论电网储能自动化控制对智能电网的贡献论文_高玉亮

论电网储能自动化控制对智能电网的贡献论文_高玉亮

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摘要:在经济技术发展的时代背景下,电能需求不断上升,这就对电能的持续供应提出了更高的要求。本文对固体电储能装置的分散储能特性和自动控制系统进行分析,通过固体电储能装置消纳风电和其他清洁能源功能,进行调峰供暖,从成果角度进一步思考固体电储能装置自动化控制对智能电网的贡献。电网大数据调度和自动控制,能够将固体电储能装置及自动控制系统纳入智能电网系统,起到迅速平衡电网、达到调峰的目的,在智能电网发展过程中应考虑储能系统的自动化控制,以满足电网的需求。

关键词:智能电网;固体电储能;供热;调峰

引言

在现代化社会中,应用最为广泛的能源就是电能,伴随着各项技术飞速发展,重新调整了电能生产领域的流程化项目。作为国民经济增长的支柱性产业,电力企业要想达到人们对电能逐年增长的需求量,必须要对电能生产结构进行进一步的优化。传统的电网运行系统具有很大的不足,使点电能供应质量大大下降,电能的供应也相对滞后,发挥储能技术的优势,能够使电力生产的灵活程度得到显著提高,对社会经济的发展具有非常大的积极影响。

1电能生产中存在的问题及储能技术的作用

1.1电力系统的安全运行存在阻碍性问题

在当今社会,电力需求不断增加,这就使得电力系统不断调整,其内部运行环境也就更加复杂,不仅电力系统容量呈现出了量化增加特点,电网更是有所拓展,而电网的稳定性就会相对下降,这将会阻碍电力事业的高效发展,其运行环境的安全性也难以得到基本保障,这就需要从电网运行的实际情况入手,开展有针对性的强化工作,在这一环节中应当增强各个部分的强耦合性、系统运行环境也需要作出适宜性调整。因此不难发现,大电网稳定性的缺失,不仅会对电网运行的安全性造成不良影响,更会阻碍电力事业的高效发展。

1.2可再生能源的利用效率低

在当今社会,能够消耗总量不断增加,例如石油等不可再生资源,在不断开发并使用这类能源时,其存在量逐渐减少,并且呈现出了耗竭现象。因此,能源应用问题日益激化,这就需要寻找替代能源,实现能源结构的优化调整,而风能及太阳能等资源是可再生资源,在将这类资源进行高效利用后,就能在一定程度上缓解能源应用问题,实现能源的可持续发展。而电气工程领域对能源的耗费程度较高,为了解决能源利用现状,就需要应用可再生资源对应用能源做出替换。但是在实际应用环节,能源利用率却普遍不高,并且稳定性难以保证,这就使得资源利用效率难以提升。

2现有储能技术的方式

2.1抽水储能技术

按照相关的容量对抽水储能电站进行建造,一般情况下,储存能量在释放的时候能释放少则几个小时,多则几天,并且效率都能保持在75%左右。这种方式通常应用在能量管理和频率控制的领域。抽水储能的一项最大的特征就是储存的能量非常大,也正是由于这项特点,所以和电力系统的发展是十分切合的。

2.2蓄电池储能技术

用于储能的NaS电池可以对脉冲功率进行输出,同时由于高效的功率,因此在通常输出的功率也是额定功率的6倍,但是整项工作的开展通常不会超过30s。这一特点使得我们能更好地对电能进行调整和完善,将整体的设备经济性进行有效提升和发展。

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2.3超级电容器储能技术

一般情况下,超级电容器要比常规的电容器更具有介电常数、耐压力且拥有较大的表面积。例如:陶瓷超级电容器的绝缘能力就比较强,同时由于陶瓷超级电容器的耐压水平比较高,因此这项技术也为今后储能的应用和发展提供了良好的基础。

3固体电储能系统的自动化控制

随着国民经济的快速发展,用户对电力的需求不断增加,电网的电力负荷峰谷差逐渐加大,运行中必须采取调峰措施,以保证电力系统供用电的平衡。传统的调峰方法一般有火电调峰、燃气轮机组调峰和水电调峰,这些方法都是从发电侧进行调节,通过调整全网发电机的出力来跟随电网负荷的波动。这对发电机组的调峰容量和自动化提出了较高的要求,而且机组的频繁起停也造成了燃料资源的浪费。从建设成本和能源利用的角度出发,通过增加发输配电设备来满足高峰负荷的需求变得越来越困难。储能电站可以从负荷侧对电网的峰、谷负荷进行调节,起到削峰填谷的双向作用,不仅可以减少发电、输电设备的投资,提高设备利用率,还可以减小线路损耗,获得可观的经济效益,是解决电网峰谷差问题的有效途径。这些电网储能系统包括固体电储能装置的自动化控制,将在智能电网中发挥更加巨大的作用。

该项目自动化控制方案非常精细。首先需要考虑最终控制目的是所需供暖房间的温度情况。不同用途的房间在不同的时段需要不同的温度。这样,根据房间用途不同,找出有代表性的房间,安装温度测量元件,测量房间温度。当然在选择测量元件时,应尽可能选用无线测温元件,减少电缆敷设及房间改造工作。安装好温度元件后,根据这几个房间的温度(实际运行中选用的是3个代表性房间的三选中温度值)用于调整固体电储能装置的供水温度定值。当房间温度低于标准房间温度时,提高供水温度定值;当房间温度高于标准房间温度时,降低供水温度定值。供水温度定值在不同时段(入冬初期、中期和末期)以及不同的天气设置不同的变化区间。入冬初期、末期或者天气较好时设置较低的最高供水温度即可,入冬中期或者天气较冷时则需要较高的最高供水温度。根据供水温度与供水温度定值的差来调节风机的速度。当供水温度超过定值时,减小风量;低于定值时,增加风量。根据供回水温差来控制水泵调节其速度。当供回水温差大时,说明房间消耗热量较多,此时则需要提高水泵转速,加大供热量;反之,则减小供热量。固体储热材料的最高储热温度同样需要与天气结合。当天气较冷时,储热能量就会消耗较多,剩余储热温度就会较低,再根据室外温度情况选择设置当天晚上储热最高温度。

结语

综上所述,电能在中国社会发展中占据重要地位,不但影响人们生活水平的提升,也对社会发展产生潜移默化的影响。分析储能技术在电气行业内的发展,能深刻的了解到电能存储方式在工程建设中的重要性,也能对中国电能的未来发展提供合理化建议,使中国的电能行业未来发展能处于世界领先地位,进而推动中国社会的现代化发展进程。

参考文献

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[5]罗星,王吉红,马钊.储能技术综述及其在智能电网中的应用展望[J].智能电网,2014,2(1):7-12.

论文作者:高玉亮

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/6

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