易事特张涛：UPS企业在风储、光储中的技术延伸

中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心统计数据显示，截止到2017年底，全球光热及风光发电并网储能项目共计246个，装机总规模达10.3GW。新能源发电侧建大型储能电站对促进可再生能源消纳，缓解日益突出的弃风、弃光问题，提高电网安全稳定运行水平意义重大，备受行业关注。

9月19日-20日，2018首届全国发电侧储能技术与应用高层研讨会在西安召开，就进一步推进储能在发电侧上的项目规划、安全施工、系统集成技术应用、运营模式、电网接入、标准体系、风光储电站考核机制、调度模式、储能项目备案、审批流程和体制机制等方面展开深入讨论。

易事特集团股份有限公司副总经理兼微网储能事业部总经理张涛出席会议并发表主题演讲《发电侧储能技术的应用现状及关键技术研讨》。

以下为演讲实录：

张涛：下面由我来汇报一下“电网侧储能技术的应用现状及关键技术研讨”。

一、电网侧储能技术的应用现状

风光电大规模并网导致地区大电网严重不稳定问题，基于这样的原因我们在寻找一个比较好的解决方式，加入储能技术在电网的稳定性、电压波动方面确实是最好的途径。关于这方面的应用前景，西部地区应用比较广，从西部的六个省份来看，很多起来做了很多的尝试，并积累了前期宝贵的经验。我们储能技术在西部具有非常广阔的应用前景，因为新能源的发展，从储能的重要性来看，为什么一定是能源互联网的支撑技术？就是因为把原来传统的电力系统从刚性变成柔性，储能把发电与用电从时间和空间分割开来，这是储能最大的价值。

在原有的光伏系统的直流侧增加储能系统，基于此核心的配置在现有的基础上把我们的储能，包括DC双向变换器、监控系统等加进去，我们要侧重于哪个方面呢？基于光伏电站直流侧增储控制策略，要对弃光电量进行一个可控的管理。我们的监控系统、能量管理系统和发指令的速度，关于AGC下发的光伏限发指令，基于此，我们遇到两个问题，在原有的光伏发电系统，把储能加进去之后价格就变了，从原来组建的发电系统变成了储能电池组或者DC/DC高压侧系统，这样要把储能的工作和责任分清楚。比如光伏直变器只管发，对于母线的控制谁去管？这些方面的问题是需要解决的，这些问题解决不了，在光伏电站储能的方面会出现这样那样的问题。在这里面两级系统中直流母线电压稳定性控制是需要考虑到的问题。

关于直流母线电压稳定性控制，是由光伏并网逆变器对直流母线电压进行控制还是光伏并网逆变器不控制直流母线电压只输出功率，基于这些，对整个光伏逆变器来说，既要对组件做一个模式的控制，还要有一个稳压的作用。这样使整个DC/DC变换器，一旦出现问题的时候，多余出现需要限发的功率作为一个触点的管理，这是对变换器控制环路设计进行了分析。这样有个最大的好处，在追踪电压变化的时候，在这样的情况下，当光伏逆变器进行MPPT追踪控制，输出的参考电压值用于直流母线电压稳定控制，DC/DC仅对限发电量进行充放电控制。当组件实发功率大于光伏逆变器限发功率指令时，能量管理系统EMS智能控制储能系统充电，吸收弃光电量。当组件实发功率小于光伏逆变迁限发功率指令时，能量管理系统EMS控制储能系统放电，解决弃光问题。这个方案做一个改动，我们的变换器要把实际的组件做一个采样。储能系统在无时无刻跟实际的限发功率做个比例，完整的会把光伏组件输出的能量和储能系统的能量做一个有机的配合，智能化的管控对于并网的要求来讲没有任何影响。这里面的通行速度一定要求很高，这种情况下处理的曲线基本上还是处于实际预想的范围内，控制策略是可行的。

对光伏逆变器做一个恒定的并网功率输出，把所有母线控制全部交给DC/DC去完成。这样相对把软件做一个稍微的修改，便于整个工程项目的交付。从这些来看，并网限发和充放的功率还是比较高的，从实际运行情况曲线是吻合的，你浪多少能量会原封不动的保存起来，在光照组件不够的情况下，会从电池组里释放出来，这就会进行一个充放电智能的协调。这里面关键的核心测试平台，包括对变换器的控制方面进行了一些很强的技术储备和运行经验。我们主要的核心产品是100KU双向DC/DC变换器模块，可以实现双向直流变换器200V低压和800V高压之间的升降压变换，支持多模块并机实现的扩容，可用于光伏电站增储系统中光伏组件和储能电池之间的能量变换。目前我们给北京现代一个客户做的方案证明还是非常合适的。我们在宁夏做的案例来看，DC/DC变换器运行的实验波行还是可以的。这样可以确保在实际的工程应用中，对大系统的影响是最小的。

二、电网侧储能关键技术探讨

风电上的储能目前是比较热的，我们针对690伏的系统解决方案，主打的配置是目前研究的一兆瓦的储能变流器。风电厂储能不管是变流器控制还是其他的方案都是比较成熟的，从我们的角度来看有几个方面需要解决。一是变流器和电池系统的匹配问题，二是变流器并网对电网的影响冲击是最小，三是调动实时性问题，要快速的响应。针对这些问题我们提出两个解决方案，一是储能变流器匹配电池系统的多模式充放电控制策略，储能变流器PQ或虚拟同步机及在线切换控制策略，储能变流器支持多通讯接口的快速响应控制策略。二是基于工业总线EtherCAT协议的环行通讯网络方案。

机遇工业总线EtherCAT协议协议的环行通讯网络设计，协议完全硬件实现，无需配置交换机，没有网关延时，高速以大网、全双工模式，冗余性高。并且有高精度时钟同步功能，同步精度可达纳秒级。我发一个指令变流器接收到以后响应的时间有多少呢？这对于风电厂的运营单位是比较关心的，0.11秒就可以达到，这是我们测试的结果。

这是储能变流器虚拟同步机模型控制的实验波形，相比较于下垂控制，虚拟同步机模式控制时并网带载过程平滑，对电网稳定性较好。现在所有的招标项目里面都对变流器的控制，是不是对电网有一个友好的控制，有没有这方面的策略和功能，现在技术没有任何问题了，后续按照客户需求进行加入。

三、公司介绍及储能电站案例分享

易事特起家是做UPS的，现在到数据中心、智慧能源、轨道交通等战略性产品研发、销售与服务。1989年建于扬州，在UPS领域是比较出名的。全球设立268个客户中心，现在销售网络涵盖到省一级到地市一级，包括陕西分公司的销售，一年10亿以上，所以相对于销售网络是比较完整的。销售模式也是非常成熟的。这是未来的布局，像合肥和南京的两个基地未来是专注于做新能源业务，南京已经确定做储能、微电网和充电桩，这是面对华中市场。西安主要是以陕西分公司为主来布局西北的业务。

这些案例大家看一下就可以，我就不展开叙述了，我的报告就这么多，谢谢大家！

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