1、Times : 2022.09火電儲能調頻系統集成隸屬于中國電氣裝備集團，央企控股，西電集團上市公司寶光股份+清華大學技術團隊共同組成公司介紹北京寶光智中能源科技有限公司技術于清華大學電機系院士團隊熱備用配合新能源接入電能質量管理阻尼功率振蕩多目標多控制 模式協調輸出控制削峰填谷系統調頻無功支撐孤島運行調用相應 功能模塊481 62 02 44 05 55 04 56 01 2時 間 ( h )負荷(MW)實 際 負 荷 次 預 測 和 優 化 結 果 滾 動 預 測 和 優 化 結果A孤 島2 M W 儲 能 站2 M補 償 母 線電 容 負 荷1 1 0 k V # 1 # 2 # 3 碧

2、 嶺 站1 0 k V1 M3 MB1 0 k V 饋 線10.980.960.940.920.90.880.861.061.041.020.5 1 1.5 2 2.5 3時間(s)逆變器端電壓(標幺)負荷0.85MW+0.21MVar 負 荷0.85MW+0.15MVar 負荷 0.85MW+0.26MVar限 幅K 死 區 儲 能 系 統11 T sR充 放 電 控 制S O C PPreff reff local負 荷 參 考 設 定 值碧 嶺 站 f儲 能 系 統 動 態 無 功 支 撐控 制 仿 真0 .02 .04 .06 .08 .010 .0 12 .00 MV A1 MV A

3、電 壓 有 效 值 （ kV）5 MV A無功支撐系統調頻孤島運行4x 1 0051 01 52 02 53 03 . 6 3 . 6 1 3 . 6 2 3 . 6 3 3 . 6 4 3 . 6 5 3 . 6 6 3 . 6 7 3 . 6 8 3 . 6 9時 間 ( s )功率波動量(MW)原 始 波 動 量A K F 1 A K F 2 D F C D R LZ電 池 儲 能 系 統B E S S負 荷L模 擬Z l o a d 電 壓跌 落負荷母線諧 波 治 理中 間 級 控 制P I 控 制P W M 脈 沖 發 生 器內 部 級 控 制1 s T 11 s T 21s T i

4、1X T1K D11 s T sI SV ref+V - + + + -K 31 s T 31 s T 41 s T 5K 4 s T 6 s T 7高 通 濾 波PV d a m p + -熱備用平滑風電電能質量治理無窮大系統母線 外 部 級 控 制380V電 壓 跌 落 治 理阻尼振蕩K p1 s T pVT電力輔助服務電力輔助服務：指為維持電力系統安全穩定運行，或恢復 系統安全，以及為保證電能供應，滿足電壓、頻率質量等要求 所需要的一系列服務。電力輔助服務的種類：有功平衡服務、無功平衡服務、事 故應急及恢復服務。相關政策支持頂層產業政策：國家能源局正式發布電力并網運行管理規定和電力輔助服

5、務管理辦法地方細則落實：南方區域電力并網運行管理實施細則南方區域電力輔助服務管理實施細則2022.6華中區域湖北、江西、重慶電力調頻輔助服務市場交易規則（征求意見稿）2022.6山東省電力輔助服務管理實施細則（2022年修訂版征求意見）2022.7華東區域電力輔助服務管理實施細則模擬運行稿 2022.8火電廠儲能輔助調頻需求的提出火電機組調頻的固有缺陷儲能系統的優勢儲能+火電機組聯合調頻儲能系統聯合火電機組調頻優勢采用先進儲能技術進行調頻是未來電力行業發展方向；大幅提高電廠發電機組AGC調頻水平，使其成為電網最優質的調頻電源之一；儲能系統具有快速（秒級）精確（大于99%）的有功調節能力；儲能系

6、統調節效果遠超火電機組；提高機組運行安全性提高機組運行經濟性對系統穩定性影響對電廠機組影響火電廠儲能輔助調頻系統集成方案火電廠儲能輔助調頻市場已經迅速發展，是目前電力輔助服務市場具備成熟商業模式，有利于推廣運行?；痣姀S儲能輔助調頻系統安全評估儲能系統對電廠的安 全評估短路電流計算分析接入電化學儲能系統后短路電流變化情況，電廠原 6kV 母線進線及各出線斷路器是 否滿足短路電流開斷要求，是否需要進行調整。高廠變負荷容量分析根據電廠提供的數據分析儲能投入后，高廠變容量是否滿足要求，在廠用電負荷較高時 是否存在重載或者過載情況；在廠用電負荷較低時是否存在倒送功率情況，如何解決對廠內原有設備保護影響分

7、析分別對儲能系統接入后對機組保護、廠用電保護影響分析儲能系統保護適用性分析對儲能系統保護配置進行分析，保證保護配合的合理性儲能系統接入對電網 的安全評估對電能質量影響分別分析諧波、電壓波動和閃變的影響儲能本體安全評估BMS保護邏輯、儲能系統SOC算法及均衡策 略杜絕了因電芯過充、過放、過流以及溫度超限所帶來的安全問題電氣設計保護機制從器件選型、電纜選型、電氣聯動、消防聯動設計等方面保證電氣故障情況下避免發生 熱失控事先全面評估是保證儲能系統安全建設和運行的重要保障儲能容量選擇儲能功率儲能容量時長儲能本體選型考慮到實際使用的效果、成本及 安全可靠性，一般采用：磷酸鐵鋰電化學儲能磷酸鐵鋰+飛輪混合

8、儲能磷酸鐵鋰+超容混合儲能功率型磷酸鐵鋰：飛輪儲能超級電容儲能電池系統方案設計儲能電池系統方案設計電氣系統方案設計儲能系統通過并網開關接入廠用電系統（6kV或者10kV），需提前考慮高廠變容量運行方式可采用“一拖二”或者“二拖二”電氣二次系統方案設計擴容RTU系統DCS系統PMU系統RTU系統接入方案：在保證速度和網絡安全為原則的基礎上通過通訊接口連接，上傳 儲能系統信號，并接收調度AGC指令等信息。DCS系統接入方案：優先采用硬接線，接入機組功率等信息高壓電氣保護系統設計方案：并網開關配置光纖差動保護，儲能高壓開關配置站用 變保護儲能EMS&SCADA系統方案設計儲能EMS&SCADA系統方

9、案設計控制系統采用分層架構設計，監控層+控制層；監控層由應用服務器、歷史服務器、工程師站、 維護工作站及打印機組成；支持雙網冗 余配置模式；控制層采用分層控制模式，實現總協調控制器 與分協調控制器的聯合控制策略總協調控制器實現對調度功率預測指令 的接收，根據各個分協調控制器上送的 電池和PCS運行狀態進行實時響應控制， 實現功率指令分配；分協調控制器采用雙網組網，分快數據 網和慢數據網，接收總協調控制器的指 令并執行PCS控制儲能EMS&SCADA系統方案設計協調控制器采集機組DCS、RTU、并 網開關柜、電池分控子系統BAMS、PCS子系統數據，根據調度下發AGC 指令及電池運行狀態下達功率

10、分配命 令采集網、協調控制器采用冗余配置；采用快速網絡實現控制數據通信；就地開關柜通過通信管理機實現設備信息 采集和轉發；火電儲能輔助調頻EMS協調控制系統：需要研究解決的實際問題：儲能調節如何適應機組的調節速率不穩定性控制；PCS功率分配；電池SOC均衡策略；大指令的跟蹤策略；一次調頻響應策略；火儲調頻EMS關鍵技術火電機組（慢過程） 熱工機電電池+PCS（快過程） 電化學反應 電力電子變換儲能EMSAGC指令（隨機過程）儲能動態速率跟蹤策略：動態速率跟蹤仿真模型，結合儲能系 統預測曲線，以及與調度端AGC控制策略 的高效協同，綜合建立儲能與電廠機組協 調運行的最優控制模型，利用人工智能算

11、法迭代進行滾動求解，得到對儲能的最優 控制策略?；饍φ{頻EMS關鍵技術火儲調頻EMS關鍵技術電池多單元SOC智能均衡策略：通過對電池單元電壓、溫度、SOC運行特性曲線分析，建立一種SOC動態多層級均衡策略 模型，在AGC調頻及空閑時進行多次SOC均衡，實現SOC均衡最優化，保證儲能系統的安全運 行及調節效果。PCS功率分配策略依據電池的SOC/SOE以及PCS 的工作狀態，實現PCS的功率響應 閉環控制分配策略，在不同的狀態 下實現電池充放電的均衡控制火儲調頻EMS關鍵技術控制模式多樣化：EMS采用多種控制模式進行設計，通過不同的判定策略，保證儲能系統在多種控制模式下 的穩定控制火儲調頻EMS

12、關鍵技術一次調頻與AGC的配合：EMS設置不同頻率狀態及AGC指令模式下，EMS不同的判定策略，保證儲能系統在 完成AGC穩定控制的同時，也能兼顧一次調頻，不能出現誤調節及反向調節情況。火儲調頻EMS關鍵技術EMS站級安全控制策略：高廠變低壓側限流和反送電策略：防止在儲能系統充電時出現高廠變低壓側 過流，放電時高廠變反送電情況。消防聯動安全策略：EMS系統與儲能消防系統實現聯動機制，在火災發生時 及時切斷帶電線路及設備，保護系統安全。運行效果（廣東韶關電廠330MW機組9MW/4.5MWh）運行性能指標（綜合K值）和收益均居市場前列火儲調頻項目案例廣東平海電廠1000MW機組30MW/15MWh）火儲調頻項目案例廣東華潤南沙電廠330MW機組9.6MW/4.8MWh）火儲調頻項目案