商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，运营方通过与不同业主签约，整合隶属于不同业主的规模化电池储能系统，形成容量和功率达到一定数量级的规模化电池储能系统集群，参与电力市场辅助服务交易或者向用户提供服务，并定期与用户、电力调度机构进行结算，按合同约定收付款。本发明专利技术采用商业化运营模式，有效整合并网储能系统资源，参与电网辅助服务交易，有助于提升电网安全经济运行水平，同时也提高储能系统设备利用率，增加储能系统收益。

【技术实现步骤摘要】
商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法
本专利技术涉及新能源与储能领域，具体而言，涉及一种商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法。
技术介绍
新型高效的储能技术的发展是实现电网运行方式革命的关键技术，在电力系统中的应用是未来电网发展的必然趋势。采用储能装置实现电能的延时供应，可以有效地实现需求侧管理，减小昼夜间峰谷差，加强区域电网峰谷负荷的自调节性，提升大电网的安全稳定性与电能质量水平，提高输变电能力，增加供电可靠性，促进可再生能源大规模接入电网。通过大量示范工程的建设和运行，储能技术在电力系统发、输、配、用环节中发挥的重要作用已达到一致的认识。目前储能技术中发展速度最快的是规模化电池储能技术，特点在于功率和能量根据不同应用需求灵活配置，响应速度快，适合大规模应用和批量化生产。规模化电池储能技术已在我国可再生能源消纳、分布式发电、微电网和用户节省用电等领域逐步得到应用。2016年6月，国家能源局下发通知，决定开展储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿机制试点，同时鼓励各企业投资建设电储能设施，鼓励电储能设施与新能源、电网的协调优化运行，鼓励分布式电储能设施在用户侧的建设。可以看出，规模化电池储能技术是今后重点发展的方向。在规模化电池储能技术推广应用中出现了许多问题，首先是规模化电池储能系统（以下简称储能系统）并网接入模式多样，大规模并网后给电网运营管理带来了困难；其次储能系统功率灵活可调，目前自上而下的电网调控方式并不能充分利用储能系统这这一优势；当前储能系统成本较高且系统所属权复杂，而当前运营模式多为企业自筹自用为主，单纯的补贴或者电价差不能形成有直接效的激励信号鼓励储能系统积极参与与电网的互动；最后，目前电网辅助服务市场开放储能系统参与，但是对其功率和容量设置较高的准入条件，普通的储能系统很难达到这个标准。以上这些问题都不利于储能系统的进一步推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是：设计一种商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，采用商业化运营模式下储能系统集群参与电力市场交易，有效整合并网储能系统资源，参与电网辅助服务交易，不仅有助于提升电网安全经济运行水平，同时也提高储能系统设备利用率，增加储能系统收益，推动这项新技术健康可持续发展。本专利技术的技术解决方案是：该商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法包括以下具体步骤：（1）运营方通过与不同业主签约，整合隶属于不同业主的规模化电池储能系统，形成容量和功率达到一定数量级的规模化电池储能系统集群，参与电力市场辅助服务交易或者向用户提供服务；（2）业主规模化电池储能系统通信上接入运营方管理平台，运营方实时监测所辖规模化电池储能系统运行状态，考核评估各规模化电池储能系统参与辅助服务完成情况，按合同约定时间与用户、业主结算；（3）运营方接受到用户的申请后，会依据用户的类型并网接入点，容量及功率需求为用户选择分配合适的规模化电池储能系统资源；规模化电池储能系统资源选择分配的依据是：规模化电池储能系统除了容量和功率满足用户需求外，必须与用户处于同一台区下，一般为10kV或者35kV台区，同样的情况下为用户优先分配接入同一条线路的规模化电池储能系统资源，如果容量和功率不能满足用户的要求，则再在用户同一台区内分配相应的规模化电池储能系统资源，一个规模化电池储能系统同时只能参与一个用户的辅助服务，或者一个运营方组织的辅助服务；（4）运营方在完成用户申请的规模化储能系统资源分配后，整合所辖的剩余规模化储能系统资源，参与电力市场辅助服务交易，运营方参与的辅助服务交易品种主要有调峰，需求侧响应，无功调节，备用；在辅助服务交易中，调峰属于日前交易，需求侧响应属于准实时交易，无功调节和备用属于实时交易；运营方在参与辅助交易时，考虑所辖的规模化储能系统资源实际运行情况，按照“日前-准实时-实时”的顺序，依次选择合适的交易品种参与交易；（5）在完成辅助服务交易相关控制后，运营方将对进行所辖的规模化电池储能资源参与的辅助服务完成情况进行评估，并定期与用户，电力调度机构进行结算，按合同约定收付款。其中，用户的类型有：大工业用户，商业用户，电网，并网发电场站；用户不同的辅助服务需求，会对规模化电池储能系统接入点和储能电池类型有特殊需求，如：对于大工业用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要用于需量管理和削峰填谷；完成大工业用户需量管理的需求需要运营方分配与大用户接入同一线路的规模化电池储能系统资源，储能电池类型不限；完成大工业用户削峰填谷的需求需要运营方分配与大用户处于同一台区的规模化电池储能系统资源，储能电池类型能够适应与深度循环为佳，如液流电池；对商业用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要用于削峰填谷和应急供电；完成商业用户削峰填谷的需求需要运营方选择分配与商业用户处于同一台区的规模化电池储能系统资源，储能电池类型能够适应与深度循环为佳，如液流电池；而完成商业用户应急供电的需求则要求运营方选择分配的规模化电池储能系统资源不仅要与商业用户接入同一线路，而且地理位置距离商业用户较近，并进行相应的线路改造，能够实现用户在外部电源故障时快速切换到规模化电池储能资源供电；对于电网公司用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要是用于调峰，无功调节，备用；完成这些辅助服务需求需要运营方分配的规模化电池储能资源在电网公司用户制定的某些特定台区范围内接入，储能电池类型应选择能够适应快速充放电的电池类型；对于新能源并网发电场站用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要是用于平抑出力波动和增加场站自动调节能力，运营方分配与用户接入同一线路的规模化电池储能系统资源，储能电池类型应选择能够适应快速充放电的电池类型；对于其他并网发电场站用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要是提升自身在参与辅助服务市场交易中的辅助服务质量，扩大参与辅助服务品种，运营方在选择分配规模化电池储能资源时应与用户接入同一线路的规模化电池储能系统资源，储能电池类型应选择能够适应快速充放电的电池类型。与最接近的现有技术相比，本专利技术的益处如下：1、本专利技术提供了一种商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，不仅提出了规模化储能系统的商业化运营方案，明确了储能典型业务场景以及盈利方式，还提出了规模化储能电池系统集群参与电网辅助服务的控制方法，整合电网中的电池储能可调资源，充分发挥储能系统优势，用市场化方式为电网提供辅助服务，提升系统效率的同时保障系统安全稳定运行。2、本专利技术提供一种商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，针对目前规模化电池储能系统参与电力市场辅助服务交易的门槛高问题，以商业化方式将属于不同业主的规模化电池储能系统整合在一起，形成能够满足辅助服务交易准入条件的规模化电池储能系统集群，通过以集群方式，按照“日前-准实时-实时”的顺序选择参与电力市场辅助服务市场交易并获取相应的经济收益，不仅扩大了规模化电池储能系统应用范围，增加了规模化电池储能系统业主的投资收益，也将有利于规模化电池储能技术良性发展，推动这一新兴技术健康发展。3、本专利技术提供一种商本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，其特征是它包括以下具体步骤：（1）运营方通过与不同业主签约，整合隶属于不同业主的规模化电池储能系统，形成容量和功率达到一定数量级的规模化电池储能系统集群，参与电力市场辅助服务交易或者向用户提供服务；（2）业主规模化电池储能系统通信上接入运营方管理平台，运营方实时监测所辖规模化电池储能系统运行状态，考核评估各规模化电池储能系统参与辅助服务完成情况，按合同约定时间与用户、业主结算；（3）运营方接受到用户的申请后，会依据用户的类型并网接入点，容量及功率需求为用户选择分配合适的规模化电池储能系统资源；规模化电池储能系统资源选择分配的依据是：规模化电池储能系统除了容量和功率满足用户需求外，必须与用户处于同一台区下，一般为10kV或者35kV台区，同样的情况下为用户优先分配接入同一条线路的规模化电池储能系统资源，如果容量和功率不能满足用户的要求，则再在用户同一台区内分配相应的规模化电池储能系统资源，一个规模化电池储能系统同时只能参与一个用户的辅助服务，或者一个运营方组织的辅助服务；（4）运营方在完成用户申请的规模化储能系统资源分配后，整合所辖的剩余规模化储能系统资源，参与电力市场辅助服务交易，运营方参与的辅助服务交易品种主要有调峰，需求侧响应，无功调节，备用；在辅助服务交易中，调峰属于日前交易，需求侧响应属于准实时交易，无功调节和备用属于实时交易；运营方在参与辅助交易时，考虑所辖的规模化储能系统资源实际运行情况，按照“日前‑准实时‑实时”的顺序，依次选择合适的交易品种参与交易；（5）在完成辅助服务交易相关控制后，运营方将对进行所辖的规模化电池储能资源参与的辅助服务完成情况进行评估，并定期与用户，电力调度机构进行结算，按合同约定收付款。...

【技术特征摘要】
1.商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，其特征是它包括以下具体步骤：（1）运营方通过与不同业主签约，整合隶属于不同业主的规模化电池储能系统，形成容量和功率达到一定数量级的规模化电池储能系统集群，参与电力市场辅助服务交易或者向用户提供服务；（2）业主规模化电池储能系统通信上接入运营方管理平台，运营方实时监测所辖规模化电池储能系统运行状态，考核评估各规模化电池储能系统参与辅助服务完成情况，按合同约定时间与用户、业主结算；（3）运营方接受到用户的申请后，会依据用户的类型并网接入点，容量及功率需求为用户选择分配合适的规模化电池储能系统资源；规模化电池储能系统资源选择分配的依据是：规模化电池储能系统除了容量和功率满足用户需求外，必须与用户处于同一台区下，一般为10kV或者35kV台区，同样的情况下为用户优先分配接入同一条线路的规模化电池储能系统资源，如果容量和功率不能满足用户的要求，则再在用户同一台区内分配相应的规模化电池储能系统资源，一个规模化电池储能系统同时只能参与一个用户的辅助服务，或者一个运营方组织的辅助服务；（4）运营方在完成用户申请的规模化储能系统资源分配后，整合所辖的剩余规模化储能系统资源，参与电力市场辅助服务交易，运营方参与的辅助服务交易品种主要有调峰，需求侧响应，无功调节，备用；在辅助服务交易中，调峰属于日前交易，需求侧响应属于准实时交易，无功调节和备用属于实时交易；运营方在参与辅助交易时，考虑所辖的规模化储能系统资源实际运行情况，按照“日前-准实时-实时”的顺序，依次选择合适的交易品种参与交易；（5）在完成辅助服务交易相关控制后，运营方将对进行所辖的规模化电池储能资源参与的辅助服务完成情况进行评估，并定期与用户，电力调度机构进行结算，按合同约定收付款。2.根据权利要求1所述的商业化运营的规模化电池储能系统集群参与电网辅助服务的控制方法，其特征是：所述用户的类型有：大工业用户，商业用户，电网，并网发电场站；用户不同的辅助服务需求，会对规模化电池储能系统接入点和储能电池类型有特殊需求，如：对于大工业用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要用于需量管理和削峰填谷；完成大工业用户需量管理的需求需要运营方分配与大用户接入同一线路的规模化电池储能系统资源，储能电池类型不限；完成大工业用户削峰填谷的需求需要运营方分配与大用户处于同一台区的规模化电池储能系统资源，储能电池类型能够适应与深度循环为佳，如液流电池；对商业用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要用于削峰填谷和应急供电；完成商业用户削峰填谷的需求需要运营方选择分配与商业用户处于同一台区的规模化电池储能系统资源，储能电池类型能够适应与深度循环为佳，如液流电池；而完成商业用户应急供电的需求则要求运营方选择分配的规模化电池储能系统资源不仅要与商业用户接入同一线路，而且地理位置距离商业用户较近，并进行相应的线路改造，能够实现用户在外部电源故障时快速切换到规模化电池储能资源供电；对于电网公司用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要是用于调峰，无功调节，备用；完成这些辅助服务需求需要运营方分配的规模化电池储能资源在电网公司用户制定的某些特定台区范围内接入，储能电池类型应选择能够适应快速充放电的电池类型；对于新能源并网发电场站用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要是用于平抑出力波动和增加场站自动调节能力，运营方分配与用户接入同一线路的规模化电池储能系统资源，储能电池类型应选择能够适应快速充放电的电池类型；对于其他并网发电场站用户来说，使用商业化运营的规模化电池储能系统资源主要是提升自身在参与辅助服务市场交易中的辅助服务质量，扩大参与辅助服务品种，运营方在选...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳惠波，许庆强，刘海璇，汪春，高振龙，黄国英，许晓慧，华光辉，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司，中国电力科学研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32