新型城镇电网分布式储能运行控制技术研究-220927.pptx

新型城镇电网分布式储能运行控制技术研究汇报提纲一、指南响应情况二、实施方案三、技术创新点四、预期成果一、指南响应情况考核指标：研发分布式储能协调控制装置1套，实现3种以上应用场景的动态匹配，控制响应时间不超过250ms（超出响应）；高可靠性分布式储能系统电池拓扑重构周期≤100毫秒，电池SOC检测精度不低于95%；申请发明专利4项，发表论文3篇.课题名称研究内容预期目标技术指标超出内容研究内容一基于重构拓扑的高可靠性分布式储能系统满足要求满足要求完全响应响应时间缩短研究内容二新型分布式储能系统多场景自适应控制技术满足要求满足要求完全响应研究内容三分布式储能支撑城镇配电网台区内部平衡自治的协同控制技术满足要求满足要求超出响应二、实施方案研究分布式储能运行控制技术，是当前电网供电安全性研究的重要课题。源网荷储互动性不足新能源接纳能力低电网可靠性差调峰调频能力低供电恢复性需提高大规模分布式光伏接入，电网供电安全性受到威胁，发生停电故障时，修复过程中电能易中断。江苏电网尖峰负荷特征明显，夏季尖峰负荷大、持续时间短，而平均运行效率效益较低。江苏长期以来以火力发电为主，火电机组降低负荷调峰效率低、响应时间长、受爬坡速率限制，不能精确跟踪调度调频指令。江苏电网区外来电不断增加，“强直弱交”，直流近区交流电网故障导致直流闭锁或直流系统故障等造成大功率缺失，严重影响电网安全稳定运行。2018年全省多地新能源超高渗透率、潮流大量倒送造成主变倒送重载，多县域被列为新能源消纳红色预警地区，220kV及以下电网阻塞情况普遍存在。项目背景二、实施方案总体技术路线研究内容1储能系统架构基于分布式储能的新型城镇电网运行控制技术优化设计控制研发研究内容2储能系统级间优化研究内容3协同优化控制策略研究内容3装置研制与应用研究目标二、实施方案总体技术路线研究内容1储能系统机构设计优化控制研发新型储能设计方案设计研究内容2储能系统级间优化控制方法研究内容3协同优化控制研究内容3装置研制与应用理论支撑理论支撑二、实施方案内容1：基于重构拓扑的高可靠性分布式储能系统电池模组级的设计及优化可重构拓扑级的设计及优化储能并网变流器级的设计与优化研究思路提出基于新型电力电子拓扑的电池模组拓扑，实现电池模组“电力电子化”。基于新型电力电子化电池模组的储能电池可重构拓扑提出一种新型SiC/Si混合三电平三相有源箝位变流器拓扑及其调制技术二、实施方案研究新型分布式储能系统多场景自适应控制技术内容2：电池模组级储能变流器级可重构拓扑级研究思路目标：减少交互过程中的响应时间，储能系统多种模式及时切换基于三级架构的分布式电源级间优化与控制方法新型分布式储能系统与多场景电力系统的交互优化二、实施方案内容3：研究分布式储能支撑城镇配电网台区内部平衡自治的协同控制技术集群动态划分方法城镇配电网协同控制技术装置研制与应用验证储能并网协同优化策略……分区结果分区结果动态划分与协同优化控制分布式储能协同控制研究思路……考虑城镇配电网分布式资源特性的台区集群动态划分方法分布式储能并网状态下的城镇配电网协同优化控制策略分布式储能协同控制装置研制与应用验证控制策略三、技术创新点创新点1基于三级架构的新型分布式储能系统设计大容量电池储能系统通常将“数百万”的电池单元进行串/并联，以提高电压、电流等级。此种传统电池连接拓扑无法匹配由动态电化学行为、生产制造工艺和应用工况带来的电池单体的差异性，因而系统“短板效应”问题始终存在，电池系统也无法实现对电池单元的精准主动管理和精准隔离。因此储能系统中电池的模组化、电力电子化，模组间的柔性连接与拓扑重构以及储能变流器效能提升是研究高效新型分布式储能系统的关键三、技术创新点创新点2新型分布式储能系统级间及并网优化将常州地方配电网、电网内分布式发电装置与新型储能系统进行协同规划，以此来确定待分布式储能系统的容量、安装区域和时间；通过集成神经网络技术感知储能系统所处电力系统的拓扑、电压、频率、潮流及并离网等运行状态来指导运行模式与控制策略的调整；考虑储能并网变流器级不同运行模式与控制策略，引入电池健康状态、工作电流均衡与损耗降低等电池模组特性，控制储能变流器运行在不同的方式下，最终实现储能系统对典型应用场景的动态匹配。123三、技术创新点创新点3提出分布式储能并网状态下的配电网动态协同与控制方法传统采用的控制方法抵御扰动能力差，不利于系统稳定运行。城镇配电网运行网络结构复杂，面临着计算的“维数灾难”，难以适应分布式储能与电网动态协同的精确分析。不同分布式储能集群间的存储和调节能力迥异，针对不同控制模式和故障紧急恢复情况等运行场景，缺乏有效的协同控制方法。因此，本项目围绕分布式储能并网状态下的城镇，研究分动态集群划分方法，实现城镇配电网内部系统