_园区级风光储充多能互补设计方案的应用.docx

《_园区级风光储充多能互补设计方案的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《_园区级风光储充多能互补设计方案的应用.docx（8页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、%4X,Vi31.2n太阳能Na4TccJNtoJIZ4Z)I.、*卜、上X(、AmdI文章纲号：1OO3O4172O2OK471.OK园区级风光储充多能互补设计方案的应用段江曼吴云来，朱亦杰（浙江正泰族佳源开发行收公司，杭州3IOW2）摘e：玷余某工业国区实际用傥需求及员工绘色出行需求.设计r套汨区级风光储充方能互补绘令傥源后统.通过交九流根合微电网,珞风力发电，分布式光伏发电等清沽徒源发电作为工厂新的电能补充,在定程度上级帧变压器领校率牧鸟的运行工况：通过配置一定容位的电储能系统实现）网内新能源发电波动平滑、系统移修填谷运行、不同断供电电压支Ht等：并研发了-Ev2Gii延时充充电桩，格光

2、伏发电、储能。充电桩通过n泡灯规的方式进行连接,以实现新能源的我大化利用,该系统实现了不何能源、站能、配电系统、负荷等的宴时状态监利、经济运行优化,附度管理控剂等，可保障园区多能注补系统平8J.我效、绿色挣济运行.关键词：多便屯补：V2G:交百海微电网：站能：经济运行优化中四分类号：TM92文献标志码：AIC隔日期：2019-07-15通若作名：fH*(I9H8).软k中线胆林.*M1.*f1.b1.1.M.储能方面的研究.ji;InSnMnduMInMWC0引言据国家能源局发布的2018年全国电力工业统计数据显示,也至2018年底.我国风力发电累计装机容景超过了184.2GW,光伏发电累计装

3、机容I1.t达到了174.63GW.其中,集中式光伏发电为12384万kV,较上年新增2330fikW,同比增长723%：分布式光伏发电为5061TJkW,较上年新增2096万kW,同比增长了71%,近年来,随着大众环保意识的增强，以及国家对新能源发电及电动汽车应用的鼓励,工商业园区开始大规模建设充电桩，以满足员工的充电需求.但由于充电桩系统所需配电功率较大,其可能会对园区原配电系统产生额外压力。与此同时，工商业企业面临能髭总员及强度的“双控”目标，分布式清洁能源的利用成为企业降低用能总值、实现绿色用他的有利手段,电动汽车中的电池作为移动谛能系统，其达到一定的规模效应后，可成为电网可调度资源参

4、与到电力市场中1,21.此外,随着精细加工、电子化生产线的不断发展.工业企业对供电可靠性及电能砥僦的御求也在不断提升，这就要求智能电河在短配谓有较强的灵活性及稳定性汽因此，配置一定容量的分布式新能源发电、储能、可中断负荷等作为配电端灵活的资源，通过交出流微电网形式,组成一个清洁、自治、可席的终端龙电网，为网内负荷提供绿色、稳定、经济的旎源.当前“光储充”一体化概念及项目己有较多案例：国网辽宁省电力有限公司大连供电公司、国网嘉兴供电公司等建设的光储充一体化电站，采用交流母线方式，将光伏组件、储能系统、充电桩设备等连接至交流母线上,此拓扑方案荷电、易扩容，但并未将不同的能源形式最大化利用：北京福峨

5、斯油气技术书限公司建成T城市级直流光储充一体化电站,具有标杆意义.但该方案对V2G（Vehic1.etoGrid,即实现电动车和电网之间的互动）模式及其脚用并无更深一步的探索。本文结合某工业园区的实际用能需求及员工绿色出行霜求，设计了一套园区级风光储充多能互补综合能源系统，将分布式新能源发电、储能、用电负我等通过先进的交宜流耦合微电网技术、大数据技术、通信技术等结合起来,搭建出多能互补实证项H,探蒙清沽能源与需求便可控负荀的协调运行.1建设背景本方案实证项目所在地为新能源生产工业园K.占地面枳为26Hm2.年用电优约为3000万kWh.园区共有员工3000余人，大部分员工的通勤方式采用电瓶车及

6、公共交通工具，少数员工是驾驶电动汽车。因此，为了鼓励员工绿色出行，设计了利用分布式光伏发电、风力发电、储能、Ii流充电班、V2G直流对充充电桩等新颖方式的方案，在为员工提供安全、便捷、经济的充电系统的同时，也可提高员工对木行业及科技发展趋势的认识，提升企业荣誉!.2建设方案2.1 系统方案木方案采用交直流都合系统，将风力发电系统、分布式光伏发电系统、充电桩用能负荷、常规用能负荷等以用高效的方式组网连接.其中，SkW风力发电系统经风机变流器后接入380V交流母线：光伏小屋、光伏游步道、集装箱顶部的光伏电力,以及光伏实验区等区域的光伏能源,通过与我匹配的并网光伏逆变器接入380V交流母戏：光伏车棚

7、、储能系统、V2GU流对充充电桩通过各自的DoDC模块，接入800V直流母戏。交直流被含系统通过I分具备并、离网切换功能的DoAC模块相连最终由并网点与大电网相连,与同区配电网互为补充.本设计方案的工程拓扑图如图1所示.2.2 风力发电系统项目位于浙江省海宁市.风资源也好，15件来平均风速约为2.7ms,年平均风能密度约为300700Wm可利用小时数为65007000h厂区附近已建有大规模海上风电场.本方案根据厂区用能及技术创新需求,设计了一套5kW直轴风力发电系统.垂直轴风力发电系统主要由风力发电机、控制器、卸荷器、风机变流器、塔杆等组成.风推动风叶使发电机转动发电,发电机产生的三相交流电经

8、控制器转化为百流电，再由逆变器将直流电转化为380V交流电并入低压配电系统。2.3 光伏发电系统231光伏小屋本方案设计了一座光伏小屋.作为企业对外宣传、形象展示,员工培训的中心.光伏小屋建筑面积约160m，集成了绿色建筑、产能房、低能耗建筑等先进埋念，融合了光伏建筑一体化（BIPV）,保温建筑材料、空气源热泵等应用.光伏小屋内双玻透光晶硅光伏组件、硫化的薄胶光伏组件、汇流箱、空小式逆变渊等组成.装机容里约IOkWp.双玻透光品珪光伏批件的外观与常规幕墙玻璃外观相同，从远处看，空外恻效果和有色鼓璃相似：而从内部向外看，空外的块色是清晰和速畅的.光伏小屋共分为3大部分：D南立面修堵长度为Um,高

9、度为4.3m.招双玻透光晶硅光伏组件与常规玻璃交叉排布，具有较强的韵律寒，单块加件的功率为185Wf,尺寸为1974mm992mm,本面募墙共有18块组件.总装机容量为3.3kWn2）光伏小屋外西面为展示区，透过西立面幕墙可以看到展示区,考虑到要在弱光条件卜发电，因此采用硫化镐薄波光伏组件与常规中空玻璃搭配的设计。西立面墙的长度为3.6m,高度为4.3in：单块组件的功率为78WZ透光率为40%：本面秫境共有6块加件，装机容量约为05kWp,3）光伏小屋的屋顶面枳为160n,在屋顶中心4811的空间设计安装了24块双玻透光晶徒光伏组件,笠机容量约为5kWr该区域作为自然采光光源，井在内部安装遮

10、光百叶，以达到节约白天照明用电的效果.2.3.2光伏游步道光伏游步道采用硝化镉薄腴光伏组件，连接光伏小屋与休闲区，装机容量为25kWp,为了匹配光伏逆变器CPSSO2KT1.-S的总流电压范S.设计4块光伏级件为I个组中,共8个组中，则光伏游步道的开路电压为478.40V：光伏逆变器交流恻接入微电网的交流以鼓上。满柒光伏世件的具体参数如次I所示,光伏游步道组件小接原理图如图2所示.表1薄腰光伏组件的具体参数Tab1.eISpeci1.kParameIerSofIhin1.mPVmodu1.es性能叁数一数依一祖件功率W76.00开路电压匕/V119.60短路电流IJA0.91工作电乐v94.7

11、0工作电流1人0.8!图2光伏游步道的组件中接以理图Fig.2Tbewiringpncip1.edi;IgnUn,PV11u*dukcfRVkxpa1.i1.1.3 光伏实验区项目所在企业为光伏加件生产企业,具有新产品研发及性能测试需求，因此在车棚旁边的空地选择长5511宽IIm的空间作为光伏实验区.实脸区共设计了4个不同区块,分别为双面光伏组件测试区、叠瓦光伏组件测试区、半片光伏组件测试区、常规光伏组件测试区.每个区块均由高度为（）.4m的混凝土修斯墉进行隔断：每个测试区内均采用水、沙子、草坪等物体进行堵充.填充厚度不超过0.3m,从而实现各种类型光伏组件在不同场景下发电Jft增益效果的验证

12、.光伏实5金区图3光伏实勘区场坡Fig.3ScvncofPVcpcrinnta1.area场景如图3所示。1）光伏组件。光伏俎件选择企业自主研发的常规光伏坦件（单晶硅、多晶硅）半片光伏组件、小瓦光伏组件、双破双面光伏组件等，采用不同版型、尺寸及安装方式，进行不同类型光伏祖件在不同应用场景下发电情况的对比分析.2）支架.采用多角度可调式支架,以满足光伏组件多角度安装的需求：而FI可同时满足光伏组件横向安装和会向安装，横向安装时背面无横梁遮挡.3）逆变器.为了验证不同光伏加件在不同环境中的运行特性，选择组率式及微型逆变器接入：2台组事式逆变器用于对比组中级的运行数据.16台微型逆变器用于实现组件级

13、的监控，可有效提升MPPT发电罐，4）胆踪系统.设计了一组可以跟踪任何太阳高度角和方位角的跟踪系统，可使光伏发电系统发电量最大化。5）智能运维清洗系统。光伏发电系统的运营收益与建成后的运维息息相关，采用智能运难消洗系统.可以降低运维人力成本.实现运维过程的智能化和高效化.1.1.4 光伏停车棚项目建设了拥有22个标准杵车位的光伏停车棚，占地面积约为330m棚顶采用BIPV设计，由162块双玻透光品晨光伏加件沿车棚固有角度平铺安装，以代替常规纲结构车棚棚车棚造型结合了晶硅光伏如件的刚性特性，并满足关观、易排水、实用性等痛求，选择“Y”字造型.含南北2种坡向，坡度为KT,所选组件型号为CHSM66

14、12PHV335Wr,尺寸为I960mm992mm：南北2个方向各排布81块加件,每20块组件为I串,南、北坡各S巾，经H流汇流箱分别接入能玳跖由器的直流端口1和2.通过DODC变换器连接至S（X）V出流母洸.光伏停车棚的组件串接原理图如图4所示.光伏停车棚如图5所示。Ac-jZtYJV22-kV2C5mi1.图4光伏恪个恻的出件事按原理图Fig.4Tbcwiringprincip1.ediagramofPVmodu1.eofPVparkingshx1.ff1.s光伏件/物11g.5SceneofPVaingshed2.4 储能系统本项目设计票用100kWh锂离子储能系统，采用长寿命、高功率、

15、高能技密度、高可靠性、尚安全性的磷酸铁锂电池，选择大容依电芯，以最少的并联数量获取最大程度的一致性保障.储能系统电池箝是由电池模组中联组成.1）储能系统最小单元为3.2V、37Ah的瞬修帙锂电芯，其参数如我2所示.4节电芯并联形成1个电池模蝴,模组的金数为3.2V、148Ah、473.6Wh.电池模组的构成如图6所示，表2电芯的尊数Tab1.e2Parametersofbattery客数数值额定电压/V3.2S?定容m/Ah37K1PArmm242x141x12.5AM750殳流内IM.m6000电芯52V、37AWfKIXfIucUV.3?AhwMnwuc2V.JTAbIE电芯3.2V、J7Ah图6电池慑出的构成Fig.6CompcmitKMiofbatteiy11du1.e