多能互补关键技术及其应用探讨南瑞集团有限公司目录多能互补关键技术应用探讨132多能互补近年来太阳能、风能等新能源迅速发展，但新能源所固有的间歇性、随机性和波动性等特性，不仅影响电能质量，也不利于电网的动态稳定，因此新能源接入对电网的安全运行提出了更高要求，需要电网内配置响应快、可调节的电源作为补偿调节电源。通过调节电源与新能源的互补联合运行，提升电网安全运行能力；此外，我国部分地区弃风、弃光、弃水问题依然突出，也需要配置具备一定电能存储能力的调节电源。应用背景多能互补互补方式多能互补1、区域多能互补利用区域内的传统电源如水电、火电，或者具备能量存储功能的抽水蓄能、储能电池等作为调节电源，并与区域内的可再生能源如太阳能、风能等进行联合优化运行，实现新能源出力平滑、削峰填谷等作用，维持区域电网频率和电压的稳定。2、广域多能互补利用不同区域（跨区或跨省）能源的互补特性，如不同区域的风场与风场、风场与光伏站之间的互补性；或者不同区域的传统能源与新能源的互补特性，如西北的风能太阳能与西南的水电可形成一定的电量互补。3、微网多能互补在微网中配置一定的光伏或储能电池等，实现新能源的消纳和峰谷套利，降低微网的用电成本，同时实现微网在离网运行时的电压和频率稳定。典型调节电源分析多能互补1、水电具备日调节及以上能力的水电站可以充分利用水库的容量效益进行蓄水调节，与风电或光伏发电形成联合运行；水电机组调节速度较快，可实现较长时间尺度（分钟级）的风光出力补偿，平滑风光出力的波动。2、抽水蓄能抽水蓄能机组具备优良的快速调节能力，不仅可以实现对风光出力波动的快速平抑，还可有效减少弃风、弃光电量，提高电网对新能源的接纳能力；此外，可变速机组较常规定速抽水蓄能机组具有一定的秒级（几十毫秒）负荷调节能力，在平抑风光出力瞬时突变方面更具优势。3、储能电池储能电池在调节电源中响应速度最快（毫秒级），功率可以双向迅速切换，是平抑风光出力波动的最佳调节电源；但是储能电池寿命和容量相对有限，存在环境和安全问题。关键技术虚拟化关键技术虚拟化前虚拟化后ü软件必须与硬件相结合ü每台机器上只有单一的操作系统镜像ü每个操作系统只有一个应用程序负载ü每台机器上有多个负载ü软件相对于硬件独立通过虚拟化技术可将底层的软硬件包括服务器、储存、网络设备、操作系统和应用软件等建立起一个共享的运行环境虚拟化关键技术在服务器层面实现业务系统的整合Windows/linux…虚拟服务器集群单台物理服务器应用软件Windows/linux…应用软件ü硬件方面虚拟化技术提升了X86服务器的可靠性、可用性，从基础架构层面获得了原先单机系统无法想象的功能，降低了故障率、减少了系统宕机的时间，大大提高了业务的连续性。虚拟化技术让每台设备都能托管多种操作系统，减少了服务器的配置数量，降低了用户的建设成本。ü软件方面虚拟化技术将应用计算从用户设备中分离出来，并在数据中心对应用及相关数据进行整合，通过集中化技术改善了管理和系统安全性。分布式实时数据库关键技术新能源海量实时数据应用中存在以下难题：Ø服务器处理能力降低Ø存储需求不断提高Ø网络延时增长Ø实时控制性能降低实时数据处理应用C/S,B/S混合分布式架构，通过实时内存库的分布式部署，有效解决了上述应用中存在的难题。时序数据库历史数据存储引入数据吞吐性量更大、压缩比更高的时序性数据库，通过数据镜像将数据传输到III区关系性数据库，将数据高级分析等功能部署与III区，采用WEB浏览方式，提高服务效率。针对操作员工作站、历史数据服务器等人机交互和数据处理的服务器，采用轻量化计算机监控系统配置，仅保留核心的数据记录、展示、报警、操作等功能，将数据分析，报表查询等功能剥离到专用的报表服务器或者数据处理服务器中，提高人机接口的反应速度。比较项目关系数据库时序数据库说明表结构完整简化时序数据库不能处理复杂的表关系，但在特定行业的应用中，比如工控监控软件中，不需要复杂的表关系每秒读写速度3000500000内存实时数据库比关系数据库快10倍左右历史数据压缩无有时序数据库比关系数据库的压缩率能达到20~40倍4G空间能存贮30万个测点的每秒变化一次的历史数据（不带索引）5小时存储量8.5天存储量在4G内存的情况下，在单服务器处理30万点的情况下，关系数据库只能存贮5小时以内的历史数据，在带索引时，只能保存3小时以内的历史数据。128G空间能存贮30万个测点的每秒变化一次的历史数据（不带索引）7天存储量269天存储量关键技术系统安全关键技术应用安全数据安全网络安全主机安全ABCD各大区进行网络隔离，在网络边界使用访问控制及入侵检测功能，并对恶意代码进行检测和清除，阻断非授权设备接入网络的行为，对网络设备进行加固，并对网络设备、网络流量、用户行为等进行安全审计。加强系统软件的身份鉴别功能，对用户权限进行限制，实现通讯的完整性，保密性并提供抗抵赖功能，并对软件及用户的各行为进行日志记录及安全审计功能。保证数据存储的完整性并在受到破坏时进行修复，实现数据的加密传输及存储。提供数据的本地及异地备份及恢复功能。主从热备冗余，配置双环网，任何一台主机故障均可无缝切换至另一台主机，确保控制及运行的安全性和连续性。安全分区关键技术数据中心数据中心数据中心数据发布区数据采集区正向同步正向同步反向同步反向同步数据中心之间双向自动同步故障时本地数据缓存传输集中式/分布式部署方式通信链路/进程状态监视商业数据库接口一致性封装多主题通过采用电力系统专用的安全隔离和加密设备，从数据采集到应用系统进行数据加密和安全隔离，从而保证数据的安全可靠。数据存储处理区3应用探讨系统结构多能协调管理系统厂站层控制层调度层硬件配置多能协调管理系统软件功能约束条件SOCMAX≤SOC≤SOCMIN功率MIN≤PCS功率≤功率MAX水位MIN≤Z水位≤水位MAXPV功率+PCS功率≤主变额定容量功率平衡多能协调管理系统水量平衡实时控制多能协调管理系统运行分析多能协调管理系统应用案例多能协调管理系统张北风电装机容量：1315MW张北光伏装机容量：1550MW康保风电装机容量：850MW康保光伏装机容量：430MW丰宁抽蓄装机容量：1800MW（6X300MW）在丰宁抽蓄电站设广域发电控制主站，控制主站实时获取北京、康保、张北和丰宁换流站的实时潮流数据，并接收来自D5000调度系统的发电计划、联络线计划等信息，根据风场（光伏）的功率预测信息和丰宁抽蓄的机组出力、机组运行工况、运行限制条件等信息，同时进行优化分析处理，计算出丰宁抽蓄的有功调整指令，实现对丰宁机组的有功功率调节，维持北京受端对外联络线交换功率的恒定。张北柔性直流输电工程广域联合发电控制应用案例多能协调管理系统光伏装机容量：850MW水电装机容量：1280MW全部投产时间：2015年龙羊峡850MW水光互补在保证全厂出力满足调度要求的前提下，通过调节龙羊峡电站可控水电机组，以水电机组的反向快速调节来弥补光伏出力的变化，，实现“削峰填谷”和“出力平滑”，提高光伏电站并网电力质量。应用案例多能协调管理系统储能系统容量：485kWh全部投产时间：2017年系统采用负荷跟踪方式运行，两充两放，零上网，实现峰谷套利，并降低园区电能使用成本。上海用户侧微网储能项目注意事项调节功率匹配问题储能PCS变流器调节速率可达到毫秒级，光伏逆变器调节速率为秒级，水电机组调节速率为分钟级，不同类型发电单元间功率的补偿存在调节速率匹配问题，匹配不当可能发生功率震荡或失稳。电池功率可控问题储能电池输出功率受电池内部电流、温度等限制因素影响，充放电过程均可能存在可用功率波动的情况，导致系统调节精度不准。风光调控精度问题光伏风机发电功率受云层风速温度等影响较大，风光预测精度相对于实时控制系统时间尺度较大，因此风电和光伏的预测控制精度存在一定误差。多能协调管理系统谢谢