高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践

“双碳”目标下,新能源的大量接入给电网的稳定运行带来冲击。火储联合调频项目作为优质调频资源近年来获得了广泛的研究与应用。根据广东地区火储联合调频项目投产现状,本工作对目前主要运用于火储联合调频项目的低压并联和高压级联储能系统两种拓扑结构进行分析,结合调频辅助服务市场政策,通过对不同拓扑结构下的功率控制精度、能量转换效率及响应时间等项目开展并网试验研究,对比分析了两者的性能差异。结果表明采用高压级联拓扑结构的储能系统具有更优异的功率控制能力、更迅速的响应时间、更高的响应精度及更低的能量损耗,有助于提高火储联合调频项目的综合调频性能,提升在调频市场的竞争力。基于高压级联储能系统的优点,国能粤电台山发电有限公司根据自身机组容量及调频需求将其运用在机组灵活性改造中,设计了目前国内最大的火储联合调频项目,为后续火储联合调频中高压级联式储能系统控制策略的研究提供支持,也为其他火储联合调频项目的建设提供借鉴。

恒功率充放电条件下的锂离子电容器循环性能

锂离子电容器循环寿命长,现场应用数据积累少,掌握其在恒功率充放电条件下的循环性能对于有效评估其健康状态、推动其在电力储能中的应用至关重要。为此,开展不同充放电功率(90~270 W)、工作温度(25~45℃)和充放电深度(25%~100%)下锂离子电容器循环性能的测试,以研究三者对锂离子电容器循环性能的影响。测试发现,在恒功率充放电条件下,锂离子电容器循环性能衰减呈现近似线性的变化规律,在适宜的工作条件下(额定充放电功率范围内、温度不高于45℃、充放电深度不高于50%)恒功率充放电时,充放电深度是最主要的影响因素,充放电深度越大,放电能量衰减越快;当超出适宜工作条件时,充放电功率、温度和充放电深度均会造成锂离子电容器加速老化,充放电功率越大,工作温度越高,其性能衰减越快。为实现锂离子电容器寿命的快速评估,建议在100%充放电深度、2~3倍额定功率、适当的高温(45℃)条件下开展锂离子电容器加速老化寿命测试。