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浅聊虚拟电厂储能数据的应用

发布时间:2024/8/15 9:41:29
浏览次数:168

张继冬

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:本文深入探讨了虚拟电厂储能数据的应用,包括其在能源管理优化、电网稳定性提升、经济效益增长等方面的重要作用。详细分析了储能数据的特点、采集手段以及面临的挑战,并通过实际案例展现其应用成效,对未来发展趋势进行了展望。

一、引言
随着能源领域的快速发展和电力系统的日益复杂,虚拟电厂作为一种创新性的能源管理模式应运而生。在虚拟电厂中,储能数据的应用成为实现高效能源利用和优化电力系统运行的关键因素。
二、虚拟电厂储能数据的特点

(一)海量性

虚拟电厂整合了众多分布式能源资源和储能设备,产生了大规模的数据量。

(二)多源性

数据来源广泛,涵盖了不同类型的储能设备、发电设施以及用户侧的用电信息。

(三)动态性

储能设备的充放电状态、能量存储水平等数据时刻在变化,具有很强的动态特征。
三、虚拟电厂储能数据的采集

(一)智能传感器

安装在储能设备上,实时监测电流、电压、温度等关键参数。
例如,通过电流传感器准确测量充放电电流,为能量计算提供基础数据。

(二)远程通信技术

利用无线通信(如 4G/5G)或有线通信(如以太网)将采集到的数据传输到数据中心。

(三)数据聚合与预处理

在数据采集端或边缘计算节点对原始数据进行初步处理,去除噪声和异常值,减少数据传输量。
四、虚拟电厂储能数据的应用

(一)优化电力调度

依据储能数据,准确预测不同时段的电力供需情况,实现更精准的电力调度。
比如,在用电低谷时,将多余电能存储起来;在高峰时,释放储存的电能,从而平衡电网负荷,减少峰谷差。

(二)增强电网稳定性

当电网出现故障或受到冲击时,储能数据能迅速反馈,控制储能设备快速输出功率,支撑电网电压和频率,保障电网的稳定运行。

(三)提升能源交易效益

基于储能数据,虚拟电厂能够参与电力市场交易,制定合理的购售电策略,提高经济效益。
例如,在电价低谷时买入电能存储,在电价高峰时卖出,获取差价收益。

(四)促进可再生能源消纳

结合可再生能源的发电数据和储能数据,有效解决其波动性和间歇性问题。
如在风力发电过剩时存储电能,在无风时释放,提高可再生能源的利用效率。
五、面临的挑战

(一)数据质量与可靠性

部分数据采集设备可能存在精度不足、数据丢失等问题,影响数据分析的准确性。

(二)数据安全与隐私保护

储能数据涉及到用户和能源企业的敏感信息,需要防范数据泄露和恶意攻击。

(三)数据分析能力

复杂的储能数据需要高效的分析算法和强大的计算能力,以提取有价值的信息。
六、未来发展趋势

(一)融合人工智能与大数据技术

实现更精准的储能状态预测、电力需求预测和优化调度策略。

(二)跨领域数据融合

与气象数据、交通数据等融合,为虚拟电厂的运行提供更全面的决策依据。

(三)完善数据标准与规范

促进不同虚拟电厂之间的数据交互和共享,推动行业的协同发展。

七、安科瑞Acrel-2000MG微电网能量管理系统

(一)概述

Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统,可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理,支持多种控制策略选择,包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理,还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互,既能接受上级调度指令,又可以满足远程监控与运维,确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。

(二)应用场景

适用于工商业储能电站、新能源配储电站。

(三)系统结构

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(四)系统功能

(1)实时监管

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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(2)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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(3)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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(4)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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(5)可视化运行

实现微电网无人值守,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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(6)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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(7)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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

(8)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。

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(9)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。

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

八、硬件及其配套产品

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

浅聊虚拟电厂储能数据的应用

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九、结论

虚拟电厂储能数据的应用为能源领域带来了新的机遇和挑战。通过充分挖掘和有效利用这些数据,可以实现电力系统的优化运行、提高能源利用效率、增强电网稳定性和促进可再生能源的大规模消纳。面对当前存在的问题和未来的发展趋势,我们需要不断加强技术创新和管理措施,以推动虚拟电厂储能数据应用的持续发展和完善,为构建更加智能、高效、绿色的能源体系做出积极贡献。

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