储能光伏发电的三种并网模式及系统解决方案

概述

国家电网对于分布式光伏发电 应用采取鼓励和合作的态度，允许光伏电站 业主采用自发自用模式、自发自用余电上网或完全上网等三种结算模式。各地方电力公司在实际操作过程中，会遇到一些阻碍，这些问题主要是由于光伏电站业主对于变电、配电系统的认识不足造成的。

1、完全自发自用模式

这种模式一般应用于用户侧用电负荷较大、且用电负荷持续、一年中很少有停产或半停产发生的情况下，或者是，就算放假期间，用户的用电维持负荷大小也足以消纳光伏电站发出的绝大部分电力。

这类系统，由于低压侧并网，如果用户用电无法消纳，会通过变压器反送到上**电网，而配电变压器设计是不允许用于反送电能的(可以短时倒送电，比如调试时，而长期不允许)，其*初潮流方向设计是固定的。所以需要安装防逆流装置来避免电力的反送。

针对一些用户无法确保自身用电能够持续消耗光伏电力，或者生产无法保证持续性的项目，建议不要采用此种并网方式。

单体500kW以下，并且用户侧有配电变压器的光伏电站，建议采用这种模式，因为其升压所需增加的投资占投资比例较大。

2、自发自用余电上网模式

对于大多数看好分布式发电的用户来说，选择自发自用余电上网是*理想的模式，这样即可以拿到自发自用较高电价，又可以在用不掉的情况下卖电给电网。但是实际操作过程中阻力颇多，原因是光伏从业者和地方电网公司人员信息的不对称，互相缺乏对于对方专业知识的了解，这也是为什么该模式成为光伏电价政策和国网新政中*让人难以理解的部分。

光伏发电在自发自用余电上网模式时，用户(或者称之为“投资商”)希望所发电量尽可能在企业内部消耗掉，实在用不掉的情况下，可以送入电网，以不浪费掉这部分光伏电量。但电力公司*希望的是用户简单选择，要么自发自用，要么升压上网。因为，自发自用余电上网对于地方电力公司来说，要增加一些工作量：区域配网容量计算(允许反向送电负荷)、增加管理的电源点(纯自发自用可以降低标准来管理)、正反转电表改造后的用户用电计量繁琐(需要通过电表1和电表2的数值换算得出用户实际用电负荷曲线和用电量)、增加抄表工作量等。

3、完全上网卖电模式

在光伏发电大发展的近十年中，直接上网卖电一直是光伏应用的主流，因为其财务模型简单，并且相对可靠，而乐于被资本所亲睐。

该并网形式不但适用于未来的分布式固定电价项目，选择直接脱硫电价卖给电网也不失为一种好的选择(当然要求该地区脱硫电价不低于0.4元)。这总比未来分布式电站的收益期要短一些。

而且，我们无法回避一件事情——光伏是资本推动型产业，属于固定收益型长效投资。在大多数企业追求发展的阶段是不太可能去持有光伏电站的，哪怕是现在很多手上握着一些光伏电站的业主。

功能：

安科瑞企业微电网能量管理系统Acrel-2000MG，是安科瑞根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求，总结国内外的研究和生产的先进经验，专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，全天候进行数据采集分析，监视光伏、风电、储能系统、充电桩及传统负荷的运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在**稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理，提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供**、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。

系统架构

系统总览

对微电网的运行进行实时监管，包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷，同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。

智能监控

对系统环境、光伏组件、光伏逆变器、风电控制逆变一体机、储能电池、储能变流器、用电设备等进行实时监测，**掌握微电网系统的运行状况。

功率预测

对分布式发电系统进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。

电能质量

实现整个微电网系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。

可视化运行

实现微电网无人值守，真正实现数字化、智能化、便捷化管理；对重要负荷与设备进行不间断监控。

优化控制

通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测，并结合分布式电源出力与储能状态，实现经济优化调度，以降低尖峰或者高峰时刻的用电量，降低企业综合用电成本。

收益分析

用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据，同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。

能源分析

通过分析光伏、风电、储能设备的发电效率、转化效率，用于评估设备性能与状态。

策略配置

微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。

8、运行要求

Ø 运行环境：

1）硬件：内存8G，硬盘1000G，双以太网口；

2）显示器：23寸，分辨率1920*1080；

3）操作系统：Windows 7 x64旗舰版、Windows 10、Windows Server 2012及以上，Ubuntu 18.04及以上，CentOS 7及以上；

4）数据库系统：MySql 5.0、Microsoft SQL Server 2008 R2及以上；

5）I/O接口：2xGLAN、4xUSB、2xCOM。

Ø 工作环境：

1）温度：-10℃~+55℃；

2）湿度：相对湿度≤95%；

3）海拔：海拔≤3000m 。

5、性能参数

Ø 系统可靠性

1）系统年可用率：≥99.9%。

2）系统内主要设备运行寿命：≥10年。

3）系统平均无故障间隔时间（MTBF）：≥30000h。

4）控制操作正确率：≥99.99%。

5）热备用双计算机的切换时间≤10s

Ø 模拟量测量误差

1）电流、电压的测量相对误差：≤0.2%。

2）有功、无功的测量相对误差：≤0.5%。

3）电网频率测量误差：≤0.01Hz。

Ø 系统实时性

1）从遥测量越死区至运行工作站显示的延迟时间：≤2s。

2）从遥信变位至运行工作站显示的延迟时间：≤2s

3）控制及调节命令传送时间(从按执行键到输出）：≤1s。

4）遥测数据扫描周期 1～5s，用户可调

5）画面整幅调用响应时间：

a）实时画面：≤2s。

b）其他画面：≤3s。

6）画面实时数据刷新周期：≤3s。

7）画面动态刷新时间 1～10s，用户可调(≤3s)

8）计算机通信实时数据同步≤5s

9）模拟屏数据刷新时间 3～10s，用户可调

10）事件顺序记录分辨率（SOE）：≤2ms。

11）状态量变位传送时间≤2s。

12）模拟量越死区传送时间≤2s。

13）遥控命令执行时间≤2s。

Ø 系统资源

1）各工作站CPU平均负荷率：

a)正常时（任意10min内）平均负荷率：< 25% ，

b)故障时（10s内），平均负荷率：< 50%。

2）网络负荷率：

a)正常时（任意10min内）平均负荷率：< 20% ，

b)故障时（10s内），平均负荷率：< 40%。

3）容量：

a)系统支持状态量数目≥10000。

b)系统支持模拟量数目≥10000。

c)系统支持控制量数目≥500。

d)系统支持历史数据存储≥5年。