内蒙古额济纳地区“源网荷储”微电网项目解读

蓝狮平台网讯：

项目背景

  额济纳区域电网是内蒙古电网西部桥头堡，担负着额济纳地区、策克口岸及黑鹰山等地的供电任务，供电范围覆盖额济纳旗东西约490公里、南北约324公里地域，区内输电线路总长950公里。作为全新能源装机的区域电网，风光装机容量达到110兆瓦。其中，风力发电场1座，容量为30兆瓦，光伏电站3座，总容量为80兆瓦。2022年，额济纳地区最高供电负荷为71.34兆瓦，平均负荷37.89兆瓦。目前该地区电网仅通过额济纳至宏泰1回220kV线路与内蒙古电网联络，一旦该线路发生断线或检修，将造成整个额济纳地区停电，供电可靠性较低，且检修时间较长，极大地影响地区社会生产和居民生活用电，地区电网供电可靠性亟须提高。

  为实现额济纳地区“绿电离网不停供”的目标，需要解决“新能源无短路容量支撑”、“广域大网架无功电压控制难”、“能量平衡优化复杂”等新型电力系统面临的一系列技术难题。

  南瑞继保创新采用以构网型储能为核心的源网荷储一体化解决方案，提供总容量25兆瓦/25兆瓦时电网支撑型储能、稳定控制、协调控制和能量管理系统在内的一、二次成套设备。通过协调控制现有35kV天风风电场、35kV苏泊淖尔光伏电站、35kV星晨策克光伏电站、35kV恩菲赛汉陶来光伏电站、用电侧负荷及新建储能电站、4台1.8MW柴发，实现本地源、网、荷、储资源的优化整合及柔性互动，构建内蒙古电网额济纳地区“源网荷储”新型电力系统。

工程介绍

  额济纳旗“源网荷储”微电网示范项目是国内首个具备独立运行的新能源项目。项目新建储能电站1座，其中包括25MW/25MWh磷酸铁锂电池储能系统、4×1.8MW柴油发电机系统及相应的电气设备和辅助设施、源网荷储控制管理系统。

  25MW/25MWh锂电池储能系统设备，总共含10台2.5MW变流升压一体机，10台2.5MWh储能电池集装箱。每个2.5MW/2.5MWh储能单元拓扑结构如下图所示，储能单元电池经串并联构成4组电池堆，每个电池堆接入1台630kW的储能变流器，4台PCS变流器并联接入升压变压器低压侧。

储能接入系统示意图

技术解读

  从储能系统的配置来看，2.5MW储能变流升压舱还是用的4台1000Vdc 630kW PCS老机型并联。40英尺2.5MWh电池舱还是空调风冷散热的集成方式。虽然本工程设计的25MW/25MWh储能设备为构网型储能系统，但整套储能系统设备不具备3倍10S的过载能力。额济纳微电网从大电网脱离后，储能系统作为主电源离网应用构建微电网里的电网电压和频率，与光伏电站和风电场、用电负荷组成“源网荷储”微电网。虽然25MW储能电站内还配置了4台1.8MW集装箱式柴发发电机组。但这4台1.8MW柴油发电站机组只是做并网跟随运行，主要作用是调频、AGC/AVC调节。当用户侧负荷较大时，光伏、风电、储能发电功率不足时，能量管理系统（EMS）根据“源网荷储”功率分配来控制启停柴油发电机组以及机组间功率分配。

  通常电网中的主电源是由大功率的旋转同步发电机（水电\火电）或储能变流系统（电压源）担任。主电源需要带动负载并构建起电网电压和频率，其他从电源（光伏、风电）并网发电满足功率平衡。此工程中构网型储能具有无火电电源、新能源极高比例接入、源荷双随机波动、稳定电源不能覆盖全额负荷供电需求的特点。

  另外特别注明一点，不是所有构网型储能电站需要3倍10S时长的过载能力。需求对项目所在的区域电网或地方电网电力系统做“源网荷储”计算仿真分析，满足电力系统稳定运行需求。

  这个项目南瑞继保采用了多项高科技技术：

  1）融合大电网“三道防线”理念，创新采用基于广域拓扑识别的非计划性离网快速感知和主动控制技术。

  2）创新采用储能多机并联快速黑启动技术。

  3）平衡切换和同期技术。采用关键状态记忆、电压源并网稳定技术、变频同步旋转追踪的离网转并网相角同期技术，实现并离网的平滑切换。

  4）能量优化管理技术。具备多源协同优化调度、负荷侧管理与互动响应等功能。根据“源网荷储”项目的特点，制定切实有效的一体化调度或分散调度的控制策略。

  南瑞继保在构网型储能技术领域是遥遥领先的，拥有全系列整套构网型储能设备，自主研发设计电池系统集成、PCS、储能协控/EMS等设备。电网自动化设备、变电站自动化设备、发电及新能源电站自动化设备，还拥有电力系统各种仿真试验平台，通过多个示范项目和多种技术试验项目的实践，使南瑞继保获取许多宝贵的经验，也收获了许多创新成果。为构建新型电力系统贡献力量！

【责任编辑:孟瑾】