浙江嘉兴晋亿实业5MW分布式储能项目中的应用

摘 要：随着能源结构转型和可再生能源发展，储能技术成为关键，分布式储能系统应运而生，有效应对能源波动。这种系统利用小型化、模块化设备在用户端存储和释放能量，灵活调节局部电网，平衡可再生能源（如太阳能和风能）的间歇性和不稳定性，提供高峰电力支持，减轻电网压力。文章介绍安科瑞Acrel-1000DP系统在嘉兴晋亿实业项目中的应用，通过优化控制策略，降低电力成本，确保生产连续稳定。
 

 

1项目概述

晋亿实业股份有限公司坐落于浙江省嘉兴市嘉善县惠民街道松海路66号的厂区，隶属于220kV东云变电站的供电区域，其电力供应主要来源于东云变电站的35kV晋流683线路。

晋亿实业5MW分布式储能项目是在晋亿实业厂区内空地上新建的一期规模为5MW/10MWh的铅碳电池储能系统（已获得备案编号2401-330421-04-01-898044），并接入晋亿实业股份有限公司配电房的10kV母线。该储能系统通常用于为晋亿实业厂区的日常生产负荷进行削峰填谷，其运行模式为每日固定时间进行“两充两放”，具体充电时间为午夜0:00至早上7:00以及上午11:00至下午13:00，放电时间为上午9:00至11:00以及下午15:00至17:00。在正常情况下，储能系统所产生的电力将“自发自用，不上网”。

 

2 配电房现状

晋亿实业股份有限公司的厂区内部设有1座35kV配电房，配备了2台变压器。其中，1号主变压器的容量为12500kVA，而2号主变压器的容量为5000kVA。在10kV的供电系统中，采用了单母线分段接线的配置。

就负荷而言，晋亿实业股份有限公司在2023年的年下送功率大约为14.4MW，负载率约为82.44%，而年平均负载率则约为68.57%。在电源配置方面，公司目前已有5.03MWp的光伏系统并入10kV的I段母线，并通过1号主变压器上传至35kV的晋流683线。

配电房现状电气主接线

 

3分布式储能设计

在嘉善县惠民街道松海路66号，晋亿实业厂区配电房东南侧空地，将建设一个5MW/10MWh的储能项目。储能单元包括储能一体柜、变压器和汇流站。项目将安装27台186kW/372kWh的磷酸铁锂储能一体柜，一台3000kVA变压器和一台2500kVA变压器，并建设一座10kV开关舱。15套储能柜将连接至一台3000kVA升压变压器，12套连接至一台2500kVA升压变压器，将直流电转换为690V交流电后，通过10kV电压接入两个10kV开关舱的进线柜。

储能站接入电气主接线图

储能站平面布置图

 

4技术方案

项目使用Acrel-1000DP系统全面监控储能站，通过控制策略实现负荷调节，利用峰谷电价差进行充电放电，以回收投资成本。

10kV开关舱进线柜具备线路保护，实现分阶段方向性过流保护；并网柜装有防孤岛保护，确保储能系统在非计划孤岛事件中快速断网；本地箱式变压器配有测控装置，实时监控变压器运行，收集关键参数如电流、电压、温度，并通过数据分析及时发现故障风险，支持远程监控和数据传输。

储能电站并入系统后，将连接嘉善调度中心。项目采用光纤以太网技术，光缆线路从晋亿实业的储能电站出发，经东云变电站，到达嘉善供电公司。实现光纤接入需配备光端机、路由器和电力系统专用纵向加密设备。

4.1安全自动装置

1）AM6-FE频率电压紧急控制装置

装置实时监控电网频率和电压，发现异常即刻采取措施，如调整发电机出力、切除负荷或使用补偿设备，迅速将电网频率和电压恢复至正常，保障电力供应的连续性和可靠性。

2）AM5SE-IS防孤岛装置

在电网停电时，若分布式电源未能及时断开，会形成可能导致电源失控和电网恢复时电压频率不匹配的孤岛状态，还可能危及电力工作人员安全。防孤岛装置能实时监测电网，一旦停电即在规定时间内切断分布式电源连接，确保电网安全和人员安全。

4.2箱变测控装置

AM6-PWC箱变测控装置是集保护、测控、通讯于一体的箱式变电站测控装置，用于监控和控制箱变。它能全面监测变压器的关键参数如温度、电流、电压、负荷，并通过实时分析及时发现设备故障和安全隐患。此外，该装置还提供过载、短路、过温保护以及远程监控和数据传输功能。

4.3控制策略

储能充放电设计原则是在尖峰时段完全放电，在高峰时段根据负荷调整储能变流器功率，确保电池电量完全使用。为避免电池充电时配变负荷超限或储能放电时负荷过小，实时监测配变负荷，并设定储能系统的充放电负荷限值P充和P放。

电价处于谷价且P配变＜P充时，储能系统进行充电；

电价处于峰价且P配变＞P放时，储能系统进行放电。

储能系统运行控制策略

 

5系统结构

项目采用分层分布式架构，包括站控层、通信层和设备层，以满足工业自动化需求。

站控层是管理和监控中心，实现系统状态监测和数据分析；

通信层负责信息传递和数据交互，支持多种网络结构，可灵活调整；

设备层由硬件设备组成，负责数据采集和执行控制操作，是自动化的核心。

系统拓扑图

项目配置设备清单如下表所示：

 

6现场图片

 

7系统功能

系统总览

主要展示本系统的储能装机容量、当前储能充放电状态、收益情况、状态电荷（SOC）变化曲线以及电量变化曲线。

PCS监控

PCS是储能系统与电网的接口，管理电池的充放电，并转换电能形式。它监控运行状态和参数，确保储能系统的高效和安全运行。

PCS状态监测界面

电池监控

电池监控对确保电池组安全高效至关重要。电池管理系统（BMS）实时监测电压、电流、温度等关键参数，及时调整电池工作状态，延长使用寿命，提升系统效率和安全性。

电池簇监控界面

策略配置

系统通过策略配置，自动调整充放电行为，以满足电网需求、适应可再生能源发电特性及用户用电模式，实现削峰填谷、提升电网稳定性、降低运行成本。

策略配置界面

 

8结语

分布式储能系统与新能源发电的结合正成为电力市场的重要解决方案。通过设计有效的控制策略，系统能与电网价格互动，实现峰谷套利和平滑输出，提高电力系统的经济性和稳定性。智能电网技术的发展将进一步优化控制策略，利用大数据和人工智能提升分布式储能的经济效益和操作效率。这种结合不仅为电力市场带来新的盈利模式，也对实现可持续发展目标有重要贡献。

 

参考文献

[1] 慈松,李宏佳,陈鑫,等.能源互联网重要基础支撑:分布式储能技术的探索与实践[J].中国科学:信息科学, 2014.DOI:CNKI:SUN:PZKX.0.2014-06-008.

[2] 唐文左,梁文举,崔荣,等.配电网中分布式储能系统的优化配置方法[J].电力建设, 2015, 36(4):38-45.DOI: 10.3969/j.issn.1000－7229.2015.04.007.

[3] 林莉.微网中储能系统管理与控制研究[D].西华大学,2013.DOI:10.7666/d.D345790.

审核编辑 黄宇