中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:4月24-26日,由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月26日上午的“儲(chǔ)能電站與技術(shù)應(yīng)用(四)“專場(chǎng),TüV北德集團(tuán)大中華區(qū)可再生能源部光伏部件項(xiàng)目工程師彭園園在會(huì)上分享了主題報(bào)告《德國(guó)低壓并網(wǎng)新標(biāo)VDE-AR-N 4105:2018要求及參考測(cè)試方法分享》,以下為演講實(shí)錄:
彭園園:我首先簡(jiǎn)單介紹一下背景。因?yàn)楝F(xiàn)在像歐洲,從我們公司的業(yè)務(wù)層面我給大家做一個(gè)數(shù)據(jù)的分析。前兩年可能我們公司在風(fēng)能并網(wǎng)上的業(yè)務(wù)占大概80%左右,但現(xiàn)在業(yè)務(wù)傾斜了,因?yàn)閮?chǔ)能的發(fā)展太快,光伏的發(fā)展也很快,所以新能源板塊涉及到儲(chǔ)能之后,我們的風(fēng)能業(yè)務(wù)占比只占了公司50%的并網(wǎng),所以德國(guó)的電網(wǎng)針對(duì)新興的儲(chǔ)能市場(chǎng)、新興的光伏市場(chǎng)一改再改,全都是在去年的11月份發(fā)布的,這里面針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求做了一些更新,相比之前的老標(biāo)。
(PPT)這里面廠家經(jīng)常用到的一些標(biāo)準(zhǔn),EMC、IEC等等,這些大家都已經(jīng)很熟悉了。
去年換版的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn),都在去年的11月份做了換版。
關(guān)于低壓并網(wǎng)這么說的,201811月1日生效,今年的4月26日失效,這個(gè)愿景是很美好的,因?yàn)闇y(cè)試要求今年年底才能發(fā)布,中間因?yàn)榇蠹谊P(guān)于這個(gè)測(cè)試方法以及這個(gè)要求進(jìn)行了多次的討論,這里面電網(wǎng)提出了一些不切實(shí)際的要求,得到了很多方面的反對(duì),所以這個(gè)測(cè)試方法今年年底才會(huì)發(fā)布,4105明年才會(huì)正式的生效。
這邊跟大家講一點(diǎn),你的儲(chǔ)能系統(tǒng)都屬于Type 2的類型,Type 1是以前的火力發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)。
這里也提到一點(diǎn),你的4105適用范圍,只適用于你系統(tǒng)的總?cè)萘慷ǎ∮?35千瓦才可以做4105,為什么現(xiàn)在很多機(jī)子都想做中壓,因?yàn)檫@個(gè)規(guī)定放著,系統(tǒng)容量135之后就要4100的要求去做中壓并網(wǎng)的測(cè)試。
這邊分成法定單元、系統(tǒng)都要做并網(wǎng)認(rèn)證的,這邊區(qū)分了Unit和System,從這里可以看到光伏、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能都屬于Type 2這個(gè)類型。
電能質(zhì)量參照這個(gè),這是很簡(jiǎn)單的,這里面通常都是通標(biāo),EMC或者電能質(zhì)量的通標(biāo)。
4105主要就是我給大家先放了一個(gè)總的概述,總的區(qū)分就是說,他這邊電網(wǎng)對(duì)你儲(chǔ)能系統(tǒng)或者光伏、新能源的系統(tǒng)對(duì)它動(dòng)態(tài)的支撐新提出來的一些要求。
比如這是有功功率的,還有一些測(cè)試,要看你的電網(wǎng)調(diào)度指令下達(dá)之后你的響應(yīng)速度以及功率能達(dá)到的平均值,這里有一個(gè)要求,你的有功速率必須是0.33%到0.66%之間,他對(duì)這塊你的充放電的速率,你儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)放電或者說你從電網(wǎng)響應(yīng)有功功率的速率要求。這邊是我們之前測(cè)試的數(shù)據(jù)分享,時(shí)間關(guān)系不一一給大家看了。
這邊引入了一個(gè)概念,你的響應(yīng)有兩種,一個(gè)是你收到這個(gè)指令之后,有這個(gè)保護(hù)的自動(dòng)響應(yīng),你第一次達(dá)到了這個(gè)保護(hù)值,因?yàn)槟悴皇且贿M(jìn)入這個(gè)你的波形就是穩(wěn)定的,你第一次進(jìn)入到這個(gè)穩(wěn)定的區(qū)間范圍,就是Settling time,這里面的要求分別是對(duì)這兩個(gè)去的,不一樣的。
這個(gè)也是我們之前做的一個(gè)數(shù)據(jù)分析,有一些要求。
這是我前面提到的,你的有功功率的峰值要測(cè)試你的三個(gè)時(shí)間段的平均值,一個(gè)是200毫秒、一個(gè)是60秒、一個(gè)是600秒,要采集這三個(gè)時(shí)間點(diǎn)后邊一分鐘的平均值。這邊也有要求,你的響應(yīng)速率,有功功率變化的速率,不能超過0.66%,不能慢于0.33%。這就是我剛才講到的,電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)支撐,這邊就是根據(jù)電網(wǎng)頻率的支撐,這兩個(gè)公式跟4105上的有點(diǎn)差異,但是算法是一樣的。這張圖是我截于4100里面的要求。
舉個(gè)例子,比如說你是頻率過了到了51.5赫茲,你通過這個(gè)公式可以計(jì)算出來德爾塔P,意思就是說功率這塊要改變多少,算出來大概52%,針對(duì)52%這個(gè)值的要求,會(huì)要求你在2秒之內(nèi)先達(dá)到變化值50%,然后剩下的20秒內(nèi)達(dá)到完完全全的電網(wǎng)需要的功率的變化值。針對(duì)于以前的標(biāo)準(zhǔn)或者說廠家的研發(fā)設(shè)計(jì),通常的廠家這的值的變化是用一個(gè)瞬變的方式,就是說我前兩面可能是51.5赫茲,我的P可能5%或者10%,下一秒我增加到6.2%,我的廠家可能一下子漸變到62%了,現(xiàn)在德國(guó)電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求是,我要沿著這條線,就是說完全符合這條線的斜率上去,就是說我哪怕精確到每1秒或者每1毫秒或者每10毫秒,我都是愛覆蓋在這條線上面的,而不是說一個(gè)瞬變的過程。
這個(gè)就是老標(biāo)的要求,而且只對(duì)過頻時(shí)候的要求,他對(duì)欠頻的時(shí)候沒有要求,新標(biāo)他對(duì)欠頻有要求,欠頻的時(shí)候就要發(fā)有功,過頻的時(shí)候就要給電池充電。
我要在2毫秒內(nèi)就響應(yīng)了,達(dá)到這個(gè)值,后來Settling time達(dá)到穩(wěn)定的20秒內(nèi)。
這個(gè)跟剛才的計(jì)算公式是有不同的,就是因?yàn)閼?yīng)用的參數(shù)不太一樣,但是方法是一樣的。
這就是我們通常做測(cè)試的一個(gè)測(cè)試流程的曲線圖放出來給大家看一下,后面就是幾步流程,你的頻率調(diào)節(jié)的流程,這里面每個(gè)步驟你怎么去跑。
這是我們實(shí)際測(cè)試出來的,我們廠家的逆變器或者PCS經(jīng)過實(shí)際測(cè)試出來的一個(gè)圖形,可以看到這家做的產(chǎn)品還是蠻好的。
后面講到德國(guó)電網(wǎng)最有個(gè)性的一點(diǎn),它什么都要遠(yuǎn)程控制,什么都要符合他的調(diào)節(jié),他的功能這塊,我前面用黃色的標(biāo)出來了,他的Q(U)、Q(P)、無功功率等的要求,你做電網(wǎng)響應(yīng)的時(shí)候,他的遠(yuǎn)程控制會(huì)告訴你,我這會(huì)兒想讓你以功率0.5來跑你就0.5,我想讓你調(diào)節(jié)到0.6就是0.6,所以德國(guó)電網(wǎng)最有個(gè)性的一點(diǎn)就是,電網(wǎng)下指令隨便要你干什么就干什么。
我逐一展開:
Q(U),這邊針對(duì)于以前就是那條綠色的線,就是說電壓正好是在額定電壓的時(shí)候,這個(gè)Q可以等于0,但是現(xiàn)在這邊是這樣的,還可以允許你這條線做左右的平移,等于說你電壓的范圍得放寬了,你做這個(gè)響應(yīng)的時(shí)候電壓范圍放寬了。
Q(P),我在前面,跟以前的那張圖形不一樣的一點(diǎn),在前面那一段,就是在接近于P點(diǎn)那一段,以前空開來的,現(xiàn)在就是測(cè)你的5個(gè)點(diǎn),你這5個(gè)點(diǎn),我這邊這張圖其實(shí)是不完整的,應(yīng)該是軸對(duì)稱的樣子,跑出來應(yīng)該像蒙古包形狀的圖形,實(shí)際上應(yīng)該是跑出來這樣的圖形,它在超前滯后的情況下,它的無功,都是發(fā)無功嘛,一個(gè)是感性,一個(gè)是融性的問題,這是我們測(cè)試出來的Q(P)曲線,也是根據(jù)實(shí)際的PCS和逆變器測(cè)出來的。
Reactive Power,前面是空出來的,這張圖形是標(biāo)準(zhǔn)里的最低要求,你實(shí)際做出來的功率因素可控制范圍,要在這張灰色的外面,就是說要大于、等于你的可調(diào)范圍。
Testing for a fixed cos,這個(gè)也要求你的功率約束要達(dá)到0.005,你在發(fā)無功電流的時(shí)候,的計(jì)算值大概是在正負(fù)2%。電網(wǎng)也會(huì)再給你設(shè)定幾個(gè)功率因素讓你們?nèi)プ鰷y(cè)試,就是說驗(yàn)證幾個(gè)點(diǎn)。
VDE—AR—N 4105,這個(gè)也是新提出的要求,在你的并網(wǎng)點(diǎn)的功率超出去的時(shí)候,你一定要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),3秒的時(shí)間內(nèi),重新恢復(fù)到你的正常的允許范圍,這是對(duì)廠家新提出的要求,對(duì)你的并網(wǎng)點(diǎn)或者說公共連接點(diǎn)你的功率恢復(fù)速率的要求。我前面講過了,因?yàn)槭堑抡Z的,我直接用口述的方式告訴大家,Type 2的儲(chǔ)能變流器或者光伏逆變器,它的功率因素的要求以及大于4.6千伏、KVA小于4.6的不同要求,后面這張表格就可以看出來了。
簡(jiǎn)單看一下,這張表格左下角,小于4.6KVA你Type 2的要求,右下角就是大于4.6KVA你Type 2的要求。
接下來是他新提出的,電網(wǎng)這一塊,你的光伏逆變器、你的儲(chǔ)能變流器,必須都滿足低電壓穿越的要求。有一個(gè)問題我要跟大家反饋一下,前段時(shí)間我跟一個(gè)廠家交流的時(shí)候,他跟我說我們家的儲(chǔ)能變流器在低穿這個(gè)模式是離網(wǎng)的,我說你做儲(chǔ)能本身就是給電網(wǎng)做支撐的,為什么你要在低穿模式下切到離網(wǎng)模式?所以我給他們提了這個(gè)問題。
這個(gè)就是Type 2和儲(chǔ)能低電壓穿越的曲線要求,包括高電壓穿越的曲線要求。這邊有一個(gè)要求,我要在10秒內(nèi)達(dá)到20%的額定 電流,剩下20毫秒內(nèi)達(dá)到10%的額定電流,就是要小于這個(gè)值。
低電壓穿越,如果說有些人抱著態(tài)度說,低電壓穿越,我的PCS在這個(gè)故障情況下扛過去就行了,但是德國(guó)的電網(wǎng)說我要有動(dòng)態(tài)的無功支撐,我要發(fā)無功,而且從儲(chǔ)能本身你的目的這塊體現(xiàn),你儲(chǔ)能是想給電網(wǎng)做調(diào)壓調(diào)頻、調(diào)峰調(diào)頻或者做電網(wǎng)支撐的,你本身是要做電網(wǎng)支撐的,你低電壓穿越的時(shí)候退出了,這個(gè)電網(wǎng)支撐功能還能體現(xiàn)嘛。所以我說從道德意義上或者是從你的公司企業(yè)文化或者說公司的社會(huì)利益上來講,你這個(gè)功能強(qiáng)是要去滿足的。
這個(gè)就是我剛剛說的,原來的計(jì)劃是這個(gè)樣子,VDE 0124—100,原來的計(jì)劃是在今年的4月份肯定會(huì)發(fā)布出來,并且會(huì)執(zhí)行,讓大家可以照這個(gè)測(cè)試要求去做,通過4105的判定。就是因?yàn)樗娋W(wǎng)的要求一級(jí)預(yù)廠家能做到的能力以及實(shí)際的運(yùn)行情況產(chǎn)生了矛盾,所以他們一直在不停的討論,后來我也沒有參與這個(gè)討論了,我就說你們有結(jié)果告訴我反饋給我就好了。
現(xiàn)在實(shí)際情況,我也提到了這一點(diǎn),你系統(tǒng)里面的,不管你的逆變器或者是你的PCS你的功率是多少,它現(xiàn)在要考慮的是你整個(gè)集成系統(tǒng)的功率來決定你要做4105還是4110,這就會(huì)涉及到30千瓦的機(jī)子,既要做低壓并網(wǎng)的要求又要做中壓并網(wǎng)的要求,因?yàn)槟愠鲐浀臅r(shí)候或者系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的時(shí)候,不可能30千瓦的機(jī)組單臺(tái)用,有些人商用的環(huán)境下,我可能采購(gòu)了30臺(tái)30千瓦的機(jī)子或者多少臺(tái)60千瓦的機(jī)子,你在德國(guó)就要中壓并網(wǎng)了。
這是我們公司在德國(guó)的分布情況,主要是我們公司的一些分公司,主要就是還是集中在德國(guó)北部城市,一些新能源資源比較豐富的城市。
這邊提一點(diǎn),在下個(gè)月的5月20幾日的時(shí)候,我們公司組織了一場(chǎng)針對(duì)國(guó)內(nèi)外的鋰電池以及并網(wǎng)要求或者說逆變器和PCS這一塊新標(biāo)的培訓(xùn)會(huì),對(duì)大家來說是免費(fèi)的,如果有需要參加的話其實(shí)可以給我發(fā)郵件或者發(fā)短信或者打電話都可以。謝謝大家!
(本文根據(jù)演講錄音整理,未經(jīng)演講人本人審核)