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第七届电源科技奖获奖展示 | 二等奖:杂散式储能融合协同控制关键技术及工程化应用

发布日期:2021/12/1 15:45:37 浏览量:1101 分享:

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完成单位:北方工业大学、南京工程学院、中国电力科学研究院有限公司南京分院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

主要完成人:李建林、葛乐、刘硕、李雅欣、辛迪熙、周旭、胡安平

项目亮点

本项目研制了杂散式储能单元融合潜力评估方法,建立了储能资源融合调控机制,研发了储能融合协同调控系统关键设备,设计出了杂散式储能融合协同调控系统互动平台,相关技术在国际上处于领先地位,为推动实现我国“30·60双碳”目标做出了重大贡献。

项目介绍

随着我国“30·60双碳”目标的提出,新能源发电和电动汽车将得到快速发展。以电动汽车为代表的“分散式”储能单元可为电网提供调峰、调频等辅助服务,同时在提高电网设备利用率方面也给电力系统带来新的机遇。然而电动汽车充放电和零散的用户侧储能单元调度运行均存在碎片化,杂散分布的特点。如果将这些“杂、散、无规律”的储能单元融合协同起来形成一个“大、协同、有规律”的储能融合协同网络,安全稳定的接受电网调控,将提高电网应急响应与灵活调控能力。如何快捷有效的对这些杂散式储能单元进行融合潜力评估,将其进行协同控制,为用户提供更稳定的电力保障,是一个重要的研究方向。

首先,项目组提出了杂散式储能融合评估方法,该方法可对储能单元的融合潜力进行评估,筛选和排序。同时,开发了国际首套储能单元汇聚评估系统,为无序、独立运行的储能单元融合协同控制提供了技术支撑。

其次,项目组确立了储能资源“统一决策、分散响应”的调控机制。通过一致性算法,建立分层决策模型,提出不同时间尺度下动态自适应复合决策策略,满足各储能的单元固有运行模式和最大程度响应融合协同控制能量需求。

第三,项目组构建了杂散式储能单元远程和本地相互耦合的分层实时调控平台。从资源开放共享、高效利用的角度出发,引入共享机制,兼顾平台运营商和储能个体各方利益最优化,提出储能个体资源利用率。

最后,项目组开发了可应用于电动汽车等储能单元的协同调控终端系统,并构建了广域规模化杂散式储能融合协同互动平台。建立了储能单元即插即用实现方法和认证注册机制等信息交互标准协议,保障储能单元的功率优化分配。

最后,依托项目组所提出的理论和相关研发产品,将其工程化,已取得了较大的经济利益。相关技术应用已建立和部署各类平台和终端系统近千套,累计销售额30.3亿元产生利润约9亿元。相关技术在江苏镇江、无锡等地区多项分散式储能示范工程率先推广应用,取得了良好的效果,并逐步向全国进行推广。

项目图片

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项目完成单位

第一完成单位 北方工业大学:在项目中主导了创新点研究与开发。构建了延缓配电网升级改造、提高新能源电源消纳和改善电能质量等不同目标的杂散式储能优化配置模型,提出杂散式储能融合汇聚潜力评估方法,主导开发了杂散式储能单元融合汇聚潜力评估系统,建立储能资源与实际需求的实时匹配度指标体系;主导开发了广域杂散式储能聚合互动平台,建立了就地调控相互耦合的分层实时控制架构提出杂散式储能融合汇聚的协同控制策略,形成面向广域杂散式储能融合协同互动技术;设计了对电网和用户双向激励的需求响应收益分享机制,最大化利用系统的可调资源,实现不同时间尺度下响应电网动态过程的全覆盖;主导了杂散式储能融合网络调控终端装备研制,并在多省市内多个储能电站推广应用,实现对储能系统运行性能、设备兼容性及汇聚经济效益等方面的多维度评价,为杂散式储能单元融合汇聚应用提供重要支撑。

第二完成单位 南京工程学院:在项目中主导了相关设备和系统的研制。构建了基于延缓配电网升级改造、提高新能源电源消纳和改善电能质量等不同目标的储能汇聚评价提系,主导了杂散式储能设备汇聚评估系统的开发。主导开发了广域杂散式储能融合的能量互动平台和杂散式储能远程和本地相互耦合的分层实时调控平台,设计了对电网和用户双向激励的需求响应收益分享机制,最大化利用系统的可调资源,实现不同时间尺度下响应电网动态过程的全覆盖;主导了杂散式储能集群调控终端系统的研制,基于此构建广域规模化杂散式储能融合协同互动平台,实现对储能系统运行性能、设备兼容性及汇聚经济效益等方面的多维度评价,并将有关技术在包括江苏省在内的多地进行推广应用。

第三完成单位 中国电力科学研究院有限公司:参与了储能设备汇聚评估系统的开发,建立了计及汇聚容量、成本、收益等因素的分散式储能汇聚潜力模型,主导建立了基于时间尺度,容量支撑能力,技术经济指标和可靠性的储能汇聚潜力模型。参与了创新点2中广域杂散式储能融合的能量互动平台的开发,主导并提出了向广域储能汇集的储能聚合互动方法,及储能需求响应调控策略。

第四完成单位 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院:参与完成了储能单元协同调控终端系统的研制,构建了广域规模化杂散式储能融合协同互动平台,实现了储能电站之间的数据共享。参与完成了杂散式储能远程和本地相互耦合的分层实时调控平台的研究与开发,构建了储能电站集中控制与分散式储能单元就地调控相互耦合的分层实时控制架构。推动项目成果在技术型企业中实现产业化运营和转化,为储能应用新模式和新业态发展提供了技术支撑。

第一完成人简介

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李建林

教授

李建林,二级教授,博导,国家级人才,中国电工技术学会储能标委会秘书长,中国可再生能源学会储能专委会秘书长,IEEE PES 储能运行控制分会副主席,北京电工技术学会副理事长、储能领跑者联盟副理事长。受聘大连理工大学,湖南大学、南京工程学院等高校兼职教授。《电网技术》、《电工技术学报》、《电力系统自动化》、《高电压技术》、《太阳能学报》等权威期刊编委。近年来荣获国家百千万人才、北京市百千万人才、中国可再生能源学会人物奖、天山学者等称号。先后承担储能领域国家级项目多项,其中,主持国家重点研发技术项目1项,国家863课题4项,国家自然基金项目3项,国家电网公司储能方向重大项目10项。在国内外核心期刊发表文章150余篇,其中100余篇被SCI/EI检索,授权发明专利50余项。负责起草储能领域行业标准10余项,著有《大规模储能技术》、《智能电网中的风光储关键技术》、《储能系统电网调频技术》等著译作10余部。在储能领域获省部级一、二等奖项10余次。








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