段志鵬，韓 冰

（山西京能呂臨發(fā)電有限公司，山西 呂梁 033000）

1 儲(chǔ)能系統(tǒng)簡(jiǎn)介

儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)AGC調(diào)頻的技術(shù)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)獲得論證。從2003年開始，美國(guó)各電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、研究咨詢機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能設(shè)備供應(yīng)商等通過(guò)大量的火電廠調(diào)試數(shù)據(jù)與未安裝儲(chǔ)能裝置前后分析、對(duì)比均表明儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)AGC調(diào)頻的效果遠(yuǎn)好于火電機(jī)組，對(duì)系統(tǒng)整體AGC控制有很好的改善作用。其中，2008年美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的分析報(bào)告指出，同等容量機(jī)組對(duì)比下，安裝儲(chǔ)能裝置系統(tǒng)后進(jìn)行電網(wǎng)AGC調(diào)頻的效果是水力發(fā)電廠機(jī)組的1.7 倍，是燃?xì)廨啓C(jī)的2.7 倍，是火力發(fā)電機(jī)組和聯(lián)合循環(huán)機(jī)組調(diào)頻效果的20倍。此后2010年3月紐約州電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，占其電網(wǎng)275MW總體調(diào)頻容量3.3 %的9MW的飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻系統(tǒng)，完成了全網(wǎng)23.8 %的總調(diào)頻任務(wù)。此外，美國(guó)最大的電力市場(chǎng)PJM對(duì)儲(chǔ)能AGC調(diào)頻效果進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果顯示，在實(shí)現(xiàn)同樣的CPS頻率控制效果的前提下，應(yīng)用儲(chǔ)能調(diào)頻能夠降低超過(guò)50%的傳統(tǒng)機(jī)組的調(diào)頻容量，將大量傳統(tǒng)機(jī)組容量從繁重的AGC調(diào)頻功能中解放出來(lái)。

自從2007年，國(guó)家先后推出了一些與儲(chǔ)能相關(guān)法律法規(guī)，包括890法案、755法案以及784法案等，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)提供電網(wǎng)AGC調(diào)頻服務(wù)提供了有力的政策保障：（1）在市場(chǎng)資格準(zhǔn)入方面，允許儲(chǔ)能系統(tǒng)參與AGC調(diào)頻市場(chǎng)；（2）在經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償方面，要求電力市場(chǎng)需按照調(diào)頻效果付費(fèi)的原則對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行合理的AGC補(bǔ)償；（3）在市場(chǎng)范圍方面，除了已有的電力市場(chǎng)（ISO/RTO），允許儲(chǔ)能為傳統(tǒng)的電力公共事業(yè)公司提供第三方輔助服務(wù)。可以預(yù)見，美國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)頻中的商業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)迅速增長(zhǎng)。

LiFePO4電池的工作原理是：電池充電時(shí)，正極材料中的鋰離子脫出來(lái)，經(jīng)過(guò)電解液，穿過(guò)隔膜進(jìn)入到負(fù)極材料中；電池放電時(shí)，鋰離子又從負(fù)極中脫出來(lái)，經(jīng)過(guò)電解液，穿過(guò)隔膜回到正極材料中。（注：鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來(lái)回遷移而命名的，所以鋰離子電池又稱“搖椅電池”。）磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)鉛酸電池參數(shù)的比較（見表1）。

某電廠采用磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)在調(diào)峰過(guò)程中曲線比較（如圖1），從曲線中可以看到，跟蹤電網(wǎng)AGC指令過(guò)程中，儲(chǔ)能調(diào)整過(guò)的合并出力曲線要明顯好于機(jī)組單獨(dú)的出力曲線，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠快速有效地補(bǔ)償和修正機(jī)組出力與AGC指令間的偏差。AGC指令更新時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在1s內(nèi)完成出力方向的調(diào)整和出力功率的控制。在AGC指令的反向調(diào)節(jié)過(guò)程中，該特性和修正效果表現(xiàn)得尤為明顯。

圖1 磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)在調(diào)峰過(guò)程中曲線

2 儲(chǔ)能系統(tǒng)接線方式

3套儲(chǔ)能單元分別經(jīng)高壓室儲(chǔ)能出線20BCB32，20B CB33和20BCB34接入儲(chǔ)能就地6.3 kV母線段，儲(chǔ)能就地母線段通過(guò)進(jìn)線柜20BCB31和2號(hào)機(jī)6.3 kV母線段出線柜20BBB26接入廠內(nèi)6.3 kV母線（如圖2）。

圖2 儲(chǔ)能接線圖

3套儲(chǔ)能單元的輔助設(shè)備用電及配電房?jī)?nèi)照明用電通過(guò)廠內(nèi)公用PC02段新增380V出線柜JOBHB12GS001引出，儲(chǔ)能配電房低壓室內(nèi)設(shè)分支開關(guān)分別供電給各儲(chǔ)能附屬配件。

3 儲(chǔ)能系統(tǒng)集成

3.1 儲(chǔ)能模塊（蓄電池儲(chǔ)能單元、輸出功率變換裝置）

儲(chǔ)能系統(tǒng)包括三個(gè)儲(chǔ)能單元（如圖3），1個(gè)儲(chǔ)能單元=1個(gè)蓄電池單元+1個(gè)雙向功率變換裝置（PCS）。一個(gè)儲(chǔ)能單元的額定功率是3MW，額定容量是1.477 MWh。每個(gè)單元中包含有16×26塊鋰電池。儲(chǔ)能系統(tǒng)共有3個(gè)儲(chǔ)能單元，總功率為9MW。可做充電（作為負(fù)荷，并網(wǎng)功率為負(fù)值）和放電運(yùn)行（作為電源，并網(wǎng)功率為正值）。

圖3 控制原理圖

3.1.1 蓄電池單元

蓄電池單元選用美國(guó)A123Systems公司的磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)。在按照規(guī)程規(guī)定嚴(yán)格操作運(yùn)行下，蓄電池的充放電次數(shù)可達(dá)到數(shù)百萬(wàn)次，可使蓄能系統(tǒng)使用10年以上，減少蓄電池頻繁更換的投資費(fèi)用。而且蓄電池在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)排放危害環(huán)境的“三廢”，各種保護(hù)控制模塊齊全，高度集成，只需要檢修人員定期進(jìn)行檢查維修，不需要安排專人值班監(jiān)護(hù)。

3.1.2 雙向功率變換裝置（PCS）

雙向功率變換裝置作為儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)連接的功率接口設(shè)備，承擔(dān)控制電網(wǎng)與儲(chǔ)能單元間能量雙向流動(dòng)的功能，滿足功率控制精度和充放電快速轉(zhuǎn)換的響應(yīng)速度要求。該廠選用ABB公司PCS100逆變?cè)O(shè)備。其大容量功率變換裝置采用單級(jí)PWM全橋拓?fù)洌饕獦?gòu)成部分包括基于高頻功率半導(dǎo)體器件的雙向PWM逆變回路、網(wǎng)側(cè)濾波器、直流側(cè)和交流側(cè)保護(hù)裝置，以及外圍的數(shù)字控制回路、并網(wǎng)變壓器等。功率變換裝置內(nèi)置的數(shù)字控制單元檢測(cè)網(wǎng)側(cè)和直流側(cè)電壓/電流，控制高頻功率器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，進(jìn)而控制逆變器交流輸出端的電壓幅值和相位，從而控制能量在電網(wǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)間的流動(dòng)。同時(shí)，功率變換裝置能夠滿足并網(wǎng)電能質(zhì)量要求，包括并網(wǎng)電流諧波、相間不平衡和直流分量的要求；滿足對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)性要求，包括電壓和頻率波動(dòng)范圍，故障穿越能力要求；具備完善的故障監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能，包括直流側(cè)和交流側(cè)過(guò)電壓/電流保護(hù)、短路和接地故障保護(hù)、系統(tǒng)過(guò)載/過(guò)熱保護(hù)功能（如圖4）。

圖4 BESS電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主回路單線圖

3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)控制系統(tǒng)

儲(chǔ)能控制系統(tǒng)由一組儲(chǔ)能系統(tǒng)總控制單元與3組儲(chǔ)能系統(tǒng)子控制單元構(gòu)成。其中，儲(chǔ)能系統(tǒng)總控制單元由睿能公司開發(fā)，儲(chǔ)能系統(tǒng)子控制單元采用PLC控制器，機(jī)組DCS為新華XDPS400e控制系統(tǒng)。

火電機(jī)組與儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)頻的工作原理是在原機(jī)組的基礎(chǔ)上，在6kV母線上接入儲(chǔ)能系統(tǒng)，在AGC調(diào)節(jié)指令發(fā)出后，火電機(jī)組升降負(fù)荷未作出反應(yīng)之前，通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)快速進(jìn)行充放電，從而補(bǔ)充功率的變化，這樣提高了火電機(jī)組在AGC調(diào)節(jié)過(guò)程中的相應(yīng)速度和精確度，使曲線跟蹤更加緊密。在運(yùn)行過(guò)程中，儲(chǔ)能裝置通過(guò)協(xié)調(diào)裝置指令接收此時(shí)機(jī)組發(fā)電容量和調(diào)度指令，對(duì)火電機(jī)組風(fēng)煤比、煤水比等干擾指令不會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)火電機(jī)組原先DCS控制指令，不會(huì)產(chǎn)生影響，屬于獨(dú)立的一套系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制子單元位于儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱內(nèi)，接收儲(chǔ)能系統(tǒng)總控單元指令，并實(shí)際控制儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行和出力。

3.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)DCS監(jiān)視及控制系統(tǒng)的主要功能

（1）監(jiān)控AGC指令、機(jī)組出力、機(jī)組和儲(chǔ)能合并出力、AGC指令和機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作。

（2）監(jiān)控機(jī)組AGC投入或退出狀態(tài)，儲(chǔ)能系統(tǒng)AGC投入或退出狀態(tài)。

（3）監(jiān)控儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，即儲(chǔ)能單元的運(yùn)行，停機(jī)，維護(hù)等狀態(tài)。

（4）監(jiān)控操作員站與儲(chǔ)能系統(tǒng)通訊狀態(tài)。

（5）操作儲(chǔ)能系統(tǒng)，如儲(chǔ)能系統(tǒng)啟/停機(jī)，系統(tǒng)復(fù)位和儲(chǔ)能單元操作等。

3.4 儲(chǔ)能系統(tǒng)保護(hù)配置情況

儲(chǔ)能系統(tǒng)接入保護(hù)設(shè)計(jì)由冀北電力設(shè)計(jì)院進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，并由華北電科院進(jìn)行保護(hù)值整定計(jì)算。儲(chǔ)能系統(tǒng)具備自主保護(hù)功能，正常運(yùn)行故障情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)和6.3 kV開關(guān)能夠主動(dòng)動(dòng)作，斷開故障節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，6.3 kV儲(chǔ)能出線開關(guān)與相應(yīng)功率變換系統(tǒng)（PCS）的480V側(cè)斷路器聯(lián)動(dòng)。儲(chǔ)能出線開關(guān)故障動(dòng)作會(huì)同時(shí)斷開PCS480V側(cè)斷路器。PCS480V側(cè)斷路器在下列故障動(dòng)作情況下，會(huì)同時(shí)斷開儲(chǔ)能6.3 kV出線開關(guān)。

（1）儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS集裝箱門打開。

（2）觸發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)急停按鈕。

（3）儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱探測(cè)到火警。

（4）儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS集裝箱變壓器側(cè)門打開。

（5）儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS6.3 kV升壓變壓器過(guò)溫超過(guò)200℃。

3.5 其他輔助系統(tǒng)

儲(chǔ)能系統(tǒng)包含有5組冷卻裝置，不需要專門設(shè)置冷卻回路，儲(chǔ)能輔助系統(tǒng)需要380V，200A容量，由廠內(nèi)公用PC02段提供。儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部具有UPS設(shè)計(jì)，在斷電情況下為控制系統(tǒng)和PCS提供電源，保證斷電情況下系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

儲(chǔ)能系統(tǒng)電池儲(chǔ)能單元采用集裝箱封裝，集裝箱內(nèi)集成了火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)，火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)能夠探測(cè)到集裝箱內(nèi)的異常情況并自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)。報(bào)警信息可接入全廠火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)具備自主保護(hù)功能，正常運(yùn)行故障情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)和6.3 kV開關(guān)能夠主動(dòng)動(dòng)作，斷開故障節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，6.3 kV儲(chǔ)能出線開關(guān)與相應(yīng)功率變換系統(tǒng)（PCS）的480V側(cè)斷路器聯(lián)動(dòng)。儲(chǔ)能出線開關(guān)故障動(dòng)作會(huì)同時(shí)斷開PCS480V側(cè)斷路器。PCS480V側(cè)斷路器在下列故障動(dòng)作情況下，會(huì)同時(shí)斷開儲(chǔ)能6.3 kV出線開關(guān)。

（1）儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS集裝箱門打開。

（2）觸發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)急停按鈕。

（3）儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱探測(cè)到火警。

（4）儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS集裝箱變壓器側(cè)門打開。

（5）儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS6.3 kV升壓變壓器過(guò)溫超過(guò)200℃。

4 儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行操作界面

4.1 儲(chǔ)能信息界面

2號(hào)機(jī)組儲(chǔ)能系統(tǒng)接入后，在集控室DCS增加儲(chǔ)能畫面，并新增2號(hào)機(jī)組儲(chǔ)能控制系統(tǒng)操作員站。運(yùn)行人員可通過(guò)集控室DCS儲(chǔ)能界面（如圖5），以及2號(hào)機(jī)組儲(chǔ)能控制系統(tǒng)操作員站畫面對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和操作。通過(guò)DCS儲(chǔ)能畫面可對(duì)廠內(nèi)6.3 kV母線段20BBB26出線開關(guān)，儲(chǔ)能就地6.3 kV母線段的20BCB31進(jìn)線開關(guān)，各儲(chǔ)能單元的出線開關(guān)（20BCB32，20BCB33，20BCB34）及備用開關(guān)20BCB35進(jìn)行操作，并監(jiān)控儲(chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)繼保裝置狀態(tài)、電流等測(cè)量信號(hào)。通過(guò)2號(hào)機(jī)組儲(chǔ)能控制系統(tǒng)操作員站畫面可對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、AGC調(diào)度指令、2號(hào)機(jī)組出力、儲(chǔ)能系統(tǒng)出力，儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電狀態(tài)以及儲(chǔ)能系統(tǒng)啟停控制等進(jìn)行操作和監(jiān)控。

圖5 儲(chǔ)能界面

信息說(shuō)明：

調(diào)度指令-電網(wǎng)AGC指令，由DCS或RTU下發(fā)至儲(chǔ)能系統(tǒng)。

機(jī)組出力-DCS采集機(jī)組出力并下發(fā)至儲(chǔ)能系統(tǒng)。

儲(chǔ)能出力-DCS采集儲(chǔ)能出力并下發(fā)至儲(chǔ)能系統(tǒng)。

合并出力-儲(chǔ)能系統(tǒng)合并機(jī)組出力和儲(chǔ)能出力。

一次標(biāo)志-DCS下發(fā)機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作至儲(chǔ)能系統(tǒng)：一次調(diào)頻動(dòng)作或一次調(diào)頻不動(dòng)作。

AGC標(biāo)志-機(jī)組AGC投入標(biāo)志，DCS下發(fā)至儲(chǔ)能系統(tǒng)：AGC投入或AGC退出。

儲(chǔ)能模式-儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)前工作模式：AGC投入或AGC退出。

4.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)界面

所有指示燈紅色為“正常狀態(tài)”，綠色為“故障狀態(tài)”（如圖6）。儲(chǔ)能-集控通訊狀態(tài)指的是儲(chǔ)能系統(tǒng)與儲(chǔ)能操作員站計(jì)算機(jī)直接的通訊狀態(tài)，在儲(chǔ)能系統(tǒng)與集控中心的操作員站通訊正常（即狀態(tài)指示為紅色）的情況下，儲(chǔ)能操作員站信息有效。

圖6 設(shè)備狀態(tài)界面

儲(chǔ)能設(shè)備總體狀態(tài)兩種：

正常：至少有一個(gè)儲(chǔ)能單元處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

停機(jī)或維護(hù)：所有儲(chǔ)能單元都不在正常運(yùn)行狀態(tài)。

儲(chǔ)能單元分為1號(hào)，2號(hào)，3號(hào)，其運(yùn)行狀態(tài)分為以下四種：

維護(hù)模式狀態(tài)：儲(chǔ)能系統(tǒng)正處于維護(hù)模式。

正常運(yùn)行狀態(tài)：儲(chǔ)能系統(tǒng)正處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

故障停機(jī)狀態(tài)：儲(chǔ)能單元因故障單元進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。

正常停機(jī)狀態(tài)：儲(chǔ)能系統(tǒng)正常流程進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。

進(jìn)一步分析浮標(biāo)站在陣風(fēng)方面與周邊站點(diǎn)的關(guān)系,統(tǒng)計(jì)2016年各月5級(jí)及以上風(fēng)的頻次(表3),可以看出城區(qū)國(guó)家氣象站出現(xiàn)關(guān)注狀態(tài)(短臨業(yè)務(wù)陣風(fēng)達(dá)到5級(jí)進(jìn)入關(guān)注狀態(tài))的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它3個(gè)站點(diǎn)。存在這一現(xiàn)象的原因主要有兩點(diǎn),國(guó)家站位于城區(qū)鑊子山山頂,本身根據(jù)近地面風(fēng)速規(guī)律,風(fēng)速值要高于拔海高度較低的站點(diǎn),加之國(guó)家站周邊探測(cè)環(huán)境優(yōu)于區(qū)域自動(dòng)站,對(duì)風(fēng)向風(fēng)速的干擾比較少,因此對(duì)較大陣風(fēng)的靈敏度相對(duì)要高一些。

4.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)的投退操作

4.3.1 控制命令總覽

系統(tǒng)控制命令（如圖7）設(shè)計(jì)有權(quán)限保護(hù)，需要輸入相應(yīng)的賬號(hào)和密碼，賬號(hào)級(jí)別不一樣，權(quán)限不一樣。

圖7 系統(tǒng)控制命令界面

4.3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)啟停機(jī)操作

（1）正常啟動(dòng)：在系統(tǒng)控制命令區(qū)，按“儲(chǔ)能系統(tǒng)啟機(jī)”按鈕，等待儲(chǔ)能單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

（2）正常停機(jī)：在系統(tǒng)控制命令區(qū)，按“儲(chǔ)能系統(tǒng)停機(jī)”按鈕，等待儲(chǔ)能單元進(jìn)入正常停機(jī)狀態(tài)。

（3）AGC投入：在系統(tǒng)控制命令區(qū)，按“儲(chǔ)能AGC投入”按鈕，等待儲(chǔ)能模式為“AGC投入”工作模式（在機(jī)組-儲(chǔ)能信息中查看）。

（4）AGC退出：在系統(tǒng)控制命令區(qū)，按“儲(chǔ)能AGC退出”按鈕，等待儲(chǔ)能模式為“AGC退出”工作模式（在機(jī)組-儲(chǔ)能信息中查看）。

4.3.3 正常停機(jī)流程

4.3.4 需緊急停機(jī)情況

儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如出現(xiàn)極端異常情況，運(yùn)行人員可按照緊急停機(jī)流程，通過(guò)依次斷開3套儲(chǔ)能單元的出線開關(guān)（開關(guān)編號(hào)：20BCB32，20BCB33和20BCB34），直接切除儲(chǔ)能系統(tǒng)。遇到以下極端異常情況時(shí)，應(yīng)按照緊急停機(jī)流程進(jìn)行停機(jī)操作。

（1）運(yùn)行人員觀察到儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備有煙霧、火光、儲(chǔ)能設(shè)備火災(zāi)報(bào)警器鳴響/閃爍情況，而保護(hù)裝置未正常動(dòng)作。

（2）運(yùn)行人員觀察到儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)電流、電壓、頻率異常，而保護(hù)裝置未正常動(dòng)作。

（3）運(yùn)行人員觀察到6.3 kV段內(nèi)異常，需要直接切除儲(chǔ)能系統(tǒng)。

（4）運(yùn)行人員觀察到6.3 kV段內(nèi)異常，且原因不明，為了迅速排除可能故障源，需要切除儲(chǔ)能系統(tǒng)。

（5）2號(hào)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)組振蕩等惡劣情況下，需要切除儲(chǔ)能系統(tǒng)。

4.3.5 緊急停機(jī)流程

（1）進(jìn)入DCS儲(chǔ)能操作畫面。

（2）斷開儲(chǔ)能6.3 kV出線開關(guān)20BCB32，直接切除1號(hào)儲(chǔ)能單元。

（3）斷開儲(chǔ)能6.3 kV出線開關(guān)20BCB33，直接切除2號(hào)儲(chǔ)能單元。

（4）斷開儲(chǔ)能6.3 kV出線開關(guān)20BCB34，直接切除3號(hào)儲(chǔ)能單元。

（5）斷開儲(chǔ)能6.3 kV進(jìn)線開關(guān)20BCB31。

（6）斷開廠內(nèi)6.3 kV出線開關(guān)20BBB26。

5 儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益

山西國(guó)家電網(wǎng)《兩個(gè)細(xì)則》對(duì)AGC機(jī)組的考核分為AGC可用率考核和AGC性能考核兩大版塊。因?yàn)榱姿徼F鋰電池蓄能裝置在AGC的調(diào)節(jié)和火電廠機(jī)組在AGC調(diào)節(jié)方面是相互不干擾的兩個(gè)系統(tǒng)，所以儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用將直接提高電網(wǎng)對(duì)AGC機(jī)組調(diào)節(jié)性能的考核。調(diào)節(jié)性能的考核Kp值是對(duì)調(diào)節(jié)速率K1、調(diào)節(jié)精度K2、響應(yīng)時(shí)間K3的綜合性考核。公式為Kp=K1×K2×K3。

通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻，ΔP、ΔT值均有明顯降低，Kp值可由未投儲(chǔ)能前的小于1.0 提升至5.0 以上。根據(jù)機(jī)組調(diào)節(jié)深度D和綜合性能指標(biāo)Kp進(jìn)行AGC調(diào)節(jié)性能補(bǔ)償，Kp值的提高也意味著補(bǔ)償收益的增多。此外，Kp值的提高可以將火電機(jī)組從繁重的AGC調(diào)頻任務(wù)中解放出來(lái)，調(diào)頻的快速響應(yīng)能力帶來(lái)了相對(duì)穩(wěn)定的出力及高負(fù)荷率，這將減少燃煤機(jī)組由于頻繁過(guò)度調(diào)節(jié)造成對(duì)機(jī)組的損傷，將提高火電機(jī)組運(yùn)行效率。

項(xiàng)目投運(yùn)后，將為山西電網(wǎng)提供最優(yōu)質(zhì)的AGC調(diào)頻電源，預(yù)計(jì)每年將新增產(chǎn)值（AGC補(bǔ)償收益）總計(jì)約2000萬(wàn)元。

實(shí)際情況，2018年11～12月投入儲(chǔ)能后兩月大致補(bǔ)償133.81 萬(wàn)元，2019年全年投入儲(chǔ)能后全年大致補(bǔ)償979.79 萬(wàn)元。

6 結(jié)論

通過(guò)安裝磷酸鐵鋰電池蓄能裝置后機(jī)組在電網(wǎng)AGC運(yùn)行下，調(diào)節(jié)深度和調(diào)節(jié)性能進(jìn)行對(duì)比，得出磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻效果是燃煤機(jī)組的3.3 倍左右，同時(shí)也具有一定的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及環(huán)境效益。當(dāng)前隨著新能源的快速發(fā)展，中國(guó)火力發(fā)電已經(jīng)從過(guò)去的單純論發(fā)電量轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)節(jié)電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定的多重角色轉(zhuǎn)變。隨著煤炭成本的提高，現(xiàn)貨交易的推廣，火力發(fā)電盈利空間越來(lái)越小，安全穩(wěn)定可靠?jī)?chǔ)能系統(tǒng)低投入、高回報(bào)的優(yōu)勢(shì)必將在火力發(fā)電的應(yīng)用市場(chǎng)中迎來(lái)更多的青睞。