.储能在岸电系统中的规划配置与协调运行

储能在岸电系统中的规划配置与协调运行目录三、储能在岸电系统中配置与运行控制二、港口岸电供电方式及存在问题一、港口岸电情况简介港口现状传统港口：海运带来的能源消耗和环境污染有害气体排放噪声。。。。。。港口岸电：消除船舶靠港期间有害气体排放；消除噪音污染；。。。。。。岸电——应用实例1989年，瑞典的哥德堡港率先使用400V岸电电源系统给滚装轮渡供电2000年，哥德堡港建设了世界上首套高压岸电电源系统，电压为6.6kV/10kV，功率达到1.25MW2001年，公主邮轮公司就在阿拉斯加的朱洛港口安装了高压船舶岸电系统2004年洛杉矶港与中国集装箱船舶公司合作建设了世界上第一个集装箱船舶的岸电连接系统，系统总功率7.5MW2010年10月24日连云港在中韩之星客货两用船上（滚装码头）试验采用了“高压上船”的船舶供岸电系统，并取得成功港口岸电——常见用电负荷电动轮胎式起重机门座式起重机码头吊抓斗场地集装箱起重机岸边集装箱起重机通用固定带式输送机移动带式起重机制动装置。。。。。。港口岸电——常见用电负荷港口岸电——船用供电系统特点典型船舶电力系统简图船舶电力网发电机组配电装置蓄电池船舶继电保护系统船舶负载船用供电系统港口岸电——船用供电系统特点①

动力装置用辅机：滑油泵、海水冷却泵、淡水泵、鼓风机等。②

甲板机械：锚机、绞缆机、舵机、起货机、舷梯机和起艇机等。③

舱室辅机：生活用水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等。④

机修机械：车床、钻床、电焊机和盘车机等。⑤

冷藏通风：空调装置、伙食冷库等用的辅机和通风机等。⑥厨房设备：电灶、电烤炉等厨房机械用辅机和电茶炉等。⑦照明设备：机舱照明、住舱照明、甲板照明等照明设备，还包括航行灯、信号灯以及电风扇等。目录三、储能在岸电系统中配置与运行控制二、港口岸电供电方式及存在问题一、港口岸电情况简介岸电——典型供电方案1、低压船舶/低压岸电直接供电方式市电经变电站降压为6.6kV，接到码头岸电接电箱，因为港口空间有限，6.6kV到440V变电箱安装在移动驳船上，船舶经由驳船连接岸电。该方案无需对码头进行改造，但因部分设备置于驳船，造成连接困难。美国洛杉矶港采用此方案给集装箱船舶进行供电。岸电——典型供电方案2、低压船舶/高压岸电直接供电方式采用6~20kV岸电上船，要求船舶进行改造，加装降压变电箱因为电网频率原因，对于不同频率体制的船舶，该岸电只能给船舶上的照明等非动力负载供电。瑞典哥德堡港滚装船码头采用此方案进行供电。岸电——典型供电方案3、高压船舶/高压岸电直接供电方式采用6.6/11kV岸电上船，直接给高压船舶供电只需要一根电缆向全船提供电能。美国长滩港采用此方案给港口船舶进行供电。岸电——典型供电方案4、高压变频供电方式目前大部分岸电项目都是港口电网向船舶电网直接供电，不涉及变频技术。我国供电频率为50Hz，为满足国外大型船舶的需要，需要采用50Hz转换为60Hz的变频供电技术。岸电——高压岸电系统方案1、高压岸电—高/低压船舶模式港口高压岸电电源6.6kV高压船舶6.6kV，50(60)Hz低压船舶440(380)V，50(60)Hz变频器方案高压变频器方案低压变频器方案10kV开关柜高压变频器隔离变压器6.6kV/60Hz开关柜10kV开关柜10kV/0.38kV变压器低压变频电源0.38kV/6.6kV升压变压器6.6kV/60Hz开关柜驳船供电电源（岸上设备）受电船舶（离岸设备）岸电——低压岸电系统方案2、低压岸电—低压船舶模式港口低压岸电电源440V低压船舶440（380）V，50（60）Hz供电电源（岸上设备）受电船舶（离岸设备）变频器方案高压变频器方案10kV中压开关柜高压变频器隔离变压器440（380）V，60Hz低压开关柜低压变频器方案10kV中压开关柜10kV/0.38kV变压器低压变频电源440（380）V，60Hz低压开关柜船舶供电系统港口供电系统岸电——配用电方式公共电网降压变电站前沿变电所380V3-10kV110kV专业化码头用电设备港口照明设备电瓶车和电启动吊车连续使用的用电设备（皮带运输机、输油泵、吸粮机等）吊车、起重运输机高压岸电系统低压岸电系统高压船舶系统低压船舶系统驳船岸电发展瓶颈1、高负荷时间占比较低，港口配电网利用率低；2、国内港口所使用设备大量电力电子化，电能变换装置及其用电设备属于非线性负载，是典型的谐波源；3、港口航吊、龙门吊等冲击性负荷对配网电压质量造成严重影响，电网电压波动/闪变现象时有发生。目录三、储能在岸电系统中配置与运行控制二、港口岸电供电方式及存在问题一、港口岸电情况简介岸电——配用电方式江苏岸电发展现状江苏地处长三角地区，拥有海岸线954千米，长江横穿东西425千米，内河航道2.43万千米，大小湖泊290多个。2015年，国网江苏电力以节能减排为目标，大力推广“以电代油”。

截至2018年6月，江苏全省已累计建成各类岸电系统4423套（高压15套、低压609套、小容量3799套），2018年1-5月单独装表计量岸电电量1215万千瓦时，在全国率先实现了江、河、湖、海港口岸电全覆盖，率先实现了航道水上服务区岸电系统互联互通。江苏储能发展现状江苏客户侧储能建设规模在国内遥遥领先。截至目前，已建的39座储能电站总装机容量42兆瓦，应用于削峰填谷的储能电站18座，装机容量37兆瓦，占总装机容量的88.1%；应用于新能源消纳的储能电站8座，装机容量3.6兆瓦，占总装机容量的8.6%；应用于微电网研究的储能电站13座，装机容量1.4兆瓦，占总装机容量的3.3%。江苏储能+岸电项目概况以储能电站作为港口电力系统的备用电源，从提高配网资产利用效率、缓解电网间歇性功率、利用冗余容量抑制电网谐波、降低港口配电系统峰值负荷需求等角度，研究包含功率型和能量型储能的综合储能电站在港口岸电系统中的规划配置、电能质量控制、协调控制与优化运行等技术。总体技术路线成果落地现场验证储能在岸电系统中规划配置技术

开展岸电配电网典型系统架构研究，明确岸电系统典型应用场景；针对岸电系统中的功率波动，根据功率型和能量型储能的特性，开展混合储能选型研究，并结合网侧应用需求提出接入方案；围绕储能容量优化、结构设计、能耗分析、储能接入方案评价等多种功能，开发储能在岸电系统中的规划配置软件。储能在岸电系统中电能质量控制技术研究储能与岸电系统协调控制与优化运行技术研究储能与岸电系统协调控制与优化运行技术研究模式切换削峰填谷电能质量控制控制系统通信时间并网点开关动作特性模式切换特性多种运行模式故障响应运行模式负荷特性互动模型优化求解PQ特性PQ控制故障分析故障响应储能与岸电系统协调控制与优化运行技术研究储能容量、功率、SOC约束岸电系统运行安全约束约束条件关键技术问题优化目标经济收益储能经济寿命调度周期内能量型与功率型储能控制策略模型中协调收益与经济的矛盾混合储能内部最优分频选择削峰填谷模式储能与岸电系统协调控制与优化运行技术研究储能容量、功率、SOC约束岸电系统运行安全约束约束条件关键技术问题优化目标电能质量综合指标开关设备动作次数功率型储能元件持续动态响应能力综合电能质量指标权重设计优化过程中辅助服务价格激励的作用电能质量控制模式各类电能质量指标安全约束储能与岸电系统协调控制与优化运行技术研究多源协同保护配置技术与方案关键技术问题故障分量计算定值自适应在线计算储能高低电压穿越电流保护整定值重新校验储能本体保护与岸电系统保护配合保护配置故障分量功率方向保护设计源网结构运行方式变化储能接入多电源供电网储能与岸电系统协调控制与优化运行技术研究储能与岸电系统协调控制系统软件开发储能与岸电系统协调控制软件层次结构

Linux/Windows网络数据传输层数据采集数据建模运行诊断实时数据服务历史数据服务图形界面服务通用报表服务系统管理服务权限管理服务通用告警服务通用计算服务操作系统支撑平台应用功能协调控制……储能在岸电系统中的示范建设示范建设5MW以上储能电站，工作效率不低于90%，响应时间不高于200ms，满足总量10MW以上以及单个泊位3MW以上岸电接入需求，在岸电满负荷运行的情况下，留有足够裕量，满足多种随机性电源和负荷的接入需求。技术创新点基于多维动态规划的储能与岸电系统协调控制与优化运行技