【古瑞瓦特】工商業(yè)儲能的防逆流解決方案

隨著工商業(yè)用電規(guī)模的不斷擴大，工商業(yè)儲能技術(shù)越來越受到關(guān)注。然而，儲能系統(tǒng)中的逆流問題一直是困擾用戶的難題。下面我們來探討一下工商業(yè)儲能中各種防逆流場景和對應(yīng)的解決方案。

一、什么叫防逆流

逆流是指當新能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率大于用戶用電需求時，多余的電能會回流到電網(wǎng)中，可能導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至崩潰的現(xiàn)象，而防止逆流問題的產(chǎn)生，就叫防逆流。

為了防止逆流問題，防逆流裝置應(yīng)運而生。這種裝置可以實時監(jiān)測發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并在必要時采取相應(yīng)措施，如及時切除多余的發(fā)電支路開關(guān)，降低發(fā)電設(shè)備的輸出功率等，從而防止逆流的發(fā)生。

這種場景在自發(fā)自用的光伏系統(tǒng)中十分常見，安裝了帶防逆流的光伏系統(tǒng)后，光伏發(fā)的電僅供給就地負載使用，可以控制光伏系統(tǒng)發(fā)出的電不送入電網(wǎng)。

二、工商業(yè)儲能防逆流場景

在工商業(yè)儲能系統(tǒng)放電過程中，由于功率波動、負載用電變化等原因，也可能導(dǎo)致電能逆流。而防逆流方案能有效避免這一問題，保障儲能系統(tǒng)安全高效運行。下面我們來看看一些典型的儲能系統(tǒng)防逆流場景。

儲能系統(tǒng)低壓接入做低壓防逆流

應(yīng)用場景一

儲能系統(tǒng)接入到變壓器低壓400VAC側(cè)，儲能系統(tǒng)充電功率+負載功率總和不允許超過對應(yīng)變壓器容量或者最大需量值，且不允許儲能系統(tǒng)放電到相應(yīng)變壓器高壓側(cè)。

低壓接入系統(tǒng)示意圖

系統(tǒng)配置方案

(1)在儲能系統(tǒng)側(cè)采用Meter 1作為儲能系統(tǒng)充放電量雙向計量;(2)在Transformer 1 低壓側(cè)增加Meter 2 進行防逆流和防過載計量檢測;(3)負載功率=Meter 2 功率 - Meter 1功率，儲能系統(tǒng)放電功率根據(jù)負載功率進行實時調(diào)整。(4)若負載類型較多、變化波動頻繁，為了計量和控制更精準，也可在負載側(cè)單獨新增計量電表，儲能放電功率根據(jù)負載側(cè)的電表功率進行實時調(diào)整。

10KV母線下多變壓器防逆流

應(yīng)用場景二

有些工廠的10kV母線下并聯(lián)了多臺不同容量的變壓器，若在其中某臺變壓器下配置儲能系統(tǒng)，在某些時段，儲能系統(tǒng)可放電通過對應(yīng)變壓器上送至10kV母線，再送到其他變壓器下負載使用，但是不允許儲能系統(tǒng)放電到主變壓器高壓側(cè)。這種情況在一些較大的園區(qū)較為常見，因園區(qū)變壓器容量大小不一，儲能系統(tǒng)往往只接在用電負荷相對較大的變壓器下，當這臺變壓器下的負荷用電量少時，儲能系統(tǒng)可通過該變壓器升壓到10KV母線后，再通過其他變壓器降壓給該變壓器下負荷使用。

應(yīng)對方案一：通過低壓側(cè)檢測和計量控制逆流

低壓接入低壓防逆流示意圖

系統(tǒng)配置方案

(1)在儲能系統(tǒng)側(cè)采用Meter 1作為儲能系統(tǒng)充放電量雙向計量;

(2)在Transformer 1 低壓側(cè)增加Meter 2 進行該變壓器防過載功能;

(3)在其他變壓器均增加 Meter;

(4)Meter 2~Meter N多路計算總和進行防逆流。

注明：1.如果有多套子系統(tǒng)分別接入到不同變壓器的低壓側(cè)，均可參考圖中transformer 1接入方式。

2.該方案新增電表較多。實際應(yīng)用中施工難度較大，主要為新增電表接線和電表控制485通信線長度問題。

應(yīng)對方案二：通過高壓側(cè)檢測和計量控制逆流

低壓接入高壓防逆流配置圖

系統(tǒng)配置方案

(1)在儲能系統(tǒng)側(cè)采用Meter 1作為儲能系統(tǒng)充放電量雙向計量;

(2)在Transformer 1 低壓側(cè)增加Meter 2 進行該變壓器防過載功能;

(3)在主變壓器 10kV側(cè)增加高壓Meter 3進行高壓防逆流檢測功能。

(4)Meter3需在高壓側(cè)接入，高壓側(cè)接線施工難度較大，需專人施工。同時需考慮PT和CT配置問題。

儲能系統(tǒng)10KV高壓接入做高壓防逆流

應(yīng)用場景三

儲能通過專用升壓變升壓到10kV接入10kV并網(wǎng)柜，儲能系統(tǒng)放電通過對應(yīng)變壓器上送至10kV母線，再送到其他變壓器下負載使用。且不允許儲能系統(tǒng)放電到主變壓器高壓側(cè)。

儲能系統(tǒng)高壓接入示意圖

系統(tǒng)配置方案

(1)在儲能系統(tǒng)側(cè)采用Meter 1作為儲能系統(tǒng)充放電量雙向計量;

(2)在主變壓器10kV側(cè)增加Meter 2進行高壓防逆流功能。

多功能互補系統(tǒng)防逆流

應(yīng)用場景四

在多能互補系統(tǒng)中，各種能源設(shè)備(如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)、充電樁等)之間的協(xié)調(diào)運行可能導(dǎo)致逆流現(xiàn)象。通過合理的防逆流設(shè)計，可以實現(xiàn)多能互補系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。

多能互補應(yīng)用場景示意圖

系統(tǒng)配置方案：

1.多點位逆流數(shù)據(jù)采集

通過配置多個電表進行高低壓側(cè)的逆流數(shù)據(jù)采集，把電表數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入EMS協(xié)調(diào)控制管理系統(tǒng)，由EMS對外下發(fā)控制指令，實現(xiàn)用能的動態(tài)平衡。

2.制定系統(tǒng)能量管理策略

通過精細化的能量管理策略，實現(xiàn)光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)充放電過程中的功率平衡。根據(jù)實時負載需求和光伏、儲能系統(tǒng)狀態(tài)，調(diào)整充放電功率，設(shè)計協(xié)同控制策略，實現(xiàn)各種能源設(shè)備之間的優(yōu)化運行。通過實時監(jiān)測各設(shè)備運行狀態(tài)，進行智能調(diào)度和控制，確保系統(tǒng)在滿足負載需求的同時，有效防止逆流現(xiàn)象。

總結(jié)

以上就是工商業(yè)儲能常見的防逆流場景和對應(yīng)的解決方案。通過在不同場景下配置合理的方案，既能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行不產(chǎn)生逆流，又能夠節(jié)省系統(tǒng)初始投資成本。隨著工商業(yè)儲能市場的不斷擴大和技術(shù)進步，防逆流解決方案也在不斷更新和完善，我們需要綜合考慮各種因素，選擇具有高效率和穩(wěn)定性的方案，以確保儲能系統(tǒng)的安全和可靠性。

審核編輯 黃宇