保护农村电网安全的移动储能方法与流程

本发明涉及一种电网安全技术，特别涉及一种保护农村电网安全的移动储能方法。

背景技术：

在以农业为主要产业的农村山区，一直以来都存在由于季节性负荷所带来的问题，如由于原有配电网容量限制，农忙时高峰用电需求得不到满足等。虽然解决季节性负荷所带来问题的主要技术手段是对配电网进行改造和接入可再生能源，但由于现阶段配电网完成改造尚需一段时间。且随着近年来可再生能源技术的推广应用，高峰用电需求基本得到满足，但由于可再生能源发电技术如光伏发电、风力发电等受环境影响较大，且装机容量不断增大，影响了农网实时功率平衡，造成农网电压和频率波动。此外，农村地区电力设施存在年久失修线路老化等问题，因此，农村用电安全无法得到保障。

目前，大多利用储能系统进行可再生能源功率波动平抑，但其存在成本高、寿命有限、回收困难等问题，在农村地区的使用较少。

技术实现要素：

本发明是针对农村地区应对季节性负荷和可再生能源大量接入造成的农网冲击以及农村配电网改造期间的农网安全的问题，提出了一种保护农村电网安全的移动储能方法，以期通过从移动储能应用方式、储能容量配置、储能释能运行策略系统性的解决以上问题，以保障农业用电安全、提高可再生能源利用效率、提高农业用电经济性等。

本发明的技术方案为：一种保护农村电网安全的移动储能方法，具体包括如下步骤：

1)、利用搭载移动储能的汽车实现能量在时间和空间上的转移和存储，移动储能通过直流母线与当地可再生能源连接，通过逆变器经过直流转交流与当地农村地区农网连接；

2)、对当地农村地区年用电负荷进行分析，将全年分成季节性负荷时间段和非季节性负荷时间段，所谓季节性负荷时间段为根据当地具体的农作物种类不同，受季节影响导致农业用电增长，并且当地用电量超过当地配电容量和可再生能源发电量之和的时间段；

3)、在季节性负荷时间段，移动储能对晚间谷电及晚间前日可再生能源余电进行存储，在白日根据日前负荷预测结果，在用电高峰期的日时间段内释能，削峰、降低农网的负荷压力；

4)、在季节性负荷时间段，移动储能作为移动应急电源，在电力系统故障时释能，给农网的负荷供电；

5)、在非季节性负荷时间段，移动储能对可再生能源进行消纳，并作为应急备用电源,并且移动至一级负荷用电供电处，保障一级负荷不间断供电。

本发明的有益效果在于：本发明保护农村电网安全的移动储能方法，以期通过从移动储能应用方式、储能容量配置、储能释能运行策略系统性的解决现在农村电网安全问题，并提高可再生能源利用效率、提高农业用电经济性。

附图说明

图1为本发明保护农村电网安全的移动储能方法的示意图；

图2为南方某农村地区全年负荷与可再生能源发电量曲线图；

图3为本发明季节性负荷期间移动储能有序释能策略示意图；

图4为本发明季节性负荷期间移动应急电源工作示意图；

图5为本发明非季节性负荷期间移动应急电源工作示意图。

具体实施方式

如图1所示保护农村电网安全的移动储能方法的示意图，农村地区农网、可再生能源发电和移动储能协同供应电力，保证农网的安全运营和满足季节性负荷需求。通过合理配置移动储能的容量和运行策略实现移动储能在时间和空间上存储和转移。

如图2所示，南方某农村地区全年负荷与可再生能源发电量曲线图，4、5月和9、10月份制茶期为全年负荷的季节性高峰期，约是低谷期负荷的1.7倍，在此期间配电网容量和可再生能源发电量之和都不足以满足用电需求。而该地区的可再生能源发电量曲线可看出在7月全年的发电量达到峰值，取峰值期间典型日(可再生能源功率波动对农网冲击最大)作为依据，进行移动储能的容量计算。

如图3所示季节性负荷期间移动储能有序释能策略示意图，在季节性负荷期间，移动储能按照有序释能策略进行错峰释能，基于日前负荷预测结果在原本用电高峰期的几个小时内释能，以削峰、降低农网的负荷压力，保证农网安全持续运行。

如图4所示季节性负荷期间移动应急电源工作示意图，在季节性负荷期间，利用汽车搭载的移动储能作为移动应急电源，当由于用电负荷过高等情况导致的电力系统故障的时候，保障农业生产的连续持续进行，减少农业生产损失。

如图5所示，在非季节性负荷期间，利用移动储能对可再生能源进行消纳，并将其作为应急备用电源，并且转移至一级负荷供电处，保证给该一级负荷不间断供电。所谓一级负荷指的是中断供电造成人身伤亡，或在政治和经济上造成重大损失，或影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的用电负荷。一级负荷应由两路独立电源供电，可以为两路市电供电或一路市电和一路自备电源构成，因此，利用消纳了可再生能源发电的移动储能对一级负荷进行备用供电，不仅减少了弃风弃电还提高了供电连续性、降低了备用电源成本。

保护农村电网安全的移动储能方法，具体步骤如下：

1、利用搭载移动储能的汽车实现能量在时间和空间上的转移和存储，移动储能通过直流母线与当地可再生能源连接，通过逆变器经过直流转交流与当地农村地区农网连接；

2、对当地农村地区年用电负荷进行分析，将全年分成季节性负荷时间段和非季节性负荷时间段，所谓季节性负荷时间段为受季节环境影响(根据具体的农作物种类不同)，以农业为主要经济支撑的农村因集中进行农业用电、用电量超过当地配电容量和可再生能源发电量之和的某几个月；

3、在季节性负荷时间段，移动储能对晚间谷电及晚间前日可再生能源余电进行存储，在白日根据日前负荷预测结果，在用电高峰期的日时间段内释能，削峰、降低农网的负荷压力；

4、在季节性负荷时间段，移动储能作为移动应急电源，在电力系统故障时释能，给农网的负荷供电；

5、在非季节性负荷时间段，移动储能对可再生能源进行消纳，并作为应急备用电源,并且移动至一级负荷用电供电处，保障一级负荷不间断供电。

通过给电网和负载提供瞬时的、即时的、就地的大电流维持农网电压和电流稳定，提升农村电力系统的安全性和可控性，减少农村地区因电力系统故障导致的农业生产和农村居民生活损失。此外，利用移动储能对非季节性负荷期间的可再生能源发电进行消纳，并作为移动应急电源转移到一级负荷用电单位保障用电安全，将减少弃风弃电等资源浪费、降低安保资源的冗余和安保资源设备初投资，具有良好的经济效益。

技术特征：

1.一种保护农村电网安全的移动储能方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)、利用搭载移动储能的汽车实现能量在时间和空间上的转移和存储，移动储能通过直流母线与当地可再生能源连接，通过逆变器经过直流转交流与当地农村地区农网连接；

2)、对当地农村地区年用电负荷进行分析，将全年分成季节性负荷时间段和非季节性负荷时间段，所谓季节性负荷时间段为根据当地具体的农作物种类不同，受季节影响导致农业用电增长，并且当地用电量超过当地配电容量和可再生能源发电量之和的时间段；

3)、在季节性负荷时间段，移动储能对晚间谷电及晚间前日可再生能源余电进行存储，在白日根据日前负荷预测结果，在用电高峰期的日时间段内释能，削峰、降低农网的负荷压力；

4)、在季节性负荷时间段，移动储能作为移动应急电源，在电力系统故障时释能，给农网的负荷供电；

5)、在非季节性负荷时间段，移动储能对可再生能源进行消纳，并作为应急备用电源,并且移动至一级负荷用电供电处，保障一级负荷不间断供电。

技术总结
本发明涉及一种保护农村电网安全的移动储能方法，应用于农村地区、山区等偏远地区，利用移动储能实现能量在时间和空间上的转移和存储，以解决由于季节性负荷和可再生能源大量并入造成的对农网冲击等问题。本发明方法在农业灌溉和农副产品加工的季节性负荷期间，可将晚间谷电及可再生能源发电进行存储，并在用电高峰释能，起到削峰的作用，且对于可再生能源系统如光伏、风电等出力功率波动起到平滑作用、提高可再生能源消纳比例；在非季节性负荷时期，可将可再生能源发电存储起来作为应急电源移动到需要的地方使用。

技术研发人员：李华玥;宋丽斐;郑烨秋
受保护的技术使用者：上海电力大学
技术研发日：2019.08.07
技术公布日：2019.11.29