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汇川IES100系列微网产品在世界最大离网型光伏电站上的应用

供稿:深圳市汇川技术股份有限公司 2014/6/26 10:30:00

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      本文介绍了汇川技术IES100系列双向储能变流器在海拔4200米的青海玉树州曲麻莱光伏电站上的成功应用,该项目是世界上规模最大,海拔最高的光伏离网电站;

一、引言:

     位于青海位于青海省玉树藏族自治州的世界最大离网型光伏电站在2013年12月11号成功运行,项目总投资2.3625亿元,采用汇川IES100T500双向储能变流器作为电站核心的储能发电设备,不带任何其他电源,储能总容量为每小时25.7兆瓦。在连续阴雨天等极端情况下,光伏电站所带全部负荷依靠电池可供电24小时,50%的居民日常用电靠储能电池运行72小时,重要负荷依靠储能电池供电达一周时间。

二、微电网系统内容介绍:

      离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻高海拔高寒山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。

      离网光伏电站采用全光伏储能发电模式,不带任何其它电源。使用储能变流器建立一个离网的微型电网,利用光伏阵列在有光照的情况下发出的电能,优先供给负载,剩余的电能给储能蓄电池组充电;在无光照时,通过储能变流器将蓄电池组逆变成交流电,给交流负载供电。

      一个大型的离网光伏电站一般包括储能变流器、储能蓄电池(包括电池管理系统)、光伏阵列、光伏逆变器、能量管理系统、以及相关的电力配电设施。

三、汇川纯离网方案:

汇川纯离网方案示意图

1、工作原理:

      在无电地区(孤岛系统)中,通过IES100双向储能变流器合理分配,双向储能变流器分别作为微电网发电系统中的电压源(V/f源模式)和电流源(P/Q模式),在吸收电网波动的同时为电网提供稳定的电压和频率,调节发电和用电间的平衡来实现纯离网系统的稳定运行。

2、技术难点:

      困扰大容量离网电站的难题是V/f源的扩容问题,汇川光伏研发团队针对这一难题攻克了V/f源的多机并联扩容技术,技术处于国际领先地位,使得10MW级大容量离网电站的实现成为了现实。

三、青海玉树州曲麻莱离网光伏电站系统介绍:

1、系统方案介绍:

      青海省玉树州曲麻莱县7.024MW离网电站项目采用IES100T500储能变流器作为储能用变流设备,用14台IES100T500储能变流器作为储能的核心设备。锂电池储能系统5MWh、铅酸蓄电池储能系统20.7 MWh。

      其中3MW的V/f源主站由6台并机完成,4MW的P/Q源储能站由8台储能变流器独立工作在P/Q模式承担20MWh的铅酸电池储能。7.024MW的光伏阵列提供为整个离网电站提供太阳能清洁能源,系统如下图所示:

曲麻莱离网光伏电站系统图

2、在主/从站中IES100系列双向储能变流器的应用

汇川技术储能变流器IES100T500专为微电网设计主要特征如下:

a)    最大支持8台500KW双向储能变流器并联,采用无主从控制,任何一台故障不会影响其他工作。满足系统冗余和扩容的要求。

b)    在VF并机模式下,任意一台机器支持VF模式和PQ模式在线无缝切换。

c)    支持交流电网软启动,避免升压变启动时大的冲击电流。

d)    支持能量双向流动。用户不仅可以挂常规负载,也可以挂风能变流器,光伏逆变器等发电设备。

e)    不平衡负载能力,单相可带满载。

f)     选配black-start单元,可以从直流侧实现系统黑启动。

3、P/Q源储能站用储能变流器

系统配备4MW储能电站,采用8台IES100T500,工作于功率P/Q控制模式,满足系统能量调度要求:

(1)  完善的电池管理,具备储能电池三段式充电功能。

(2)  满功率有功调节,满功率无功补偿。

(3)  支持汇川智能功率控制C-Power。

(4)  选配PLC客户可定义不同时段功率和工作模式:峰谷电价时,支持在谷电价时储能,高电价时放电的运行模式,实现对负荷的“削峰填谷”

(5)  冗余的RS485通讯功能,BMS通讯接口

(6)  可以多台并联,共用电池

      传统的充电器可以实现电池的充电管理。汇川C-Power智能功率控制系统实现了能量管理的变革,将储能变流器控制为恒功率源,功率大小可以由用户上位机设置或者内部PLC设置。当电池容量可以满足系统需求时,变流器工作在恒功率状态;电池充满时,系统自动退出恒功率模式,转入浮充模式。

五、IES100双向储能变流器介绍

1、原理介绍:

      储能变流系统是一个将蓄电池储存的直流电转换为交流电给电网供电或者将电网交流电转换直流电给蓄电池储能,调节电网能量的的变流系统。这一系统包括电池储能系统、直流配电柜、储能变流器、交流配电柜,通常电站还配有升压变压器和辅助供电设备。

2、优势特点:

五、结束语

      过去曲麻莱县仅靠一座二级水电站供电,电力不足,电压不稳,群众生活、企业生产多有不便。国家“金太阳”工程项目,在玉树藏族自治州曲麻莱县建设世界最大规模离网光伏电站—7.203MWp分布式离网光伏电站。此电站可全部解决曲麻莱县城常住户3866户、11429人以及自来水厂、肉联厂、鹿厂、砖厂、寺院等用电大户无电、缺电问题。

      汇川技术专注于工业自动化控制产品的研发、生产和销售,定位服务于中高端设备制造商,以拥有自主知识产权的工业自动化控制技术为基础,以快速为客户提供个性化的解决方案为主要经营模式,实现企业价值与客户价值共同成长。汇川技术在全国拥有67个办事处,240家授权代理商,128家全国联保中心。

汇川技术官方微博:新浪微博@汇川工业自动化

汇川技术官方微信号:Inovance-automation 

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