風(fēng)電與光伏的儲(chǔ)能電站運(yùn)維管理

風(fēng)電與光伏的儲(chǔ)能電站運(yùn)維管理摘要：優(yōu)化風(fēng)電與光伏的供應(yīng)電能品質(zhì)，使得風(fēng)電與光伏等此類(lèi)新能源得到規(guī)?；l(fā)展，推進(jìn)并網(wǎng)建設(shè)。借助儲(chǔ)能手段，把風(fēng)電與光伏整合起來(lái)，可形成多元化的電站體系。而現(xiàn)對(duì)于單一類(lèi)型電站來(lái)說(shuō)，多種電站聯(lián)動(dòng)，可達(dá)到長(zhǎng)處互補(bǔ)的效果，并提高供電的靈活性，改善電能配置的效能。關(guān)鍵詞：風(fēng)電；光伏；儲(chǔ)能電站；運(yùn)維管理1儲(chǔ)能電站和光伏電站的差異常規(guī)儲(chǔ)能電站和光伏電站的差異主要體現(xiàn)在：分布式的光伏電站和就近的電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)連接，在實(shí)際發(fā)電過(guò)程中，能支持自身應(yīng)用冗余電量維持上網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)。但儲(chǔ)能電站則要求添加儲(chǔ)能電池，才能保持基本工作狀態(tài)。并且安裝的儲(chǔ)能電池自身電量，能在晚間光伏電站無(wú)法繼續(xù)發(fā)電的時(shí)間段內(nèi)，自行釋放，形成自發(fā)多用的狀態(tài)。另外，儲(chǔ)能電站并非單純?cè)鲈O(shè)儲(chǔ)能裝置，相應(yīng)并網(wǎng)逆變器同樣應(yīng)換新并離逆變器一體機(jī)。儲(chǔ)能電站實(shí)際容量設(shè)定，是按照用電設(shè)備功率以及用電時(shí)間得出，假設(shè)忽略用電時(shí)間，則容量理論上無(wú)限定數(shù)值，但需要電網(wǎng)電壓與之相符。倘若考慮用電時(shí)間，應(yīng)單獨(dú)核算儲(chǔ)能容量，以免發(fā)生電量浪費(fèi)或者不足的問(wèn)題。全部?jī)?chǔ)能系統(tǒng)無(wú)統(tǒng)一設(shè)定，僅能憑借功率及時(shí)間、光照資源綜合分析。2風(fēng)電與光伏儲(chǔ)能電站的運(yùn)維管理2.1風(fēng)光系統(tǒng)和化學(xué)儲(chǔ)能電站聯(lián)運(yùn)在風(fēng)光系統(tǒng)處于用電低谷時(shí)間，無(wú)法維持滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)，為降低設(shè)備損耗，減少實(shí)地運(yùn)維成本，不需要主動(dòng)進(jìn)行聯(lián)運(yùn)。而達(dá)到用電平衡時(shí)間段，風(fēng)光系統(tǒng)為不滿(mǎn)發(fā)的情況，此時(shí)啟動(dòng)的聯(lián)運(yùn)模式是：儲(chǔ)能電站借助低谷時(shí)期獲得的電量，支持風(fēng)光系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)的用電及運(yùn)維需要。在儲(chǔ)能電站自身容量超過(guò)風(fēng)光系統(tǒng)的輸出電量，也有其他管理方式。例如，儲(chǔ)能電站在用電低谷時(shí)獲取的冗余電量，支持各類(lèi)系統(tǒng)在此時(shí)段運(yùn)維。而儲(chǔ)能電站處于用電平衡時(shí)段獲得的儲(chǔ)能，同樣可支持系統(tǒng)此時(shí)段運(yùn)維。在用電高峰時(shí)段購(gòu)進(jìn)的電能，支持風(fēng)光系統(tǒng)處于用電平衡時(shí)期的運(yùn)維。在風(fēng)光系統(tǒng)處于用電高峰時(shí)間，但未實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)發(fā)狀態(tài)，采取的聯(lián)運(yùn)管理模式為：借助儲(chǔ)能電站在低谷階段形成的蓄能，予以風(fēng)光系統(tǒng)運(yùn)維需求。但假設(shè)儲(chǔ)能電站本身的儲(chǔ)蓄能力極高，也能有其他的選擇。比如，儲(chǔ)能電站低谷階段購(gòu)入電能，支持此時(shí)段的運(yùn)維工作。借助平衡階段的儲(chǔ)蓄電量，滿(mǎn)足風(fēng)光系統(tǒng)相應(yīng)平衡狀態(tài)運(yùn)維作業(yè)以及用電低谷情況下的運(yùn)維管理。而儲(chǔ)能電站在高峰時(shí)段性能的冗余蓄能不多，但可支持同樣在高峰時(shí)期的運(yùn)維管理。在聯(lián)運(yùn)體布設(shè)早期，需對(duì)比風(fēng)光系統(tǒng)處于不同階段時(shí)發(fā)電效益，以及儲(chǔ)能電站相應(yīng)的購(gòu)電支出和營(yíng)收。2.2風(fēng)光系統(tǒng)和物理儲(chǔ)能電站聯(lián)運(yùn)在風(fēng)光系統(tǒng)處于用電低谷期間，無(wú)法產(chǎn)生滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)，假設(shè)供電輻射范圍中有鄉(xiāng)村，需要結(jié)合農(nóng)業(yè)用水，制定雙重應(yīng)對(duì)方案，同樣不可主動(dòng)進(jìn)行聯(lián)運(yùn)。此種管理安排的原因在于，用電低谷與平衡階段，電價(jià)會(huì)高于新能源系統(tǒng)，而在物理儲(chǔ)能站的工作效能超過(guò)用電系統(tǒng)實(shí)際耗電量，需暫停物理儲(chǔ)能，開(kāi)啟上網(wǎng)售電。在風(fēng)光系統(tǒng)處于用電平衡期間，聯(lián)運(yùn)體最優(yōu)運(yùn)維管理模式應(yīng)當(dāng)是：對(duì)比購(gòu)入蓄水費(fèi)用和風(fēng)光系統(tǒng)上網(wǎng)價(jià)格，找準(zhǔn)調(diào)整實(shí)際，保證正常工作的同時(shí)，進(jìn)行送點(diǎn)。確定條件依舊根據(jù)發(fā)電期間，機(jī)組滿(mǎn)發(fā)狀態(tài)和價(jià)格差值。和上述化學(xué)儲(chǔ)能的差異為：不僅要關(guān)注峰值時(shí)價(jià)格差異，還需考慮用電端的問(wèn)題。物理儲(chǔ)能的重要意圖為保障基本用電需要，分布式能源的補(bǔ)給次之。風(fēng)光物理系統(tǒng)處于高峰時(shí)期，未實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)發(fā)，聯(lián)運(yùn)管理核心在于，抽蓄電站借助上網(wǎng)電價(jià)偏低階段，支持輸電與購(gòu)入，滿(mǎn)足風(fēng)光系統(tǒng)不能發(fā)電時(shí)段的基本運(yùn)維需要。在此期間，需注重水電售電和購(gòu)電價(jià)格差值，以及風(fēng)光補(bǔ)貼中形成的價(jià)差，以設(shè)置物理蓄能的發(fā)電時(shí)間及電量源頭。根據(jù)以上分析，能得出綜合聯(lián)運(yùn)管理模式。電價(jià)較低時(shí)形成蓄能，可安排在電價(jià)偏多以及風(fēng)光系統(tǒng)不能發(fā)電階段，投產(chǎn)及售出。蓄能與機(jī)組發(fā)電能一同開(kāi)展，而在系統(tǒng)用電供需達(dá)到平衡狀態(tài)中，物理儲(chǔ)能需有限使用。跨用電階段中，綜合分析物理儲(chǔ)能運(yùn)行成本，選擇消耗量更低的一種。在小規(guī)模抽水的蓄能電站開(kāi)展抽水運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可利用光伏供電以及低谷時(shí)期形成的冗余電量支持供電。2.3風(fēng)光儲(chǔ)一體化電站的電能監(jiān)測(cè)針對(duì)電能品質(zhì)，搭建智能監(jiān)測(cè)，分成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)兩個(gè)單元。前者有檢測(cè)機(jī)組與負(fù)責(zé)通信的路由裝置；后者配備數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及PC、各類(lèi)用戶(hù)終端。在風(fēng)光儲(chǔ)一體化的電站中，形成多元架構(gòu)，由此確定線(xiàn)上電能品質(zhì)監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)。監(jiān)測(cè)采集點(diǎn)不至于光伏與風(fēng)電儲(chǔ)能的逆變裝置輸出端、PCS交流段、進(jìn)線(xiàn)端與總輸電端等。各個(gè)監(jiān)測(cè)線(xiàn)路都安排相應(yīng)設(shè)備，支持電能計(jì)量及其他的信號(hào)分析。遠(yuǎn)程信號(hào)通信則依托與Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議，在系統(tǒng)主機(jī)處設(shè)置IP地址。網(wǎng)線(xiàn)和路由器連接，采集到的信息傳送至服務(wù)器。系統(tǒng)管理員及授權(quán)用戶(hù)能利用局域網(wǎng)聯(lián)機(jī)以及以太網(wǎng)，在瀏覽器上了解有關(guān)信息。電能監(jiān)測(cè)的軟件部署，在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)，采取嵌入式，安裝軟件分為底層及中間層與應(yīng)用層。其中，底層有雙核初始化以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件的程序、調(diào)度數(shù)據(jù)等。中間層有多類(lèi)接口程序與協(xié)議。應(yīng)用層則涉及界面程序與參數(shù)設(shè)置、采樣管理、通信等。此處程序代碼來(lái)源于C語(yǔ)言編寫(xiě)。系統(tǒng)整共有三層，比較簡(jiǎn)單，且負(fù)責(zé)事項(xiàng)明確，有較優(yōu)執(zhí)行力。系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程信息接入則利用以太網(wǎng)傳送，在后方監(jiān)控中心的PC機(jī)，選擇設(shè)置B/S模式。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器則憑借SQLServer。系統(tǒng)管理者與技術(shù)用戶(hù)可高效查找信息及實(shí)時(shí)管控。生成的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)能選擇報(bào)表、文本及圖畫(huà)輸出。運(yùn)用B/S模式，能方便后期運(yùn)維升級(jí)。風(fēng)光儲(chǔ)一體化模式電站主要任務(wù)是供電，要求確保輸電品質(zhì)，避免被諧波與電壓大幅度變動(dòng)等情況，不利于保持電網(wǎng)穩(wěn)定。此外，錯(cuò)峰儲(chǔ)能階段，充電過(guò)程中，需考慮電能品質(zhì)、計(jì)量，確保達(dá)到節(jié)能控成本的目的。所以，線(xiàn)上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)搭建，不僅要能提升電站性能，予以數(shù)據(jù)支撐，還需保障在各種運(yùn)行狀態(tài)下節(jié)能效果。單就遠(yuǎn)程分析來(lái)說(shuō)，監(jiān)控手段是實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)的主要方式。管理員不需要達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，便能獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，維護(hù)管理效率，便能節(jié)省人工支出。2.4光伏儲(chǔ)能電站運(yùn)維管理重難點(diǎn)（1）優(yōu)化程序及標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作，持續(xù)提升運(yùn)維工作保證水平與程序管控能力。國(guó)內(nèi)光伏電站運(yùn)維的整體水準(zhǔn)偏低，且缺乏高度集約，僅有少數(shù)運(yùn)維工作者，日常工作只涉及常規(guī)檢修，觸碰不到程序及系統(tǒng)管理的內(nèi)容。日常運(yùn)維中，工作人員對(duì)接運(yùn)維工作中，存在對(duì)電站當(dāng)前狀態(tài)不清楚的問(wèn)題，造成后期責(zé)任不明確，抓不住重點(diǎn)。（2）對(duì)接需求，強(qiáng)調(diào)制定及補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，保障基本適用性。國(guó)內(nèi)部分省市及企業(yè)制定光伏電站相關(guān)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)，而以整個(gè)行業(yè)的高度來(lái)說(shuō)，無(wú)法滿(mǎn)足各類(lèi)電站需要。（3）積極作為，提高電站運(yùn)行期間調(diào)度水平。如今，電力監(jiān)管與調(diào)度部門(mén)在光伏電站上的考評(píng)愈發(fā)嚴(yán)苛，更新指標(biāo)中，也支出考核標(biāo)準(zhǔn)。電力領(lǐng)域中，無(wú)論在何種情景中，供電與用電安全始終是首要考慮問(wèn)題。光伏供電存在間歇性，并不穩(wěn)定，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)配置和電站自我調(diào)控，在滲透率提升至某高度后，能影響安全。（4）借助現(xiàn)代方法，增強(qiáng)對(duì)電站事故預(yù)防與診斷、恢復(fù)能力。國(guó)內(nèi)近些年投入運(yùn)營(yíng)的電站，配備監(jiān)控系統(tǒng)較為成熟，但個(gè)別管理過(guò)度強(qiáng)調(diào)性能與主體，但忽略安全的問(wèn)題。3結(jié)語(yǔ)國(guó)內(nèi)火力發(fā)電的供電比例依舊較大，但其所消耗的煤炭資源已經(jīng)處于匱乏的狀態(tài)，所以開(kāi)展新能源發(fā)電是大勢(shì)所趨。在風(fēng)電及光伏發(fā)電愈發(fā)成熟中，還要注意運(yùn)維管理的匹配性，以支持儲(chǔ)能電站運(yùn)行。此外，考慮到風(fēng)電及光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性，需巧妙設(shè)