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淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

瀏覽次數:14更新時間:2024-08-15

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:本文深入探討了虛擬電廠儲能數據的應用,包括其在能源管理優化、電網穩定性提升、經濟效益增長等方面的重要作用。詳細分析了儲能數據的特點、采集手段以及面臨的挑戰,并通過實際案例展現其應用成效,對未來發展趨勢進行了展望。

一、引言
隨著能源領域的快速發展和電力系統的日益復雜,虛擬電廠作為一種創新性的能源管理模式應運而生。在虛擬電廠中,儲能數據的應用成為實現高效能源利用和優化電力系統運行的關鍵因素。
二、虛擬電廠儲能數據的特點

(一)海量性

虛擬電廠整合了眾多分布式能源資源和儲能設備,產生了大規模的數據量。

(二)多源性

數據來源廣泛,涵蓋了不同類型的儲能設備、發電設施以及用戶側的用電信息。

(三)動態性

儲能設備的充放電狀態、能量存儲水平等數據時刻在變化,具有很強的動態特征。
三、虛擬電廠儲能數據的采集

(一)智能傳感器

安裝在儲能設備上,實時監測電流、電壓、溫度等關鍵參數。
例如,通過電流傳感器準確測量充放電電流,為能量計算提供基礎數據。

(二)遠程通信技術

利用無線通信(如 4G/5G)或有線通信(如以太網)將采集到的數據傳輸到數據中心。

(三)數據聚合與預處理

在數據采集端或邊緣計算節點對原始數據進行初步處理,去除噪聲和異常值,減少數據傳輸量。
四、虛擬電廠儲能數據的應用

(一)優化電力調度

依據儲能數據,準確預測不同時段的電力供需情況,實現更精準的電力調度。
比如,在用電低谷時,將多余電能存儲起來;在高峰時,釋放儲存的電能,從而平衡電網負荷,減少峰谷差。

(二)增強電網穩定性

當電網出現故障或受到沖擊時,儲能數據能迅速反饋,控制儲能設備快速輸出功率,支撐電網電壓和頻率,保障電網的穩定運行。

(三)提升能源交易效益

基于儲能數據,虛擬電廠能夠參與電力市場交易,制定合理的購售電策略,提高經濟效益。
例如,在電價低谷時買入電能存儲,在電價高峰時賣出,獲取差價收益。

(四)促進可再生能源消納

結合可再生能源的發電數據和儲能數據,有效解決其波動性和間歇性問題。
如在風力發電過剩時存儲電能,在無風時釋放,提高可再生能源的利用效率。
五、面臨的挑戰

(一)數據質量與可靠性

部分數據采集設備可能存在精度不足、數據丟失等問題,影響數據分析的準確性。

(二)數據安全與隱私保護

儲能數據涉及到用戶和能源企業的敏感信息,需要防范數據泄露和惡意攻擊。

(三)數據分析能力

復雜的儲能數據需要高效的分析算法和強大的計算能力,以提取有價值的信息。
六、未來發展趨勢

(一)融合人工智能與大數據技術

實現更精準的儲能狀態預測、電力需求預測和優化調度策略。

(二)跨領域數據融合

與氣象數據、交通數據等融合,為虛擬電廠的運行提供更全面的決策依據。

(三)完善數據標準與規范

促進不同虛擬電廠之間的數據交互和共享,推動行業的協同發展。

七、安科瑞Acrel-2000MG微電網能量管理系統

(一)概述

Acrel-2000MG儲能能量管理系統是安科瑞專門針對工商業儲能電站研制的本地化能量管理系統,可實現了儲能電站的數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理,支持多種控制策略選擇,包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統不僅可以實現下級各儲能單元的統一監控和管理,還可以實現與上級調度系統和云平臺的數據通訊與交互,既能接受上級調度指令,又可以滿足遠程監控與運維,確保儲能系統安全、穩定、可靠、經濟運行。

(二)應用場景

適用于工商業儲能電站、新能源配儲電站。

(三)系統結構

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(四)系統功能

(1)實時監管

對微電網的運行進行實時監管,包含市電、光伏、風電、儲能、充電樁及用電負荷,同時也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(2)智能監控

對系統環境、光伏組件、光伏逆變器、風電控制逆變一體機、儲能電池、儲能變流器、用電設備等進行實時監測,掌握微電網系統的運行狀況。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(3)功率預測

對分布式發電系統進行短期、超短期發電功率預測,并展示合格率及誤差分析。

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(4)電能質量

實現整個微電網系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示,并對電壓、電流瞬變進行監測。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(5)可視化運行

實現微電網無人值守,實現數字化、智能化、便捷化管理;對重要負荷與設備進行不間斷監控。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(6)優化控制

通過分析歷史用電數據、天氣條件對負荷進行功率預測,并結合分布式電源出力與儲能狀態,實現經濟優化調度,以降低尖峰或者高峰時刻的用電量,降低企業綜合用電成本。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(7)收益分析

用戶可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數據,同時可以切換年報查看每個月的電量和收益。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(8)能源分析

通過分析光伏、風電、儲能設備的發電效率、轉化效率,用于評估設備性能與狀態。

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

(9)策略配置

微電網配置主要對微電網系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進行設置。其中策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

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八、硬件及其配套產品

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

淺聊虛擬電廠儲能數據的應用

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九、結論

虛擬電廠儲能數據的應用為能源領域帶來了新的機遇和挑戰。通過充分挖掘和有效利用這些數據,可以實現電力系統的優化運行、提高能源利用效率、增強電網穩定性和促進可再生能源的大規模消納。面對當前存在的問題和未來的發展趨勢,我們需要不斷加強技術創新和管理措施,以推動虛擬電廠儲能數據應用的持續發展和完善,為構建更加智能、高效、綠色的能源體系做出積極貢獻。

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