电池储能单元群参与电力系统二次调频的功率分配策略

大规模电池储能电站响应频繁的电力系统二次调频小额功率需求时,面临二次调频功率在电池储能单元群之间分配的问题,分配不当会劣化储能电站运行效率。文中分析了电池储能单元充放电功率对其能量转换效率的影响,构建了电池储能单元充放电功率-效率模型,提出使电池储能电站整体能量转换效率最大化的电池储能单元群功率分配策略。该策略可以提高电池储能电站运行效率、减小功率损失,同时在小额调频功率需求场景下可以减少电池储能单元响应数量和延长电池储能电站寿命。仿真分析验证了所提功率分配策略的有效性,与按比例功率分配策略和最大充放电功率分配策略对比结果表明,所提出的功率分配策略在提升电池储能系统运行效率以及减缓电池寿命衰减方面均具有优势。     

基于双向互补的储能系统控制策略及经济性分析

储能系统成本高、控制技术不成熟,制约了电池储能系统的大规模应用。在充分考虑电池储能系统经济性基础上,该文提出了基于双向互补的储能系统控制策略。由2组电池构成双向互补电池储能系统,通过雨流计数法计算电池充放电深度(depth of discharge,DoD),以表征电池循环寿命,并建立了双向互补储能系统充放电控制模型。基于国内某光-储联合电站实测数据,在储能系统不同充放电临界荷电状态限定范围内,对双向互补电池储能系统控制策略的经济性进行了仿真分析。仿真结果表明,与单储能系统控制策略相比,基于双向互补的电池储能系统控制策略可以有效提高电池储能系统的使用寿命,降低储能系统成本,具有良好的工程应用前景。     

大连液流电池储能调峰电站总平面布置

在简介大连200 MW/800 MWh液流电池储能调峰电站工程背景及概况基础上,分析了站内建构筑物需求、一二期工程布置方案、站内管线、站区绿化布置、站内防火间距及物流运输,指出:站内建构筑物符合GB51048—2014《电化学储能电站设计规范》的要求,由于用地限制,为两层布置,为储能电站节约用地提供了一种新的布置思路。     

一种规模化电池储能电站功率分配策略EI北大核心CSCD

考虑电池储能电站的可调度性和运行安全性,提出了一种基于可变区间窗法的电池储能电站功率分配策略。通过将电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的充放电功率设计成与荷电状态(state of charge,SOC)成指数函数关系,强化了不同SOC值BESS间的功率分配系数差异,解决了BESS在运行过程中SOC不一致的问题;通过可变区间窗方法,对BESS当前的SOC值进行差异最大化分配,加快了电池储能电站内BESS的SOC趋于一致的速率,有利于电池储能电站的整体调用,避免了运行过程中BESS因SOC越限而出现退出运行的情况发生。最后通过仿真试验和工程实证对该电池储能电站功率分配策略进行了验证,结果表明基于可变区间窗法的改进型电池储能电站功率分配策略能够使BESS的SOC在充放电期间具有良好的一致性。     

一种规模化电池储能电站功率分配策略

考虑电池储能电站的可调度性和运行安全性,提出了一种基于可变区间窗法的电池储能电站功率分配策略。通过将电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的充放电功率设计成与荷电状态(state of charge,SOC)成指数函数关系,强化了不同SOC值BESS间的功率分配系数差异,解决了BESS在运行过程中SOC不一致的问题;通过可变区间窗方法,对BESS当前的SOC值进行差异最大化分配,加快了电池储能电站内BESS的SOC趋于一致的速率,有利于电池储能电站的整体调用,避免了运行过程中BESS因SOC越限而出现退出运行的情况发生。最后通过仿真试验和工程实证对该电池储能电站功率分配策略进行了验证,结果表明基于可变区间窗法的改进型电池储能电站功率分配策略能够使BESS的SOC在充放电期间具有良好的一致性。     

兆瓦级电池储能电站直流系统故障分析与保护方案设计

大容量电池储能电站在电力系统中的应用越来越多,保护配置策略对储能电站及其所在配电网的安全运行十分重要。文中首先介绍了兆瓦级电池储能电站的系统结构、直流侧接线方式及接地方式。然后,以储能电站的直流系统为研究对象,分析极地短路故障和极间短路故障的电气量特点。在此基础上,提出直流系统极间短路、直流接地系统极地短路保护配置以及直流非接地系统接地监控方法。最后,利用PSCAD/EMTDC建立仿真模型,验证保护方案的可靠性及有效性。     

北京电网储能电站调控技术研究及应用

电池储能技术具有配置方式灵活、响应快速、双向调节等优点,在缓解电网调峰压力、提升电网运行灵活性等方面具有较高的优势。针对电网中储能系统削峰填谷应用需求,提出了基于超短期负荷预测功率滚动优化的储能系统控制策略,提升了削峰填谷的控制效果;提出了基于电网调度平台的电网侧储能电站调控方案,包括控制模式以及通信方案等,在此基础上研发了储能电站调控模块,并在北京电网调度D5000平台上进行应用,实现了北京电网侧2个分布式储能电站的调控,实际运行结果表明了所提控制策略及调度方案的有效性。     

基于模糊自适应卡尔曼滤波的风电场储能系统功率控制

以大规模全钒液流电池作为风电场的储能装置,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波的储能系统控制策略。控制策略以电池荷电状态(state of charge,SOC)和SOC变化率调整储能系统有功功率目标值,有效地解决了低通滤波相位延迟的问题,加快了电池的SOC恢复速度。仿真结果表明,采用上述控制策略后,风电场输出功率波动得到抑制,电池的SOC也得到有效控制,这防止了电池的过充过放,延长了储能系统的寿命。     

全钒液流电池储能系统的仿真研究

储能具有调峰幅度大、响应速度快等优点,对未来电网发展具有深远的影响。近年来,储能技术迅猛发展,为充分发挥全钒液流电池储能系统相较于传统电池储能技术的优势,对全钒液流电池储能系统进行了仿真研究。首先,根据全钒液流电池的基本结构分析了其原理及特性,搭建了全钒液流电池的电气模型。然后,对储能逆变器连接储能电池和电网的两种控制策略,定功率(PQ)控制策略和定电压频率(VF)控制策略分别进行了建模和仿真验证。最后,以北海热电厂为实际应用场景,将所搭建的储能电站模型应用于黑启动方案中。启动储能逆变器后,北海热电厂的厂用母线电压可以稳定维持在0.96 p.u,表明了利用储能电站进行黑启动的可行性,验证了储能电站模型的有效性。     

减少弃风损失的储能容量和布局优化研究

针对我国大规模风电接入地区因系统调峰能力不足引起的大量弃风问题,提出采用大容量储能电池提高系统调峰能力、减少弃风损失的储能充放电策略。基于所提出的储能恒功率充放电策略,建立储能电站容量和布点优化的数学模型,并采用遗传算法进行求解。该模型以储能电站的投资和运行成本、网络损耗、调峰不足弃风及风电送出通道阻塞弃风损失之和最小为优化目标,考虑了储能电站的峰谷电价收益、计及了风力发电的碳减排效益,并满足电网的安全运行约束。最后,利用IEEE RTS79系统进行储能布局优化分析,验证了方法的有效性。应用该方法能够为解决大规模风电并网地区的弃风问题提供技术解决方案。     

储能电站可靠性与安全性技术研究进展

锂离子电池已被广泛应用在储能领域,但锂离子电池储能系统存在安全隐患.采用先进的管控、预警及消防技术是提升储能电站可靠性及安全性的方法.从当前储能系统的可靠性及安全性角度入手,基于前期安全性相关技术研究成果,从构建合理的储能系统管理制度和规范、提升电池的本征安全性,以及模组管控技术、事故前期预判与报警技术、高效消防技术等...     

计及电池储能设备运行特性的风电场可靠性评估

在含电池储能设备风电场功率时序模型的基础上,建立了含功率型和能量型电池储能设备的风电场可靠性时序评估模型.使用 RBTS 发电系统作为算例,分析了2类电池设备在不同储能策略下对风电系统可靠性改善的程度,并进一步分析了储能设备自身的运行参数对风电系统可靠性影响.算例结果表明:在具有同样设备容量的情况下,3种储能策略对可靠性的改善不尽相同;在同一储能策略下,能量型电池储能设备对系统的可靠性改善更佳;同时,设备运行参数变化对系统可靠性指标也有一定的影响     

梯次利用储能电池管理技术与试验应用

为了保证梯次利用电池储能系统的安全可靠运行,提出了100 kW·h梯次利用储能电池系统的安全电池管理系统。首先,针对梯次利用的100 kW·h储能用动力电池的特性进行初步分析,包括储能系统中梯次利用电池的容量分布分析、不同容量电池在某特定工况下电池模组的SOC-OCV特性分析、系统充放电容量测试、电池容量不一致性分析等,明确了针对梯次利用电池管理的主要关键参数。其次,为了保证梯次利用电池储能系统的安全可靠运行,对梯次利用电池的特性进行了系统安全可靠性分析,采用了系统级的故障诊断方法和多级故障报警策略。最后,用开发的电池管理系统样机进行系统容量测试验证。试验结果表明,此电池管理系统满足梯次利用电池储能系统的应用需求。     

考虑铅炭电池组一致性的储能系统功率控制策略

针对储能系统不规则充放电导致的电池组一致性变差及单体电池过充/过放问题,研究铅炭电池组一致性变化规律,提出考虑电池组一致性的储能系统功率控制策略。采用包含储能电池组、风/光发电、电动汽车和常规负荷的共直流母线型集中式微电网并网示范平台的实测数据对所提功率控制策略与传统控制策略进行对比仿真分析。仿真结果表明,所提控制策略可有效降低电池组荷电状态(SOC)变化范围,提升电池健康状态,提高电池组一致性,减少过放电池数量,增强储能系统双向调节能力。     

西藏高原地区光伏配套储能系统设计及运行研究

西藏太阳能资源丰富,提升光伏应用水平对于提高电力保障能力,构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。针对西藏高原地区极端条件造成的地区电网电源供电能力不足、光伏利用小时数较低以及电网安全稳定性影响较大等问题,以海拔4700 m的西藏当雄羊易10 MW光伏电站配套储能项目为例进行了研究。首先,研究了高海拔电池储能系统的设计方法,提出了储能变流器的高海拔修正策略和降容选型原则,分析了电池系统的热管理设计方法;然后,对光储控制系统架构和控制策略进行了详细阐述分析;最后,结合政府保供政策和投资运维费用,对该项目储能系统的经济性进行了分析评价。研究结果可为高原地区光伏配套储能系统的设计提供参考。     

大规模电化学储能系统发展现状及示范应用综述

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段,其中电化学储能系统因其独特的性能已成为优先发展方向之一。为推动储能技术的发展,加快大规模储能系统的高效利用,国内外相继开工并已建成了若干大规模电化学储能系统示范电站并应用于电网。介绍了电化学储能技术分类及其各自的工作原理,总结了近年来国内外建设的大规模电化学储能系统示范电站,并指出电化学储能系统的安装地点、储能规模和在电网中所发挥的功能,比较全面地阐述了铅酸电池、液流电池、钠硫电池和锂离子电池等主要电化学储能系统的主要特征。最后,对大规模电化学储能系统存在的问题、技术方向和未来发展趋势进行了探讨和展望。     

电池梯次利用储能装置在电动汽车充换电站中的应用

针对电动汽车充换电站中动力电池的梯次利用问题,设计了电池梯次利用储能站,将充换电站中即将报废的电池用于储能放电,以降低电动汽车动力电池的使用成本。介绍了电池梯次利用储能站结构、电能控制系统以及储能控制策略,可以实现电动汽车充换电站动力电池的梯次利用、对电网负荷进行峰谷调节并作为充换电站的应急和后备电源。     

电池储能技术在风电系统调峰优化中的应用

针对现有常规机组调峰容量难以满足系统调峰需求的问题,提出了一种基于电池储能的风电系统调峰优化模型。该模型通过对风电储能系统和常规火电机组的运行施加约束条件,使得电池储能系统的运行状况能够及时得到调整,从而实现电池储能参与风电系统调峰和优化调度的目标。通过实际算例对比了电池储能系统在参与风电系统调峰前后弃风现象、调峰容量和日负荷峰谷差的变化。仿真计算结果表明,该方法可以有效提高大规模风电并网后的系统调峰,使系统接纳更多的风电,避免弃风导致的资源浪费,提高了整个系统的经济性和稳定性。