中國儲能網(wǎng)訊：9月24—26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合200余家機構(gòu)共同支持的第十屆中國國際儲能大會在深圳鵬瑞萊佛士酒店召開。此次大會主題是“共建儲能生態(tài)鏈，開啟應用新時代”。 來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領域的1621人參加了本屆大會。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術(shù)組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
在24日下午的“儲能系統(tǒng)集成設備及梯次利用專場（上） ”專場，天津電氣科學研究院有限公司微網(wǎng)系統(tǒng)及儲能產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)理厲成元分享了主題報告《基于大容量儲能的微網(wǎng)（孤網(wǎng)）系統(tǒng)解決方案》。會務組對發(fā)言人的演講速記做了梳理，方便大家會后交流、學習，以下是速記全文：
厲成元：各位朋友們，大家下午好，非常感謝主辦方給我們這樣的機會，共同交流儲能相關(guān)的技術(shù)。上午很多專家和領導提到了，儲能行業(yè)的發(fā)展還是要靠在座的各位同仁共同的去呵護和推動發(fā)展。
天津電氣院致力于在微網(wǎng)儲能領域，同時通過儲能解決方案提供微電網(wǎng)（孤網(wǎng)）系統(tǒng)解決方案，今天非常高興和大家分享一下基于大容量儲能的微網(wǎng)（孤網(wǎng)）系統(tǒng)解決方案。主要從五個面進行介紹：天津電氣科學院介紹；孤網(wǎng)供電系統(tǒng)、我們的解決方案、案例和展望。
天津電氣院隸屬于中國機械工業(yè)集團，中國機械工業(yè)集團有限公司是中央管理的國有骨干企業(yè)，世界500強，連續(xù)多年位居中國機械工業(yè)百強首位。國機集團是一家多元化、國際化的綜合性裝備工業(yè)集團，圍繞裝備制造業(yè)和現(xiàn)代制造服務業(yè)兩大領域，發(fā)展裝備制造、科技研發(fā)、工程承包、貿(mào)易服務、金融投資五大主業(yè)，業(yè)務涉及機械、能源、交通、汽車、輕工等國民經(jīng)濟重要產(chǎn)業(yè)，在全球共設有300余個駐外機構(gòu)，業(yè)務遍及五大洲。
總公司是中國機械設備工程股份有限公司，全球領先的國際工程承包與服務商，中國機械設備工程股份有限公司（CMEC）前身是成立于1978年的中國機械設備進出口總公司, 2012年在香港成功上市，由中國機械工業(yè)集團有限公司控股。CMEC是以工程承包為核心業(yè)務，以貿(mào)易、投資、研發(fā)以及國際服務為主體的工貿(mào)結(jié)合、技貿(mào)結(jié)合的大型國際化綜合性企業(yè)集團。
天津電氣院本身致力于提供卓越的工業(yè)領域電氣系統(tǒng)解決方案，今年是其成立66周年，是原國家機械部直屬研究所，為國家創(chuàng)新型企業(yè)、國家級高新技術(shù)企業(yè)。公司主要從事電氣控制設備的研發(fā)及應用，在高端裝備控制系統(tǒng)方面擁有豐富的工程實踐經(jīng)驗。提供重型裝備系統(tǒng)工程、智能裝備系統(tǒng)工程、水力發(fā)電工程、變頻器產(chǎn)品、微網(wǎng)系統(tǒng)及儲能產(chǎn)品、電控設備檢測等領域的系統(tǒng)解決方案。
天津電氣科學研究院以高端裝備制造業(yè)領域電氣控制系統(tǒng)工程為基礎，大力推進能源和節(jié)能裝備產(chǎn)業(yè)，積極發(fā)展相關(guān)機電裝備產(chǎn)品貿(mào)易與技術(shù)服務，提供以閉環(huán)服務為導向的系統(tǒng)解決方案，為客戶創(chuàng)造卓越價值。
高端裝備制造業(yè)領域電氣控制系統(tǒng)解決方案：擁有重型裝備、能源電力、智能裝備、節(jié)能環(huán)保和船舶海工等裝備制造業(yè)領域高端電氣控制系統(tǒng)解決方案的能力，專注于智能裝備系統(tǒng)集成、數(shù)字化工廠等控制系統(tǒng)領域，可為客戶提供全方位、多層次的解決方案。
儲能和節(jié)能裝備領域研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化：擁有微網(wǎng)儲能和節(jié)能裝備等新興產(chǎn)業(yè)領域的核心技術(shù)自主研發(fā)能力，以市場需求為導向，發(fā)揮自身研發(fā)優(yōu)勢，研發(fā)出高性能的儲能變流器、變頻器、高端配電等系列“專精尖”高新技術(shù)產(chǎn)品，并形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)模式。
相關(guān)機電裝備產(chǎn)品貿(mào)易與技術(shù)服務：擁有工程研究中心、重點實驗室、檢測中心、孵化器以及相關(guān)標委會、學會和協(xié)會資源，引領行業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品，提供研發(fā)、檢測、認證和服務的平臺。
第二部分重點給大家做一個匯報，就是微電網(wǎng)的供電系統(tǒng)，微網(wǎng)系統(tǒng)包括傳統(tǒng)化石能源、可再生能源、儲能發(fā)電、負荷發(fā)電，同時降低化石能源的比例，在微電網(wǎng)也會有新能源分布式電源的供應，包括風電、光伏發(fā)電和水利發(fā)電。微網(wǎng)中儲能起到了非常關(guān)鍵的作用。
我們跟天津大學的王教授有非常深度的合作，對于電網(wǎng)的分類，一般就是聯(lián)網(wǎng)型或者是獨立型。聯(lián)網(wǎng)型就是跟大電網(wǎng)有PCC節(jié)點，但是也具有獨立運行的能力。在電網(wǎng)建成的時候，并網(wǎng)進行，離網(wǎng)的時候快速的切換。我們更多的關(guān)注是獨立型的微網(wǎng)，有別于常規(guī)電網(wǎng)，獨立型微電網(wǎng)相對比較弱，需要配置儲能作為符合和電源之間的功率平衡，提高新能源的滲透率。這是一種有效解決無電或者是弱電的技術(shù)綜合性的解決方案。
雖然說它可以提供非常好的供電解決方案，但是它也有自己的問題，比如說發(fā)電容量比較少，意味著調(diào)節(jié)能力比較弱，一些微小波動都會導致電網(wǎng)崩潰。還有根據(jù)當?shù)氐馁Y源稟賦去進行新能源的接入，但是隨著新能源滲透率提高，新能源的發(fā)電的不平衡性，對于電網(wǎng)其實也是負荷的波動，對電網(wǎng)運行產(chǎn)生非常大的挑戰(zhàn)。另外，弱電網(wǎng)的阻抗是不能被忽略的，而且這種阻抗所帶來的振蕩頻率是比較寬的。
下面幾張圖片是我們實際工程中的弱電網(wǎng)運行情況。第一個是電網(wǎng)低頻振蕩，這個是在小電網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生的。即便是我們國家這么強大的國網(wǎng)接入新能源的比例，也是出現(xiàn)了區(qū)域性的振蕩。這是典型的孤網(wǎng)振蕩。
第二個是大功率負荷突變，負荷突變達到總負荷的30%。
第三個是長時間負荷突變，有3-5分鐘下降，下降時混合曲線有大功率的調(diào)整。這些都是對電網(wǎng)，特別是微型電網(wǎng)提出了非常大的挑戰(zhàn)。
第四個是大功率設備短路或者是故障之后重新修復之后重新去并入電網(wǎng)。這是將會有工頻沖擊，還會大量無功的能量。
那如何解決微電網(wǎng)供電穩(wěn)定性的問題？基于儲能系統(tǒng)和相關(guān)的控制技術(shù)去構(gòu)建微網(wǎng)運行解決方案。上午科華的領導也有提到關(guān)鍵環(huán)節(jié)的突破系統(tǒng)，包括重新啟動、多機并列，這些也是相關(guān)的研究領域。
以下是我們的具體的解決方案。微電網(wǎng)的設置不是說用多少光伏和多少儲能就可以去給電網(wǎng)穩(wěn)定供電的，需要通過不同的分布式電源和儲能，來具體的模型建立，對電流并行的狀態(tài)進行分析，最后是從微網(wǎng)運行的不同尺度，和長時間產(chǎn)生振蕩來做微電網(wǎng)的控制。這是微網(wǎng)一體化的設計、時間和空間的設計、互補設計，很多孤網(wǎng)、微電網(wǎng)的自然資源是不同的，再從具體的控制決策、微電網(wǎng)、多元、能量的優(yōu)化，還有一些新能源的優(yōu)化，最后是集合用戶實際的需求和功能，來提供相應的接口。最后，還會從設計和運行的角度，去評價微網(wǎng)是否可靠，是否具有經(jīng)濟效應，包括不同時間的字節(jié)，還有新能源的技術(shù)。
這是我們目前做的關(guān)鍵技術(shù)的研究，從最底層的并聯(lián)技術(shù)，多機并聯(lián)技術(shù)有百兆瓦的應用，我們在這里面也做了很多的工作，包括濾波的參數(shù)優(yōu)化、高性能的電流控制，最關(guān)鍵是大功率多機協(xié)同控制。同時，為了適應弱電網(wǎng)抑制協(xié)振，從振蕩機理和相應的能力方法做了研究。第二層在微網(wǎng)能力管理系統(tǒng)和分層的決策，這是微電網(wǎng)控制的角度，包括分布能源處理及負荷預測技術(shù)，佑赫微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。最上層是微電網(wǎng)優(yōu)化設計技術(shù)、分布式發(fā)電設備與資源建模技術(shù)、生產(chǎn)模擬與綜合評價技術(shù)。一般來說設計院可以做電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，我們有相應的模型和微電網(wǎng)的仿真。
這是多機并聯(lián)的研究，從虛擬阻抗、同步的角度，去解決了一些問題。
還有一點是虛擬同步機，這個是現(xiàn)在討論非常多的，實際上在研究過程當中發(fā)現(xiàn)，離網(wǎng)的自動下垂是一個非常多的應用，在沒有任何通訊機器，大規(guī)模的并聯(lián)，虛擬同步機是非常不穩(wěn)定的。
這是EMS系統(tǒng)，在前面建模分析的基礎上，對各項能源和負荷做緊急控制，短時間的熱控制和長時間的出力預測，呈現(xiàn)能量管理系統(tǒng)。
后面是案例跟大家分享。這是一個孤網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)有一臺25萬WK的機組，電網(wǎng)內(nèi)大功率工業(yè)設備對于電量產(chǎn)生的影響是非常大的，首先，負荷是單相的，會有非常大的嚴重三相不平衡。如果達到一定程度就會產(chǎn)生負電流，機組產(chǎn)生發(fā)熱，對機組的影響非常大。我們提供的這一套系統(tǒng)是實時檢測波動，同時進行電功率的控制，確保電網(wǎng)頻率和發(fā)動機的運行。調(diào)頻時間不超過50毫秒，這包括響應、執(zhí)行的整個時間。通過這一套系統(tǒng)實施，也是徹底解決微電網(wǎng)穩(wěn)定運行的問題，包括主動一次調(diào)頻，二次的AGC、AVC。
最后跟大家對行業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做展望，我們認為目前“一帶一路”沿線的國家基礎設施比較落后，前期的建設以電力、能源為主，隨著這些國家的能源供應上來之后會進行工業(yè)化的集成，整個產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展就會對電網(wǎng)提出電力穩(wěn)定供應的需求，這一塊的應用還是非常強的。
大規(guī)模新能源并網(wǎng)，以我們國家這么強大的穩(wěn)定電網(wǎng)，新能源并網(wǎng)也會有一些問題。
另外，我們做新能源微網(wǎng)十幾年了，伴隨著我們自己的技術(shù)提升，同時多學科的發(fā)展在持續(xù)，包括電池、人工智能算法、通信技術(shù)。如果用5G的技術(shù)，或者是高速通信的技術(shù)，如果把下垂控制在EMS上，這就可以為整個電網(wǎng)穩(wěn)定帶來更好的解決方案。
以上是我匯報的內(nèi)容，謝謝大家。
