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直击长沙|国网湖南综能冯子灏:储能集控运营平台的探索与应用

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2022-12-06 浏览:

中国储能网讯:11月24-26日,由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办,100余家机构共同支持的湖南(长沙)电池博览会暨第二届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新能源、新机遇、新高度”。

会议期间,组委会邀请了国网湖南综合能源服务有限公司项目经理冯子灏分享主题报告《储能集控运营平台的探索与应用》。以下是发言主要内容:

冯子灏:尊敬的各位专家,大家中午好。我是来自国网湖南综合能源公司的储能事业部冯子灏,今天我与大家分享的主题是:国网湖南综合能源公司储能集控运营平台的探索与应用。下面我将从以下4个方面进行分享。

首先是储能运营运行面临的问题。近年来,随着风电、光伏等新能源的大量投运,储能行业在全球呈快速发展态势,但是同时带来的安全问题不容忽视,近几个月就发生了多起的储能安全事故,如何做好储能运行中的安全管理运营提升?行业管理是储能行业高度关注和讨论的焦点。针对储能运行中的风险点,我们公司结合三年多的储能运行经验,梳理总结如下几个方面:针对储能运营商方面主要是设备安全、电芯本体安全、运行安全等一些其他的安全方面。针对电网方面的多点聚合、电网保供、涉网安全,针对行业方面的是行业安全、全区域管理、事故隐患在线管控、运行状态统计分析,行业数据对比优化。

第二部分是信息化支撑安全管理经验。湖南省也积极响应国家号召,2021年10月发布了湘发改能源786号文文件,主要在省内新能源项目配比储能比例提出要求。同时今年的9月份又发布了687号文,文件中指出,申报试点项目形式为储能提供政策扶持,同时明确试点项目需接入综能公司的储能集控平台。在省发改委、能源局、国网湖南省电力公司的指导下,公司通过打造省级储能集控中心,建设了储能集控平台,探索以信息化支撑储能安全管理,重点分享以下的相关经验。在我们服务业主方面实现一次二次变流器、电池、辅助设备,以及现场视频的一体化监视,实现了储能站全时段全维度的可监可测可调可控。在主设备侧监控方面,针对已聚合的集中式分布式资源,直观的展现储能站信息。在安防动环监测方面,通过平台接入的储能电池预制舱空间烟感信息,全面支撑储能电站安全运行。直流侧监测方面,PCS监测可以查看变流器实时运行状态,辅助值班人员能够掌控到每一台PCS的运行工况。在BMS的核心遥测和告警,在远程掌控全站的运行概况,还可以在此基础上完成跨时间跨站点的多维度分析。电信监测,我们构建全要素状态感知系统,保障每一颗电芯的安全稳定运行,目前已接入31.5万颗电芯,实时分析电压温度和SOC等8.3万个信号,每日分析数据达到2亿条,提前预判,准确识别异常电芯。这是3D数据可视化温度建模。

安全在线评估方面,针对温度越线、过充过放等关键异常系统在线评估扫描,确保故障快速识别。以增量内阻为例,通过对海量电信数据的实时监测,重点分析电池充放电状态改变时电压和电流的变化,并据此进行计算,得到了评估结果。在一致性分析方面,我们贯彻预防胜于消防的理念,建立一系列大数据模型,开展多维度诊断,提前预判电池内部早期隐患,保障储能站和电芯的本体安全。这是我们的异常数据分析,包含故障滤波功能。通过智能自检和自动巡检,事态化警告,一键顺控和视频监视。目前正实现火灾消防系统接入集控平台,下一步将重点开发消防告警与集控平台的联动,持续提升了储能火灾预警能力,进一步提升现场安全水平。在集控管运维标准化巡检,通过平台实现了对运维队伍和从业人员安全和行为管理规范,分享电网成熟的运维经验,运用标准化巡检卡贯穿线上线下的运维结合方式,提供针对性维护检修建议,开展主动运维。在定期自检方面,定期开展集成系统自检,自动统计运行状况,深度分析站点运行状态。在智能调试方面,2021年1月18日,公司储能集控平台实现对长沙储能电站11000遥测遥信遥调信号进行自动对点仅三个小时。风险辨识方面,平台通过预先危险分析等方法形成风险辨识清单和事故处置方案。在集控管运营方面,通过聚合储能资源,根据新能源发电和负荷波动性,以电网为中心,以交易为手段,根据调度指令,分电压等级,分层分区开展源网荷储协同互动,助力电网平衡调节。目前已参与省内及省间辅助市场交易,后期将根据不同交易品种研究开发现货等功能模块。

在省内辅助服务方面,以全年为周期,我们分析全省电力深度调峰需求和时间关系,发现深度调峰需求主要集中在凌晨低谷时段,分析全省深度调峰需求分时数据,对平均深度调峰需求大小进行统计分析。从全年维度来看,湖南省深度调峰需求在00:00-6:30之间需求较大,其中3:15-5:15之间平均需求超过了780兆瓦,是最为丰富的两个小时。根据上述,湖南省储能调峰需求大小和频次分时分析,我们优化储能参与辅助服务市场的报价策略,凌晨4:00-5:00之间充放电效果最优,但是当前储能电站凌晨低谷充放电集中于凌晨2点到凌晨4:15是次优时段,并非最优,所以我们将充电时间调至到凌晨3点到凌晨5点,可以明显的发现参与交易收益最好单位容量的电量服务费都远高于其他站点。因为它的充电时间完全覆盖了调峰需求最旺盛,需求频次最高的凌晨4点到凌晨5点这个时间段。下一步将进一步开展运营研究,实现资源的最大化。此外,平台根据深度曲线灵活调整充放电等指标,更好的消纳清洁能源。在省内无需调节时,参与省间辅助服务市场。2021年底,我们聚合6个储能站,以充电的方式跨省帮助河南电网调峰,在华中地区首次实现了市场方式下的源网荷储跨省协同互动,为更多区域服务清洁消纳,后续根据不同的教育品种研究开发租赁中长期现货等功能模块。在服务电网方面,通过平台实现各电压等级和各应用场景的接入,按不同区域不同电压等级、不同应用场景实现分区分层分类聚合,为最大发挥储能对电网运行的效益提供手段。通过不同的技术路径和通讯链路实现多点接入,同时提供站点接入集控中心的全方位服务,包含了系统设计、站端施工、对点调试。在平衡调节方面,通过集中式和分布式储能资源,可指导储能站按照一充一放、两充两放的多种运行模式,为调度提供秒级的调节手段,支撑电网安全稳定运行。在接入储能集控平台之前,各侧储能的充放电完全根据自身需求,对电网来说不具备可调性。接入后,集控中心可综合用户效益、电网需求,地区潮流,制定更科学的充放电计划,非常类似于聚合小水电集中削峰填谷的作用,为电网提供更丰富的平衡调节手段。在涉网安全方面,基于各侧的资源接入平台支撑在线管理,各储能站的并网投用文档,验收报告等,并在线统计电能质量,电网舒适性响应事件PCS充放电转换时间,为调度提供涉网管理工具。在服务行业方面,协助政府掌握储能站静态装机情况,生产运行情况,辅助政府部门及时掌控储能站事故事件信息,定期组织开展风险检查,支撑政府主管部门掌握储能站潜在安全风险,协助开展风险隐患排查,发布最新的储能政策法规、技术标准、行业资讯、专题报告、行业白皮书等,促进储能行业有序安全健康发展。在建立标准体系方面,主要从充放电能力、能效评价,设备运行状态评价等维度进行指标统计,最后得出站点运行可靠得分,为储能涉网安全管理提供了数据支撑。这是目前在用的储能站8月和9月的评价情况。在对比优化方面,我们通过对站点时间纵向及不同站点设备横向的多维度多指标分析,实现单一设备趋势,同设备优劣,集成设备配饰等多维度分析预测,包括电芯内部微裂变趋势,电池寿命预判,PCS效率分析等,为行业迭代升级提供建议。

第三部分是建设成效。服务业主方面,我们通过应用数字化技术支撑智慧监控,高效运维人员大幅度精简,采取集中式监控加少人值守方式,降低了运维成本。此外,匹配电力市场,扩大储能站的调峰收益。在服务电网方面,集约资源,统筹调度,社会效益不断凸显。储能集控平台可广泛汇聚储能资源,目前主要参与湖南电力调峰、深度调峰、紧急调峰和启停调峰等辅助服务及电力需求侧响应服务,已累积在用电低谷时期为湖南省新能源消纳2.17亿千瓦时,并在用电高峰期为湖南电网提供了1.74亿千瓦时的电量。我们也在用户侧应用了储能集控模式,在统筹管理分散的储能资源强化安全的同时,代理参与调峰辅助服务技能,既提升了储能设施的利用率,又为电网提供了更多灵活可用的资源,促进了清洁能源的消纳。在服务政府方面,数字化赋能,强化监管,运行管理,高效透明,储能集控中心及平台试运行以来,获得省发改委能源局等主管部门的高度认可。通过广泛聚合集中式分布式等各类储能资源,公司为政府部门提供了全面监管储能资源运营情况的技术手段,为后续资源规划、缺陷排查等提供了有力的参考。在服务行业方面,全生命周期管理,深挖数据价值,助力行业迭代升级。公司通过建成的省级储能集控平台,从设计、建设、运维、平台等10个方面打造了涵盖整个储能项目的全生命周期的智慧管理体系,探索了三个循环,不断的迭代优化了电化学储能的全生命周期管理。第一个循环是储能后评估设计再建设循环,实现缺陷隐患,由发现到设计的优化。第二个循环是从运营到技术升级的循环,实现了设备优选集成。第三个循环是储能安全生产运行维护循环,实现了异常告警,故障到处置的优化。储能站投运以来发现了1150项系统及设备缺陷,提供了优化迭代建议20余项。在媒体报道方面,目前公司储能集控平台已接入公司自有的储能电站6座,社会资本投资用户侧储能及移动式储能5座,以信息化手段助力储能管理由现场值守向少人无人升级,全覆盖管控储能安全,全方位挖掘储能效益,获得了省内外媒体报道,储能集控管理课题还获得了湖南省政协的一等奖。

下一步我们湖南综合能源公司的工作计划,湖南综合能源储能集控中心建设在国综以及湖南公司的指导下进行了一定的探索,目前已有了一些沉淀,已初步具备了向其他省推广输出储能信息化产业的条件。欢迎各单位莅临湖南综能考察交流指导,提出宝贵的意见,共同推广以信息化强化平台,强化储能管理的集控模式,共同助力储能行业安全经济健康发展。

我的汇报到此结束,感谢大家的聆听。

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关键字:储能

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