCS执行之间的可控双向流动储能系统的能量储存介质14BAT+BMS电池系统PCS储能变流器PMS协调控制器EMS能量管理系统大容量储能系统典型架构监控管理高级功能控制PCS执行之间的可控双向流动储能系统的能量储存介质14BAT+BMS电池系统PCS储能变流器PMS协调控制器EMS能量管理系统储能系统的控制技术（并网）一次调频调压模式运行PCS设备一次调频各PCS按照下垂曲线获得有功无功指令，按功率指令进行闭环控制适用储能系统容量不大、PCS数量不多的场合PCS之间的行为差异，会导致总体调节效果受到影响系统整体一次调频（PMS/）PSP1曲线1P2ff1f2协调控制器按照下垂曲线获得有功无功指令，下发给多PCS，各PCS按PQ模式运行储能系统的控制技术（并网）一次调频调压模式运行PCS设备一次调频各PCS按照下垂曲线获得有功无功指令，按功率指令进行闭环控制适用储能系统容量不大、PCS数量不多的场合PCS之间的行为差异，会导致总体调节效果受到影响系统整体一次调频（PMS/）PSP1曲线1P2ff1f2协调控制器按照下垂曲线获得有功无功指令，下发给多PCS，各PCS按PQ模式运行适用于系统容量大，PCS数量多的场合协调控制器与PCS之间配置快速通信通道，实现命令的快速下达- 按模拟同步发电机（VSG）15储能系统的控制技术（并网）二次调频调压- PQ模式/调峰模式运行各PCS按照给定的储能系统的控制技术（并网）二次调频调压- PQ模式/调峰模式运行各PCS按照给定的有功/16储能系统的控制技术（并网）电网紧急控制100-200ms储能系统的控制技术（并网）电网紧急控制100-200ms以调代切100ms协调控制器接受稳控制子站控制命令，分解控制目标，快速下发给各PCSPCS快速接受指令、快速执行指令、快速控制到达目标值17储能系统的控制技术（并网）并网储能系统的控制技术- 调峰调频18储能系统的控制技术（并网）并网储能系统的控制技术- 调峰调频18储能系统的控制技术（离网）储能系统的控制技术（离网）/频率/（）PQ模式：按给定的有功（）19储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术实现离网系统多PCS1gPCS2''ug频率-有功下垂控制gQsetu*PdDoPq0DpQo电压-无功下垂控制储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术实现离网系统多PCS1gPCS2''ug频率-有功下垂控制gQsetu*PdDoPq0DpQo电压-无功下垂控制20储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术- 离网控制的案例—新疆微电网实现32台PCS虚拟同步机模式并联，作为主电源支撑整个微网的电压、频率稳定。21储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术- 离网控制的案例—新疆微电网实现32台PCS虚拟同步机模式并联，作为主电源支撑整个微网的电压、频率稳定。21储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术- 离网控制的案例—新疆微电网储能变流器承受变压器直接冲击，系统电压、频率平稳过渡电压励磁22储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术- 离网控制的案例—新疆微电网储能变流器承受变压器直接冲击，系统电压、频率平稳过渡电压励磁22储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术- 离网控制的案例—新疆微电网PCS黑启动（零起升压软启动，全站程控黑启动）电压储能系统的控制技术（离网）离网储能系统的控制技术- 离网控制的案例—新疆微电网PCS黑启动（零起升压软启动，全站程控黑启动）电压电流23内容1储能系统概述 2储能系统控制技术 3总结 24内容1储能系统概述 2储能系统控制技术 3总结 24总结储能的价值--并网系统中第一：作为可快速调节的电源，是电网暂态时的快速调节和稳定控制的优秀工具第二：主动参与电网的频率和电压调节，提高电网电能质量总结储能的价值--并网系统中第一：作为可快速调节的电源，是电网暂态时的快速调节和稳定控制的优秀工具第二：主动参与电网的频率和电压调节，提高电网电能质量第三：作为PQ源，参与电网的调度调