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DQZHAN技術(shù)訊：如何控制和管理大規(guī)模太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)

位于加利福尼亞州弗雷斯諾縣205MW的Tranquility太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)自從2016年以來(lái)一直在運(yùn)營(yíng)。2021年，該太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)配套部署了兩個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)，總規(guī)模為72 MW/288MWh，以幫助緩解其發(fā)電間歇性問(wèn)題，并提高太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的整體發(fā)電效率。

而為運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)配套部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，需要重新考慮該發(fā)電場(chǎng)的控制機(jī)制，因?yàn)樵诠芾砗瓦\(yùn)行太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的同時(shí)，還必須整合電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電/放電的逆變器，其參數(shù)需要遵守加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）和購(gòu)電協(xié)議的嚴(yán)格規(guī)定。

這對(duì)控制器的要求很復(fù)雜。控制器提供獨(dú)立和聚合運(yùn)營(yíng)措施以及對(duì)發(fā)電資產(chǎn)的控制能力。其要求包括：

·將太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)分別作為單獨(dú)的能源資產(chǎn)進(jìn)行管理，用于能量轉(zhuǎn)移以及加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）和承購(gòu)商調(diào)度目的。

·防止太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的組合輸出超過(guò)并網(wǎng)的電力容量，并可能損壞變電站中的變壓器。

·管理太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的棄電問(wèn)題，以便優(yōu)先考慮為儲(chǔ)能系統(tǒng)充電而不是削減太陽(yáng)能發(fā)電量。

·將儲(chǔ)能系統(tǒng)和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的電氣儀表進(jìn)行整合。

在通常情況下，這樣的系統(tǒng)配置需要多個(gè)基于硬件的控制器，這些控制器依賴于單獨(dú)編程的遠(yuǎn)程終端單元(RTU)或可編程邏輯控制器(PLC)。確保這樣一個(gè)由單個(gè)單元組成的復(fù)雜系統(tǒng)始終有效地運(yùn)行是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，需要大量資源來(lái)優(yōu)化和排除故障。

相比之下，將控制聚合到一個(gè)基于軟件的控制器中，集中控制整個(gè)站點(diǎn)是一種更加**、可擴(kuò)展和高效的解決方案。這是太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施所有者在安裝可再**電設(shè)施控制器(PPC)時(shí)所選擇的。

太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施控制器(PPC)可以提供同步和協(xié)調(diào)的控制。這確保了互連點(diǎn)和每個(gè)變電站電流和電壓滿足所有運(yùn)營(yíng)要求，并保持在電力系統(tǒng)的技術(shù)限制范圍內(nèi)。

實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是主動(dòng)控制太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率，以確保其輸出功率低于變壓器的額定值。使用100毫秒的反饋控制回路進(jìn)行掃描，可再生能源發(fā)電設(shè)施控制器(PPC)還將實(shí)際功率設(shè)定點(diǎn)發(fā)送到電池管理系統(tǒng)(EMS)和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的SCADA管理系統(tǒng)中。如果電池儲(chǔ)能系統(tǒng)被要求放電，并且放電量將導(dǎo)致超過(guò)變壓器的額定值，控制器或者減少太陽(yáng)能發(fā)電量再讓電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放電；或者將、限制電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放電，使電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的總放電量低于變壓器的額定值。

控制器根據(jù)客戶的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行自主決策，這是通過(guò)控制器的優(yōu)化功能實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)好處之一。控制器使用預(yù)測(cè)分析和人工智能技術(shù)在監(jiān)管和購(gòu)電協(xié)議的范圍內(nèi)，根據(jù)客戶的*大利益實(shí)時(shí)做出決策，而不是鎖定在**中特定時(shí)間的充電/放電模式中。

太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目使用軟件方法來(lái)解決與管理公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)的復(fù)雜問(wèn)題。在過(guò)去基于硬件的解決方案無(wú)法與當(dāng)今在速度、精度和效率方面表現(xiàn)出色的人工智能輔助技術(shù)相媲美。基于軟件的可再**電設(shè)施控制器(PPC)提供了一個(gè)可擴(kuò)展的、面向未來(lái)的解決方案，為21世紀(jì)能源市場(chǎng)引入的復(fù)雜性做好了準(zhǔn)備。