10.+郑建斌-储能调频技术在火力发电厂应用中的注意事项（终版）

储能调频技术在火力发电厂 应用中的注意事项 2018年 3月 太原 山西院 1 储能系统的应用 2 储能系 统的布置 3 储能系统的接入 4 储能系统的影响 5 消防与劳动安全 6 储能系 统的可研概算 1 储能 技术在火电厂中的应用 • 在电力系统运行中，自动发电控制（ AGC）主要通过实时调节电网中的 调频电源的有功出力，实现对电网频率及联络线功率进行控制，解决秒 或分钟级短时间尺度的区域电网内的具有随机特性的有功不平衡问题， 其对 AGC电源性能提出了调节速率快、调节精度高、频繁转换功率调节 方向等较高要求。 • 火电机组的 AGC调频性能与电网的调节期望比较尚有差距，具体表现为 调节的延迟、偏差（超调和欠调）等现象。图中显示一台火电机组的实 际跟踪电网 AGC指令进行功率调节的过程。 火电机组跟踪电网 AGC指令的响应过程 1储能技术在火电厂中的应用 • 对成 熟 的锂电池储 能系统而言，在额定功率范围内，都可以在 1秒钟内、 以 99%以上的精度完成指定功率的输出，其综合响应能力完全满足在 AGC调频时间尺度内的功率变换需求。 • 储能的 AGC跟踪曲线几乎与 AGC指令曲线重合，即调节反向、调节偏差 以及调节延迟等问题将不会出现。储能的综合 AGC调节性能要远好于火 电机组。 储能系统跟踪电网 AGC调频响应过程 1 储能系统在火电厂中的应用 储能辅助调频系统整体网络拓扑图 ～ 发 电 机 组 主 变 压 器 3 M W P C S E S S 1 . 4 8 M W h 高 厂 变 电 网 储 能 控 制 系 统 机 组 D C S 系 统 电 网 E M S / A G C 机 组 出 力 测 量 信 号 储 能 系 统 出 力 测 量 信 号 储 能 系 统 出 力 指 令 / 储 能 系 统 运 行 状 态 信 息 测 控 装 置 远 动 装 置 储 能 设 备 3 M W P C S E S S 1 . 4 8 M W h 3 M W P C S E S S 1 . 4 8 M W h A G C 指 令合 并 出 力 反 馈 A G C 指 令 A G C 指 令 2 储能系统在火电厂中的布置 储 能系统的布置虽然没有现行的规范，但是作为电厂内部设备的一部 分 ， 就要根据电厂特殊的环境及要求， 可 参考 相关火电厂的规范进行设计 ，否则很可能会影响到 后续工程的设计、施工、验收、运维等。参考相 关规程规范以及实际运行过程中暴露的一些问题，以下几点要引起重视 。 • 与周边构筑物的安全防火距离； • 地 下管线的躲避； • 安全围栏的设置； • 各集中箱的间距要求； • 场地排水要求 等。 • 消防的要求 3 储能系统 的接入 • 储能系统的用电需求相对较大，所以储能系统能否接入电厂，高厂变的 容量是否满足至关重要。 • 变压器 容量是否满足必须按照火力发电厂厂用电设计技术规程（ DL/T 5153-2014）规定进行校验。而实际工程中变压器的统计负荷基本不能 满足储能系统的用电需求，此时往往会出现以下误区： 1）以变压器的实际运行负荷来验算变压器的容量，混淆统计负荷和实际 运行负荷的概念，可能会造成因变压器过载引发事故。 2）调整运行方式，减小其中一个母线段的负荷，不考虑母线实际需求负 荷与储能系统的放电负荷，存在安全隐患，可能会出现高厂变有功功率 倒送现象，造成测量反向、保护误动等问题 。 • 根据厂用电新规中的负荷统计方法核算变压器的容量裕度；适当调整运 行方式，保障预留出储能系统所需要的容量需求；实时监控高厂变容量 ，容量超出，立刻切除储能系统。 3 储能系统的接入 储能 辅助调频系统原则接线 4 储能系统 的对电厂的影响 • 储 能系 统对高厂变的影响； • 储能系统对电厂高压母线及设备短路水平的校验； • 储能系统的启动 /放电对母线电压的冲击； • 储能系统对电厂电能质量的影响，包括谐波和电压波动； • 储能系统对电厂厂用电率影 响； • 储能系 统谐波输出对继电保护的 影响； • 储能系 统对发电机、励 磁变、主变、高厂变等电 气量保护的 影响； • 储能系 统对机组高压厂用段低电压保护的 影响。 4 消防与劳动安全 • 满足或者参考相关行业的制造及设计 规范 《 中华人民共和国安全生产法 》 《 中华人民共和国消防法 》 《 电力设备典型消防规程 》 《 新能源汽车火灾扑救规程 》 公安部公消 〔 2016〕 413号 《 锂电池生产仓储使用场所火灾扑救安全要点 》 公安部公消 2016413号 《 大中型火力发电厂设计规范 》 (GB50660-2011) 《 采暖通风与空气调节设计规范 》 (GB50019-2012) 《 建筑设计防火规范 》 (GB50016-2006) 《 火力发电厂和变电站照明设计技术规定 》 (DL5390-2014). 4 消防与劳动安全 • 储能系统内部的消防及安全设计 1）储能装置在消防系统上的设计，依照 GB50116《 火灾自动报警系统设 计规范 》 、 GB50370-2005《 气体灭火系统设计规范 》 执行。 2）储 能 系统电池组、配电系统、消防系统等附属系统应采用具有相关资 料的设备厂家产品。 3）同 一集中箱的电池系统、控制系统等进行防火隔 离； 4）储能系统的防爆设计。 5）电池中心温度、集中箱环境温度等的适当增加设计裕度，保障主系统 的安全； 4 消防与劳动安全 • 储能系统外部的消防及安全设计 1) 储能系统预留消防通道。 2）引接消防管道，并与全厂消防管网对接。 4）储能系统场地配备必要的消防设施。 5）储能系统的消防监控纳入全厂消防监控系统，进行全厂联防。 6）制 定完善的储能系统管理制度、操作运行规程及消防应急 预案。 7）有资质的设计单位进行消防专篇的设计，并 进行安防报审； 5 储能系 统 的可研概算 • 编制依据及深度： 《 火力发电工程经济评价导则 》 ； 《 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定 》 ； 业主方提供的设计输入资料及其他要求。 • 编制原则： 项目划分及费用标准，按国家能源局发布的 《 火力发电工程建设预算编制 与计算规定 》 （ 2013年版）； 定额选用、人工工资、材料预算价格、编制基准期价差、设备价格、取费 标准等均需按照国家及地方有关规定计算。 汇报完毕！ 期待与您的合作！ 谢谢！ 地址：中国山西省太原市迎泽区迎泽大街 255号 邮编： 030000 电话： 0351-8232550 Add: No.255 Yingze Street, Yingze District, Taiyuan City, Shanxi Province,China Tel： 15203518100 www.sepec.ceec.net.cn