中國電科院新能源中心 王德順

　　2019年5月18-20日，中關村儲能產業技術聯盟、中國科學院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲能國際峰會暨展覽會”，中國電科院新能源中心王德順在會上發言。

　　感謝來所，感謝各位專家還有來賓。很高興有這個機會能夠在這兒和大家一起分享電網側儲能電站監控系統的一些應用。我也會結合我們中國電科院在江蘇一期電網側儲能變電站項目應用的經驗，以及我們今天會議的主題“電網側規?；瘍δ茈娬緦ΡO控系統的一些要求和問題”做一些思考，跟大家作一個交流。

　　儲能的發展很多專家都已經介紹過了，不浪費各位的時間了。

　　儲能在電網側、電源側、用戶側有一些應用。今天的主題是“電網側”。電網側從2018年到今年，可能發展比較快。不光在江蘇、浙江做了很多應用，現在在青海、甘肅，甚至在新疆都有了一些規劃。也就是說，電網側儲能不光是電網的售端、送端都有一些應用。我今天講的電網側儲能監控，儲能監控是儲能電站的一個大腦，實現變電設備一個監控、運行控制、能量管理、AGC/AVC子站的一些功能。在電網側不光是售端電網、送端電網，儲能電站應用場景多樣，多樣的應用場景對于儲能電站能量管理提出一個問題。另外今天的主題是電網側規?；膬δ?，儲能電站越做越大，下午阮總提到了江蘇二期有兩個單站100MW電網側儲能，我們一期承擔只有5MW，提升了20倍。站的容量越來越大，處理的量也隨之增加，海量的容量處理對監控系統造成一些挑戰，通過這個片子談一談這些問題對監控系統的一些要求。

　　電網側儲能電站監控基本功能，分為兩個，

　　第一,電站間隔層設備的監控，常規的測控、安防、溫濕控。另外儲能電站的監控，實現儲能電站的PCS、BMS以及能量的管理。還要接受電網調度的一些AGC/AVC一些指令，兼容AGC/AVC子站的一些要求。

　　基本結構也是一個雙機雙網冗余可靠的設計，這樣的話，實際上也就是在電網側應用的監控系統，可以說它的成本相對于用戶側是增加了不少，比操作系統和數據庫的軟件版權費一個接近40萬左右。前面說得基本功能，也提到不同應用場景電網側儲能監控容量管理，我也可以說簡單總結的幾個應用：

　　第一，以江蘇鎮江電網為例，解決局部供電能力不足的問題，利用儲能電站快速性和靈活性，通過上面供電能力，在低于負荷需求情況下，通過儲能作用提高儲能電站，緩解供給能力不足。這里面能量管理該如何去做呢?我們當時做了一個測算，當然有一些約束條件，上面幾幅圖，第一，紅色部分是需要儲能放電的電量，綠色部分都是能力比較充裕情況下可充電的電量和功率。監控系統應該合理的優化，在整個充放過程中運行范圍，也就是說，儲能的SOC運行范圍最小。這樣的話，可以實現儲能電站的能量最小的范圍，達到一個最大的利用效果。涉及前期的投資，也涉及到儲能電站如何優化它的功率以及實現它的最大作用。鎮江電網提到兩充兩放和一充一放，這是簡單的測算，發揮儲能的作用的話還是通過優化的一些策略。

　　第二，國網節能張總也提到了，在淮安，主要解決的是新能源消納的問題，可以說叫新能源就地消納，新能源對局部電網的影響。這里面有一組數據，連續七天的負荷的情況，在今后的某個變電站到2020年有一個倒送，對電壓電站有一些影響。這個時候儲能電站如何去做呢?通過一些優化，主要是結合儲能電站的能量管理系統應該動態跟蹤一下新能源的處理以及負荷的需求，進行動態匹配的優化。最右邊的數據可以看到，這一組數據實際消納率實際上上52%，如果不動達到百分之百消納的話需要的儲能8萬40千瓦時，實際上電網的投資有限，裝機是4萬，大概70MWh，提升8%，這方面的控制做一些優化處理，達到一些結果。

　　第三，新能源基地面向電網輸送通道的限制，可再生能源無法同時送出，造成棄風棄光的一些情況。在這樣一個情況，能量管理系統也需要針對新能源的特性，以及動態評估所有的電源一些特性，最終做一些優化的運行特性，得出一個優化的結果，實現能量或者輸送通道最優化利用。這幾個方面一個是監控的功能，一個能量管理的功能。

　　二、監控系統面向規?；瘍δ茈娬镜谋O控數據處理能力的問題

　　2018年有幸參與了江蘇電網建山儲能站的項目，這個項目做了一個初步的統計，建山站是5MW/10MWh的一個站，江蘇最小一個站，我們考慮做一些測試。這些大的數據量來臨的時候，大量的電站數據變味的時候，儲能監控系統是否穩定運行。當然我們雙機雙網、主備切換、7-1是否及時響應、記錄，沒有丟失。

　　為了達到這個目的，我們跟國網節能和第三方檢測機構初步做了一些實驗，當然不是標準，按照這個要求做了一些實驗的測試。梳理了幾個試驗項目，簡單說一下，假設100個儲能單元，一共120萬數據點，這些點在每秒發生1-2萬個數據變位，持續一定時間，30分鐘的話，這里面可能有幾千萬的數據變味事件發生，發生這些數據你的監控系統能不能記錄下來，一共發生3600萬數據變位，最終監控系統接收也應該這個數據，針對這個項目做了測試。同時其他的項目類似。

　　在監控系統主備切換的時候，也要進行大量數據，產生大量事件數據的時候，能夠在主備值班機切換的時候數據不丟失，這也是一項。另外監控系統7-1，通信服務器7-1，在大數據變味滿足功能，數據還沒有丟失，這才是一個合格的監控系統。

　　當然上面是要求最終做了一些實際的測試，當然這里有部分的數據結果。測的過程中也會出現一些問題，確實大量數據來了以后，不能真正按照原有可能出現一些問題，包括表的長度、監控系統各個廠家有一些數據表格，轉發的一些限制。要經過針對性的一些實驗和修正之后才能達到上面這些要求。

　　剛才提到的對大數據的一些要求。

　　四、中國電科院投電網側儲能應用。去年有幸承擔了鎮江丹陽建山電網側儲能的電站監控系統建設，這是第一個投運的電站，國內首個完成AGC涉網實驗、源網荷緊急互動響應實驗。這里面整站能量管理的界面，以及調度AVC運行結果以及AGC的運行結果。

　　一些思考：

　　第一，儲能電站監控系統能量管理的優化算法，有的是可以放在調度側的，但實際上對于新能源反倒送實地消納的問題，包括電壓治理的問題，實際上也可以考慮，不管是放在調度側還是能量管理的監控單元里面去，最終一個精細化能量管理，考慮電源處理特性，負荷實際運行特性能量管理優化的求解的過程很有必要做的，只有它的優化，不能簡單一充一放，兩充兩放，面向用戶側的測量。實際上電源的波動，負荷的一些波動，這個優化的求解是必須的。只有這樣發揮小儲能發揮更大的作用。

　　第二，面向不同的電網需求，監控系統的定位確實也有很多差別。比如一次調頻，江蘇一期一次調頻放在PCS里面，國網節能張總提到二期有一個協調控制裝置，介于監控系統和PCS設備機之間。實際上西北電網對新能源電站的要求又是一個快速調頻的兩個細則，要求一些廠站級快速調頻包括一次調頻的響應，實際上放在廠站級的監控里面。儲能電站的監控，也是結合各個電網角度一些要求和定位，可以有不同的差別吧。

　　第三，單站儲能電站的增加，海量數據測算和計算量的上升。實際上儲能監控處理能力有一定的要求和一定的測試手段，這是必須要做的。因為數據量越來越多，實際上儲能監控系統，向上一級電網報送關鍵運行評價信息是監控系統高級應用必然趨勢，涉及到邊緣計算的問題，在本地把這些數據進行一些加工，加工完之后，涉及到安全的，涉及到一次性的，涉及到效率可以做一些初步的加工再送給調度，再給評價系統，這也是一個趨勢。后期發覺一些儲能電站監控系統在電站評價中的作用，特別是儲能電站的處理和加工。

　　以上就是我的分享的內容，謝謝各位專家和同仁。