1、电网侧储能电站监控系统应用与思考Application and Thinking of Monitoring System for Power Grid Side Energy Storage Power Station2019-01-05Version 0.1全球储能截至2018年底，截至2018年12月底，全球已投运储能项目的累计装机规模为180.9GW，同比增长3%，其中，抽水蓄能的累计装机规模最大，为170.7GW，同比增长1.0%，电化学储能和熔融盐储热的累计装机规模紧随其后，分别为6.5GW和2.8GW，同比分别增长121%和8%。1顶端小标题数据来源2019年储能白皮书电力储能的

2、发展概况国内储能截至2018年12月底，中国已投运储能项目的累计装机规模为31.2GW，同比增长8%，其中，抽水蓄能的累计装机规模最大，约为30.0GW，同比增长5%，电化学储能和熔融盐储热的累计装机规模紧随其后，分别为1.01GW和0.22GW，同比分别增长159%和1000%。2顶端小标题数据来源2019年储能白皮书2018年，中国新增投运储能项目的装机规模为2.3GW，其中电化学储能的新增投运规模最大，为0.6GW，同比增长414%。电力储能的发展概况3顶端小标题电源侧平滑出力波动跟踪调度计划联合调频辅助服务电网侧调峰调频系统备用提升新能源消纳改善电能质量满足电网尖峰负荷微网应用用户侧削

3、峰填谷需量管理需求响应光储充联合应用提高供电可靠性电源侧：张北风光储输示范工程、青海格尔木时代光储联合发电项目、辽宁卧牛石风电场液流电池储能电站、全国已有四省开展“火电+储能”调频项目电网侧：南方电网调峰调频锂电池储能电站、江苏镇江电网侧储能项目、大连20万千瓦（80万千瓦时）液流电池储能调峰电站、西藏尼玛县可再生能源微网工程用户侧：江苏无锡星洲工业园储能系统项目、江苏常州首套工商业智慧能源储能系统、无锡新加坡工业园区智能配网项目、嘉定安亭充换储一体化电站项目电力储能的发展概况电力储能的发展概况4顶端小标题示范应用方面，江苏、河南、湖南、甘肃等省已陆续开展电化学储能相关示范应用:江苏第一批电网

4、侧储能项目规模为101MW/202MWh已于今年7月份在镇江投产，江苏第二批电网侧储能项目规划270MW/470MWh，将在南京、苏州、淮安、盐城等地开展建设河南电网依托科技项目，规划建设100MW/200MWh电网侧储能电站，目前已投产29MW/29MWh 湖南长沙电池储能电站项目分为两期建设，一期规模为60MW/120MWh；二期规划建设规模60MW/120MWh 甘肃网域大规模储能项目，探索跨领域联合应用模式。项目规划1500MWh，其中一期182MW/720MWh将于2019年建成，并计划在电源、电网、用户侧分别建设50、120及12MW储能项目;新疆、青海储能项目电力储能的发展概况5

5、顶端小标题 问题电网侧储能电站的应用场景越发多样，不同应用场景的如何优化能量控制，实现最大利用效果；电网侧储能电站的单站容量越来越大，海量数据的处理。监控系统是储能电站的“大脑”实现：变电站监测、设备监控、运行控制、AGC/AVC、应急响应等功能来自网络不同应用场景下的电网侧储能监控与能量管理6顶端小标题基本功能变电站监控保护测控安防温控储能电站监控储能系统的运行控制AGC、AVC子站储能单元运行数据监测电网侧储能电站监控系统的基本功能不同应用场景下的电网侧储能监控与能量管理7顶端小标题电网侧储能电站监控系统的基本结构数采服务器服务器GPS数采网段数采网段主交换机维护工作站储能电站RTU数据服

6、务器LinuxGPS储能变流器1-NLinux 监控工作站储能电池BMS1-M 网关机网关机通信网段通信网段Linux 数据传输网数据传输网省调省调D D50005000地调地调D D50005000纵向加密装置纵向加密装置 安全、可靠双机双网冗余结构；国产操作系统、数据库。不同应用场景下的电网侧储能监控与能量管理8顶端小标题 特点灵活性、快速性；解决调峰问题。电网侧储能电站的能量管理-局部供电能力快速提升，减缓供电能力不足供电能力负荷需求 能量管理策略：根据负荷特性及当前供电能力，在解决负荷超限问题的供电需求前提下，优化储能电站充放电方式，优化目标是储能电站的soc运行范围最小及功率最低（减

7、小容量配置）。镇江电网侧储能不同应用场景下的电网侧储能监控与能量管理顶端小标题 储能充放电约束储能系统的放电约束即为补充供电不足部分（红色）；储能系统充电约束则是一个范围（绿色），超出范围则储能出力会叠加负荷特性超出电网供电能力，引起新的问题。能量平衡约束：储能充电电量=储能放电量；SOC运行范围在储能电站允许范围内；充、放电功率在储能电站允许范围内。储能系统的放电需求已经明确，不同充电策略将影响储能系统的SOC运行范围及充电功率。优化算法求解储能容量计算YNYN1nnNYnESEScapESES初始化/2ifnj2112nnnnnnNMSSNMESES 212nnnNMSNMnESES210

8、nnnESNMS11=01;ES ESSn，ESES运行范围与充放电特性关系优化结果9不同应用场景下的电网侧储能监控与能量管理10顶端小标题 问题源荷不匹配，220kV变电站出现倒送；能量管理策略：能量管理系统动态跟踪源荷匹配程度，通过控制策略实现就地消纳。电网侧储能电站的能量管理提高分布式电源就地消纳，负荷优化金湖电网侧储能不同应用场景下的电网侧储能监控与能量管理11顶端小标题 问题电网输送通道限制，可再生能源无法同时送出，弃风、弃光问题 能量管理策略能量管理系统动态评估所有电源的出力及输送能力，优化充放特性。电网侧储能电站的能量管理提高西北电网的可再生能源基地新能源消纳青海海西电网侧储能海

9、西电网输送能力特性新能源发电特性优化算法及结果大规模电网侧储能电站监控系统数据处理能力12顶端小标题 江苏镇江建山储能站（5MW）：全站遥测：16400全站遥信：4400全站遥调：30全站遥控：80地调转发：遥测220，遥信332，遥控20，遥调5省调转发：遥测186，遥信30，遥控1，遥调1 百兆瓦级储能电站数据预估全站遥测：30w+全站遥信：10w+全站遥调：600+全站遥控：1600+大规模电网侧储能电站对监控的安全隐患海量数据对监控实时储能监控的影响雪崩性能主备切换双机N-1功率响应监控系统稳定运行大规模电网侧储能电站监控系统数据处理能力顶端小标题监控系统数据处理能力测试试验对象序号检

10、验项目技术要求储能监控系统1雪崩试验海量数据事件产生下考核：1.遥信、遥测变化时延;2.CPU平均负荷率;3.完整接收SOE和遥信变位事件。2监控主机主备切换试验海量数据事件产生下考核：1.遥信、遥测变化时延;2.CPU平均负荷率;3.完整接收SOE和遥信变位事件。3监控主机N-1试验海量数据事件产生下考核：1.CPU平均负荷率;2.完整接收SOE和遥信变位事件。4通信服务器N-1试验海量数据事件产生下考核：模拟主站完整接收信号变化事件准确性。5功率调节响应时间试验海量数据事件产生下考核：模拟主站指令下发与PCS收到控制指令时延。6电压波动响应时间海量数据事件产生下考核：计算电压波动与EMS调

11、节指令下发的时间13大规模电网侧储能电站监控系统数据处理能力顶端小标题监控系统数据处理能力测试结果保障系统在多种数据变位条件下的各种工况数据无丢失且运行稳定14中国电科院RES6000电网侧储能电站监控系统应用15顶端小标题国内首个完成AGC涉网试验，源网荷紧急互动响应试验 全站运行控制；AGC、AVC子站功能；源网荷系统接入。工程应用：完成镇江丹阳建山电网侧储能电站(5MW/10MWh)监控系统建设。中国电科院RES6000电网侧储能电站监控系统应用顶端小标题工程应用：完成镇江丹阳建山电网侧储能电站(5MW/10MWh)监控系统建设。16一些思考17顶端小标题 储能监控系统能量管理的优化算法可以放到本地，也可以放到调度侧，视应用场景而定，但储能电站的能量管理策略必将结合源网荷的特性进行优化求解，才能将储能电站的发挥出最大的作用；面向不同电网需求，监控系统功能定位有所差别，江苏电网侧储能将一次调频功能定位在PCS侧；而西北电网关于开展新能源场站快速频率响应功能推广应用方面，则偏向将调频功能定位在厂站侧的监控系统中；单站规模的增加，导致储能电站数据监控量的上升，海量数据在厂站侧的分析处理能力需要测试；此外，储能监控再向上一级主站报送关键运行评价信息是监控系统高级应用必然趋势，后期应发掘储能监控系统在电站评价中的作用。谢谢Thanks for Your Time18