我國(guó)是全球新能源（主要是風(fēng)電和光伏）裝機(jī)規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國(guó)家。截止2022年底，我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量分別為3.7億千瓦和3.9億千瓦，約占我國(guó)電源總?cè)萘康?/strong>27%（10年前為4.9%），新能源發(fā)電量突破1萬(wàn)億千瓦時(shí)（約1500億千瓦時(shí)/1億新能源裝機(jī)），占我國(guó)總發(fā)電量的12.5%（十年前約為2%），新能源已成為我國(guó)第二大電源。
千凱緊緊圍繞“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)，不斷加大新產(chǎn)品研發(fā)和新領(lǐng)域拓展，開(kāi)展新能源涉網(wǎng)檢測(cè)業(yè)務(wù)，以實(shí)際行動(dòng)踐行綠色發(fā)展理念，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
儲(chǔ)能系統(tǒng)作為新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器，根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)度指令進(jìn)行充放電。為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，落實(shí)國(guó)家能源局和國(guó)家電網(wǎng)公司加強(qiáng)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行管理的要求，在儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)前需進(jìn)行充分的測(cè)試驗(yàn)證，此次中廣核煙臺(tái)萊州土山光儲(chǔ)項(xiàng)目主要進(jìn)行了功率控制測(cè)試、功率因數(shù)測(cè)試、電能質(zhì)量測(cè)試、過(guò)載能力測(cè)試、充放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試。
圖1 中廣核萊州土山600MW鹽互補(bǔ)光儲(chǔ)場(chǎng)站
一、項(xiàng)目概況：
中廣核萊州土山600MW鹽光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目位于萊州市土山鎮(zhèn)，本項(xiàng)目交流側(cè)裝機(jī)容量為600MW，占用鹽田約9765.2畝，新建一座220kV升壓站，考慮配套儲(chǔ)能建設(shè)，本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能容量按照40.7%配比，即244.2MW/488.4MWh配建。600MW光伏發(fā)電單元分182個(gè)方陣分別經(jīng)逆變器、35kV升壓變升壓后通過(guò)24回35kV集電線路匯接至220kV升壓站，經(jīng)2臺(tái)升壓變壓器升壓后，通過(guò)1回220kV線路接入山東電網(wǎng)。
二、測(cè)試項(xiàng)目：
1.功率控制測(cè)試
功率控制測(cè)試包括有功功率控制測(cè)試、無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力檢測(cè)，目的是檢測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，輸出有功功率能力和控制性能以及輸出無(wú)功功率能力和控制特性，以確認(rèn)這些特性是否能夠滿足電力系統(tǒng)調(diào)度要求。有功功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試時(shí)，按照升功率和降功率兩種模式進(jìn)行測(cè)試。無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試時(shí)，按照充電和放電模式兩種模式進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試前要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行，在保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的條件下完成測(cè)試。
圖2 功率控制測(cè)試
2.功率因數(shù)測(cè)試
功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力按照充電和放電模式兩種模式進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試前也要和委托方充分溝通，在確保現(xiàn)場(chǎng)滿足要求時(shí)方可進(jìn)行。功率控制作為儲(chǔ)能電站控制系統(tǒng)中的重要部分，在儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)前進(jìn)行功率控制測(cè)試是十分必要的。
圖3 功率因數(shù)檢測(cè)測(cè)試
3.電能質(zhì)量測(cè)試
由于電壓、電流或頻率偏差引起用戶設(shè)備工作異常或損壞的任何電力問(wèn)題，都屬于電能質(zhì)量問(wèn)題。電能質(zhì)量的主要參數(shù)包括：電壓偏差、頻率偏差、功率因數(shù)、三相電壓不平衡度、諧波、暫時(shí)過(guò)電壓與瞬態(tài)過(guò)電壓等。電能質(zhì)量問(wèn)題會(huì)造成設(shè)備過(guò)熱、燒毀、電容器擊穿、功率因數(shù)下降、無(wú)功功率增加等現(xiàn)象。因此，電能質(zhì)量測(cè)試是儲(chǔ)能電池系統(tǒng)并網(wǎng)測(cè)試中十分重要的一項(xiàng)測(cè)試。
圖4 電能質(zhì)量檢測(cè)
4.過(guò)載能力測(cè)試
儲(chǔ)能系統(tǒng)的過(guò)載能力是通過(guò)功率提出的，過(guò)載能力測(cè)試的主要目的是驗(yàn)證儲(chǔ)能系統(tǒng)在有功功率超過(guò)額定功率時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)，測(cè)試時(shí)可通過(guò)增加負(fù)載與調(diào)節(jié)儲(chǔ)能變流器相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。過(guò)載能力測(cè)試作為安全防護(hù)類測(cè)試，能夠驗(yàn)證儲(chǔ)能系統(tǒng)的承載能力和保護(hù)策略，確保在后續(xù)運(yùn)行中即使出現(xiàn)異常情況，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)，避免出現(xiàn)安全事故。
圖5 過(guò)載能力檢測(cè)
5.充放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試
充放電響應(yīng)時(shí)間通常是指當(dāng)儲(chǔ)能電站處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件計(jì)算儲(chǔ)能電站下達(dá)出力指令到儲(chǔ)能系統(tǒng)接收到該指令所需要的時(shí)間。一般情況下，儲(chǔ)能電站響應(yīng)時(shí)間會(huì)略大于儲(chǔ)能單元響應(yīng)時(shí)間。分析其原因，一方面是因?yàn)閮?chǔ)能電站的響應(yīng)時(shí)間不僅決定于響應(yīng)時(shí)間最慢的儲(chǔ)能單元，且不同儲(chǔ)能單元間的控制特性存在差異，導(dǎo)致各自的有功調(diào)節(jié)速率和控制精度不同；另一方面，通信延遲使時(shí)間具有不確定性，隨著儲(chǔ)能電站規(guī)模的增大, 通信層級(jí)增加，指令周期不同步，導(dǎo)致機(jī)組的調(diào)節(jié)特性減弱。儲(chǔ)能電站的分層控制將使總指令周期變長(zhǎng)，通信效率降低。另外，儲(chǔ)能電站的有功控制精度受所有儲(chǔ)能單元有功誤差的直接影響，儲(chǔ)能單元的響應(yīng)誤差無(wú)法通過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)及時(shí)消除時(shí)將造成全站控制精度降低。因此，充放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試對(duì)儲(chǔ)能電站的協(xié)調(diào)控制有著重要意義。
圖6 充放電響應(yīng)時(shí)間檢測(cè)
