儲能光伏發(fā)電的三種并網模式及系統(tǒng)解決方案

概述

國家電網對于分布式光伏發(fā)電 應用采取鼓勵和合作的態(tài)度，允許光伏電站 業(yè)主采用自發(fā)自用模式、自發(fā)自用余電上網或完全上網等三種結算模式。各地方電力公司在實際操作過程中，會遇到一些阻礙，這些問題主要是由于光伏電站業(yè)主對于變電、配電系統(tǒng)的認識不足造成的。

1、完全自發(fā)自用模式

這種模式一般應用于用戶側用電負荷較大、且用電負荷持續(xù)、一年中很少有停產或半停產發(fā)生的情況下，或者是，就算放假期間，用戶的用電維持負荷大小也足以消納光伏電站發(fā)出的絕大部分電力。

這類系統(tǒng)，由于低壓側并網，如果用戶用電無法消納，會通過變壓器反送到上**電網，而配電變壓器設計是不允許用于反送電能的(可以短時倒送電，比如調試時，而長期不允許)，其*初潮流方向設計是固定的。所以需要安裝防逆流裝置來避免電力的反送。

針對一些用戶無法確保自身用電能夠持續(xù)消耗光伏電力，或者生產無法保證持續(xù)性的項目，建議不要采用此種并網方式。

單體500kW以下，并且用戶側有配電變壓器的光伏電站，建議采用這種模式，因為其升壓所需增加的投資占投資比例較大。

2、自發(fā)自用余電上網模式

對于大多數看好分布式發(fā)電的用戶來說，選擇自發(fā)自用余電上網是*理想的模式，這樣即可以拿到自發(fā)自用較高電價，又可以在用不掉的情況下賣電給電網。但是實際操作過程中阻力頗多，原因是光伏從業(yè)者和地方電網公司人員信息的不對稱，互相缺乏對于對方專業(yè)知識的了解，這也是為什么該模式成為光伏電價政策和國網新政中*讓人難以理解的部分。

光伏發(fā)電在自發(fā)自用余電上網模式時，用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發(fā)電量盡可能在企業(yè)內部消耗掉，實在用不掉的情況下，可以送入電網，以不浪費掉這部分光伏電量。但電力公司*希望的是用戶簡單選擇，要么自發(fā)自用，要么升壓上網。因為，自發(fā)自用余電上網對于地方電力公司來說，要增加一些工作量：區(qū)域配網容量計算(允許反向送電負荷)、增加管理的電源點(純自發(fā)自用可以降低標準來管理)、正反轉電表改造后的用戶用電計量繁瑣(需要通過電表1和電表2的數值換算得出用戶實際用電負荷曲線和用電量)、增加抄表工作量等。

3、完全上網賣電模式

在光伏發(fā)電大發(fā)展的近十年中，直接上網賣電一直是光伏應用的主流，因為其財務模型簡單，并且相對可靠，而樂于被資本所親睞。

該并網形式不但適用于未來的分布式固定電價項目，選擇直接脫硫電價賣給電網也不失為一種好的選擇(當然要求該地區(qū)脫硫電價不低于0.4元)。這總比未來分布式電站的收益期要短一些。

而且，我們無法回避一件事情——光伏是資本推動型產業(yè)，屬于固定收益型長效投資。在大多數企業(yè)追求發(fā)展的階段是不太可能去持有光伏電站的，哪怕是現在很多手上握著一些光伏電站的業(yè)主。

功能：

安科瑞企業(yè)微電網能量管理系統(tǒng)Acrel-2000MG，是安科瑞根據新型電力系統(tǒng)下微電網監(jiān)控系統(tǒng)與微電網能量管理系統(tǒng)的要求，總結國內外的研究和生產的先進經驗，專門研制出的企業(yè)微電網能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，全天候進行數據采集分析，監(jiān)視光伏、風電、儲能系統(tǒng)、充電樁及傳統(tǒng)負荷的運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在**穩(wěn)定的基礎上以經濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現用戶側的需求管理，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網能量管理提供**、可靠、經濟運行提供了全新的解決方案。

系統(tǒng)架構

系統(tǒng)總覽

對微電網的運行進行實時監(jiān)管，包含市電、光伏、風電、儲能、充電樁及用電負荷，同時也包括收益數據、天氣狀況、節(jié)能減排等信息。

智能監(jiān)控

對系統(tǒng)環(huán)境、光伏組件、光伏逆變器、風電控制逆變一體機、儲能電池、儲能變流器、用電設備等進行實時監(jiān)測，**掌握微電網系統(tǒng)的運行狀況。

功率預測

對分布式發(fā)電系統(tǒng)進行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。

電能質量

實現整個微電網系統(tǒng)范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數據進行監(jiān)測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進行監(jiān)測。

可視化運行

實現微電網無人值守，真正實現數字化、智能化、便捷化管理；對重要負荷與設備進行不間斷監(jiān)控。

優(yōu)化控制

通過分析歷史用電數據、天氣條件對負荷進行功率預測，并結合分布式電源出力與儲能狀態(tài)，實現經濟優(yōu)化調度，以降低尖峰或者高峰時刻的用電量，降低企業(yè)綜合用電成本。

收益分析

用戶可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數據，同時可以切換年報查看每個月的電量和收益。

能源分析

通過分析光伏、風電、儲能設備的發(fā)電效率、轉化效率，用于評估設備性能與狀態(tài)。

策略配置

微電網配置主要對微電網系統(tǒng)組成、基礎參數、運行策略及統(tǒng)計值進行設置。其中策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

8、運行要求

? 運行環(huán)境：

1）硬件：內存8G，硬盤1000G，雙以太網口；

2）顯示器：23寸，分辨率1920*1080；

3）操作系統(tǒng)：Windows 7 x64旗艦版、Windows 10、Windows Server 2012及以上，Ubuntu 18.04及以上，CentOS 7及以上；

4）數據庫系統(tǒng)：MySql 5.0、Microsoft SQL Server 2008 R2及以上；

5）I/O接口：2xGLAN、4xUSB、2xCOM。

? 工作環(huán)境：

1）溫度：-10℃~+55℃；

2）濕度：相對濕度≤95%；

3）海拔：海拔≤3000m 。

5、性能參數

? 系統(tǒng)可靠性

1）系統(tǒng)年可用率：≥99.9%。

2）系統(tǒng)內主要設備運行壽命：≥10年。

3）系統(tǒng)平均無故障間隔時間（MTBF）：≥30000h。

4）控制操作正確率：≥99.99%。

5）熱備用雙計算機的切換時間≤10s

? 模擬量測量誤差

1）電流、電壓的測量相對誤差：≤0.2%。

2）有功、無功的測量相對誤差：≤0.5%。

3）電網頻率測量誤差：≤0.01Hz。

? 系統(tǒng)實時性

1）從遙測量越死區(qū)至運行工作站顯示的延遲時間：≤2s。

2）從遙信變位至運行工作站顯示的延遲時間：≤2s

3）控制及調節(jié)命令傳送時間(從按執(zhí)行鍵到輸出）：≤1s。

4）遙測數據掃描周期 1～5s，用戶可調

5）畫面整幅調用響應時間：

a）實時畫面：≤2s。

b）其他畫面：≤3s。

6）畫面實時數據刷新周期：≤3s。

7）畫面動態(tài)刷新時間 1～10s，用戶可調(≤3s)

8）計算機通信實時數據同步≤5s

9）模擬屏數據刷新時間 3～10s，用戶可調

10）事件順序記錄分辨率（SOE）：≤2ms。

11）狀態(tài)量變位傳送時間≤2s。

12）模擬量越死區(qū)傳送時間≤2s。

13）遙控命令執(zhí)行時間≤2s。

? 系統(tǒng)資源

1）各工作站CPU平均負荷率：

a)正常時（任意10min內）平均負荷率：< 25% ，

b)故障時（10s內），平均負荷率：< 50%。

2）網絡負荷率：

a)正常時（任意10min內）平均負荷率：< 20% ，

b)故障時（10s內），平均負荷率：< 40%。

3）容量：

a)系統(tǒng)支持狀態(tài)量數目≥10000。

b)系統(tǒng)支持模擬量數目≥10000。

c)系統(tǒng)支持控制量數目≥500。

d)系統(tǒng)支持歷史數據存儲≥5年。