微电网中的储能技术研究 发表时间：2017-11-16T20:32:52.097Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：桂宝利 [导读] 摘要：面对日益复杂的电力系统和日趋严重的生活环境，微电网对电力发展越显重要，它可促进可再生能源分布式发电的并网，有利于可再生能源的应用，对当下我国新能源建设有着重要意义，本文针对微电网中的储能技术这一方面进行研究分析，介绍储能技术在微电网中的作用和几种常用储能方式，在此基础上着重介绍超级电容器这种储能方式。 （国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000） 摘要：面对日益复杂的电力系统和日趋严重的生活环境，微电网对电力发展越显重要，它可促进可再生能源分布式发电的并网，有利于可再生能源的应用，对当下我国新能源建设有着重要意义，本文针对微电网中的储能技术这一方面进行研究分析，介绍储能技术在微电网中的作用和几种常用储能方式，在此基础上着重介绍超级电容器这种储能方式。 关键词：微电网；储能技术；超级电容器 引言： 微电网是对大电网出现的某些问题的有效补充，开展微网技术的研究不但有利于推动新能源和可再生能源的开发与利用，对目前电网建设也具有重要的现实意义。而微电网中储能系统又是其重要的环节，有很大的市场前景，利用储能技术将太阳能、风能等无污染可再生能源储存在储能系统中，适时提供电能，不需要投资大的发电站，又能有效应用可再生能源，对电网的电能质量、电网稳定性以及供电可靠性都有很大的提升。本文阐述了储能技术在微网中的作用，对常用几种储能方式的优缺点进行了分析，着重对超级电容器这种储能方式的应用前景进行分析介绍。 1储能技术在微电网中的作用研究 微电网一方面利用了可再生能源分布式发电，但另一方面因为大部分可再生能源不稳定，很容易跟随外界条件的变化而变化，降低了电网电能质量，对电网的安全稳定运行造成了影响。而将储能技术应用在微网中，将极大的有利于微电网的快速发展。 （1）提供短时供电 微电网存在两种典型的运行模式：并网运行模式和孤岛运行模式。在正常情况下，微电网与常规配电网并网运行；当检测到电网故障或发生电能质量事件时，微电网将及时与电网断开独立运行。在两种模式的转换中，往往会有一定的功率缺额，在系统中安装一定的储能装置储存能量，就能保证在这两种模式转换下的平稳过渡，保证系统的稳定。 （2）电力调峰 由于微电网中的微源主要由分布式电源组成，其负荷量不可能始终保持不变，并随着天气的变化等情况发生波动。另外一般微电网的规模较小，系统的自我调节能力较差，电网及负荷的波动就会对微电网的稳定运行造成十分严重的影响。对于微电网，如果使用调峰电厂，运行昂贵，实现困难，并不现实。储能系统可以有效地解决这个问题，它可以在负荷低落时储存电源的多余电能，而在负荷高峰时回馈给微电网以调节功率需求。 （3）改善微电网电能质量 微电网要作为一个微源与大电网并网运行，必须达到电网对功率因数、电流谐波畸变率、电压闪变以及电压不对称的要求。此外，微电网也必须满足自身负荷对电能质量的要求，保证供电电压、频率、停电次数都在一个很小的范围内。通过对微电网并网逆变器的控制，就可以调节储能系统向电网和负荷提供有功和无功，达到提高电能质量的目的。 （4）提升微电源性能 多数可再生能源诸如太阳能、风能、潮汐能等，由于其能量本身具有不均匀性和不可控性，输出的电能可能随时发生变化。这就决定了系统需要储能装置来储存能量，起到过渡的作用，提升微电源性能。 2储能技术的几种方式 微电网中的储能方式有下面几种： （1）蓄电池 蓄电池储能是目前微电网中应用最广泛、最有前途的储能方式之一。蓄电池储能可以解决系统高峰负荷时的电能需求，也可用蓄电池储能来协助无功补偿装置，有利于抑制电压波动和闪变。但蓄电池的充电电压、电流不能太大，要求充电器具有稳压、稳流和限压、限流的功能，所以它的充电回路也比较复杂。另外充电时间长，充放电次数仅数百次，因此限制了使用寿命，维修费用高。如果过度充电或短路容易爆炸，不如其他储能方式安全。由于在蓄电池中使用了铅等有害金属，所以其还会造成环境污染。 按照蓄电池电源使用化学物质的不同，又可以分为：铅酸蓄电池、锂离子电池、其他电池，诸如钠硫电池、液流钒电池、石墨烯电池等。 （2）超导储能 超导储能系统(SMES)利用由超导体制成的线圈，将电网供电励磁产生的磁场能量储存起来，在需要时再将储存的能量送回电网或直接给负荷供电。SMES与其他储能技术相比，由于可以长期无损耗储存能量，能量返回效率很高；并且能量的释放速度快，通常只需几秒钟，因此采用SMES可使电网电压、频率、有功和无功功率容易调节。但是，超导体由于价格太高，造成了一次性投资太大。 （3）飞轮储能 飞轮储能技术是一种机械储能方式。早在20世纪50年代就有人提出利用高速旋转的飞轮来储存能量，并应用于电动汽车的构想。但是直到80年代，随着磁悬浮技术、高强度碳素纤维和现代电力电子技术的新进展，才使得飞轮储能才真正得到应用。 （4）超级电容器储能 超级电容器是由特殊材料制作的多孔介质构成，与普通电容器相比，它具有更高的介电常数，更大的耐压能力和更大的存储容量，又保持了传统电容器释放能量快的特点，逐渐在储能领域中被接受。下面专门就超级电容器进行详细介绍。 3 超级电容器储能方式简介 超级电容器作为一种新型的储能器件，因为其无可替代的优越性，成为微电网储能的首选装置之一。超级电容器储能系统在电力充足
永兴岛供电及海水淡化解决方案 永兴岛是省三沙市政府驻地，是南海群岛重要的军事政治中心。永兴岛中心地处北纬16°52′，东经112°20′，呈椭圆形，东西长约1950米，南北宽约1350米，面积约2.6平方公里，平均海拔5米。 缺电缺水是海岛居民面临的主要问题。2014年前，永兴岛供电基本依赖柴油机组。2014年增建光伏微电网，配置了500kW光伏发电系统和1MWh储能系统，缓解了供电紧的问题。随着岛建设和发展，原有供电设施已经难以满足岛的用电需求。 为此，我公司提出如下永兴岛供电及海水淡化解决方案： 建设10kV单环网微电网系统，配备5MW集中式光伏系统和18MWh储能系统，白天充分利用新能源发电，夜间使用储能放电保证负荷供电。 另外，配置海水淡化工程作为可调负荷，满足白天消纳光伏。 新建的微电网系统与原有的10kV系统无缝对接为双环网系统，保障1～2MW的24小时稳定军用供电，同时提供岛其他居民用电。
方案一 高压保护装置 能量管理系统 永兴岛微电网系统一次拓扑图 PCS 10kV交流环网 低压保护装置 变压器T1 10kV/0.4kV 1# 400V交流母线2# 400V交流母线 高压保护装置 低压保护装置 变压器T1 10kV/0.4kV 差动保护装置 柴油发电机民用负荷 光伏阵列 交流环网柜交流环网柜 光伏阵列储能电池 PCS 军用负荷 PCS 中央控制器 海水淡化系统 1.1光伏系统 5MWp双玻光伏发电系统
●双玻光伏组件 ?三防性能优良 ?占地约0.1平方公里 ●500kW集中式光伏逆变器 ?效率98%以上、PQ可调 1.2 储能系统 18MWh集装箱式储能系统 ●53寸海岛型集装箱 ?优选关键器件 ?加强三防工艺 ?多级盐雾过滤 ?控温除湿 ●国首创4C兆瓦级系统 ?单个集装箱可达3MWh ?深充深放八千次 ?浅充浅放十万次 ?电池寿命：10年 ?充放电毫秒级响应、分钟级支撑 ?并离网无缝切换 ?VF无限并机 1.3 海水淡化系统 1～3MW集装箱式系统 ●低能耗、高效率 ●单个箱体参数： ?制水能力：1000吨/天
微电网储能技术 0引言 在过去的几十年里，电力系统已发展成为集中发电、远距离输电的大型互联网络系统。但是近年来随着用电负荷的不断增加，而电网建设却没有同步发展，使得远距离输电线路的输送容量不断增大，电网运行的稳定性和安全性下降。并且现阶段用户对电能质量和电力品质的要求越来越高，以及环境和政策因素使这种传统的大电网已经不能很好地满足各种负荷的要求。鉴于上述问题，经过不断的发展，逐步形成了一种特殊电网形式：微电网。而储能系统作为微电网中必不可少的部分，发挥了至关重要的作用[1-2]。 微电网可被看作电网中的一个可控单元，它可以在数秒钟内反应来满足外部输配电网络的需求，增加本地可靠性，降低馈线损耗，保持本地电压，保证电压降的修正或者提供不间断电源。微电网可以满足一片电力负荷聚集区的能量需要，这种聚集区可以是重要的办公区和厂区，或者传统电力系统的供电成本太高的远郊居民区等。由于我国大部分地区是农村地区，供电可靠性不高，断电事故时有发生，然而提高可靠性的成本又相当昂贵。如果在负荷集中的地方建立微电网，并利用储能系统储存电能，当出现短时停电事故时，储能系统就能为负荷平稳地供电。 因此，储能系统在微电网中有非常大的市场前景，对电网的电能质量、电网稳定性以及供电可靠性都有很大的提升。太阳能、风能等无污染可再生能源储存在储能系统中，适时提供电能，不需要投资大的发电站，也不需要复杂的输送电网，是一种投资少、又能有效应用可再生能源的节能措施。 1储能技术在微电网中的作用 1.1提供短时供电 微电网存在两种典型的运行模式：并网运行模式和孤岛运行模式。在正常情况下，微电网与常规配电网并网运行；当检测到电网故障或发生电能质量事件时，微电网将及时与电网断开独立运行。微电网在这两种模式的转换中，往往会有一定的功率缺额，在系统中安装一定的储能装置储存能量，就能保证在这两种模式转换下的平稳过渡，保证系统的稳定。在新能源发电中，由于外界条件的变化，会导致经常没有电能输出（光伏发电的夜间、风力发电无风等），这时就需要储能系统向系统中的用户持续供电。 1.2电力调峰 由于微电网中的微源主要由分布式电源组成，其负荷量不可能始终保持不变，并随着天气的变化等情况发生波动。另外一般微电网的规模较小，系统的自我调节能力较差，电网及负荷的波动就会对微电网的稳定运行造成十分严重的影响。为了调节系统中的峰值负荷，就必须使用调峰电厂来解决，但是现阶段主要运行的调峰电厂，运行昂贵，实现困难。 储能系统可以有效地解决这个问题，它可以在负荷低落时储存电源的多余电能，而在负荷高峰时回馈给微电网以调节功率需求。储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节，其作用越来越重要。它不仅避免了为满足峰值负荷而安装的发电机组，同时充分利用了负荷低谷时机组的发电，避免浪费。 1.3改善微电网电能质量 近年来人们对电能质量问题日益关注，国内外都做了大量的研究[3-4]。微电网要作为一个微源与大电网并网运行，必须达到电网对功率因数、电流谐波畸变率、电压闪变以及电压不对称的要求。此外，微电网必须满足自身负荷对电能质量的要求，保证供电电压、频率、停电次数都在一个很小的范围内。储能系统对于微电网电能质量的提高起着十分重要的作用，通过对微电网并网逆变器的控制，就可以调节储能系统向电网和负荷提供有功和无功，达到提高电能质量的目的。 对于微电网中的光伏或者风电等微电源，外在条件的变化会导致输出功率的变化从而引起电能质量的下降。如果将这类微电源与储能装置结合，就可以很好地解决电压骤降、电压
国外某大型智能微电网项目电池及电池管理系统方案（25.5MWh储能） 深圳蓝锂科技有限公司 二○一七年一月
一、电池及电池管理系统方案设计概要 众所周知，在储能项目中，电池管理的最重要意义在于提高串联电池组的循环寿命。在一般应用中，串联电池组的寿命不到单体电池寿命的一半。本项目串联数量高达425串，其中任意一个电池损坏将影响整组电池输出容量，同时将同组其他电池带坏。电池的不均衡性也是客观存在的，这种不均衡性也会导致成组电池特性变差。以上现象出现后，都会形成恶性循环，导致成组串联电池实际循环寿命的大大下降。 本方案的设计主要技术特点： 1)监测到系统中每一节电池的电压、电流、SOC、SOH及温度，并通过系统软 件自动找出落后电池与故障电池，在单体电池小于同组电池平均值的90%（可设置）时，给出维护建议，小于80%时，给出更换建议。 2)选用最优质品牌电池供应商，降低单体电池的不一致性。 3)提供一定的均衡电流，降低浮充阶段由于电池一致性导致的不均衡充电。 4)全自动化管理模式，通过一套系统、一个屏幕管理所有8500只电池，故障 及落后电池自动检出，大大降低对维护人员的技术要求。 5)每组电池设置中控模块，提供7吋显示屏显示电池状况及故障位置，为电池 组脱离母线后的维修维护提供方便。 6)支持远程监控 系统分为3级架构： ●BMU单元 负责电池模组（16个电池）的检测与均衡 ●中控模块 负责电池组（16x26+9=425只电池）27个BMU单元的数据收集、 整理、计算、控 制，负责与PCS和总控台交换数据及控制命令。 ●总控台 由一台服务器及交换机和系统软件组成，负责收集20个中控模块 （8500只电池） 的数据，根据大数据的处理结果，形成警告、报警、维护等命令。 负责与上级系统 交换数据，提供远程监控模式。
D-527 微电网储能系统建模与分析 陈琳浩1 ，张保会2 西安交通大学电气工程学院 Email: chen.3@https://www.doczj.com/doc/6e16591066.html, ，BHZhang@https://www.doczj.com/doc/6e16591066.html, 摘 要：微电网存在着并网和孤网两种运行方式。本文对微电网的控制原理进行了分析，讨论了双馈式风力发电机变流器的控制策略；并根据蓄电池和超级电容器的特点给出了储能系统的控制策略；还利用仿真软件建立了包含双馈式风力发电机、蓄电池和超级电容器储能装置的微电网模型；进行了并网和孤岛两种运行模式下的仿真，验证了所提出的储能系统控制策略的可行性和有效性。 关键词：微电网；储能系统；蓄电池；超级电容器 Modeling and Analysis of Micro-grid Energy Storage System Chen Linhao 1 , Zhang Baohui 2 College of Electrical Engineering of Xi'an Jiaotong University Email : chen.3@https://www.doczj.com/doc/6e16591066.html, ，BHZhang@https://www.doczj.com/doc/6e16591066.html, Abstract: Micro-grid exists two kinds of operation mode: interconnection and isloated network operation. In this paper, the control principles of micro-grid are analyzed, and discussed the control strategy of doubly-fed wind turbine type converter; and according to the characteristics of the battery and super capacitor energy storage system control strategy is given. Using simulation software set up also contain doubly-fed wind generator, storage battery and super capacitor energy storage device of micro grid model; The interconnection and the islands of the simulation of two kinds of operation mode, verified the feasibility and effectiveness. Keywords: micro-grid; energy storage system; storage battery; super-capacitor 1 引言 随着分布式能源的应用越来越广泛，电源功率的随机性和波动性对配电网产生了不利的影响，人们提出了微电网的概念，而微电网的运行离不开储能系统的支撑。参考文献[1-4]指出储能装置的主要功能：负荷调节作用，实现峰值转移；维持系统动态稳定，减小功率波动；提高调度能力，使分布式发电单元作为调度机组单元运行；提高分布式电源的输出可控性，平滑分布式电源的输出波动，降低对电网的冲击；当微电网脱离大电网独立运行时，能够及时吸收或补充必要的功率，维持微电网短时间孤岛运行。文献[5-7]介绍了双馈式风力发电机的基本原理和励磁方式。文献[8-9]介绍了仿真软件DIgSILENT 中电力元件的模型结构和建模仿真过程。 本文讨论由双馈式风力发电机，蓄电池和超级电容器储能装置组成的微电网的控制策略和建模仿真结果。 2 双馈式风力发电机的基本原理 风能转换设备是整个风力发电单元的始端，是风能与机械能转化核心环节。双馈式风力发电机的功率调节控制方式主要有两类：定桨距失速控制和桨距角控制。为避免复杂的建模与计算，忽略动态迟滞效应，常用的解析风力机模型为： 30.5(,)t P P Av C ρβλ= 112.51(,)0.22(1160.45)P C e λβλλβ?=?? 311(1(0.08)0.0035(1))λλββ?=+?+ 式中：P t 为气动功率；v 为有效风速；β为桨距角；λ为叶尖速比。 风力发电机转子侧变流器通常采用定子磁场矢量定向控制，选择定子磁链向量为d 轴方向参考。定子侧有功功率通过转子电流分量i rd 控制，而定子侧的无功功率可以通过转子电流的励磁分量i rq 控制，实现解耦控制。 网侧变流器通过电压定向控制维持变流器组直流母线电压稳定和变流器交流侧无功控制，实现解耦控制[2]。 此项工作得到国家重点基础研究发展计划（973计划）资助，项目批准号：2009CB219700。
国外某大型智能微电网项目电池及电池管理系统方案 （25.5MWh储能） 深圳蓝锂科技有限公司 二○ 一七年一月 一、电池及电池管理系统方案设计概要 众所周知，在储能项目中，电池管理的最重要意义在于提高串联电池组的循环寿命。在一般应用中，串联电池组的寿命不到单体电池寿命的一半。本项目串联数量高达425串，其中任意一个电池损坏将影响整组电池输出容量，同时将同组其他电池带坏。电池的不均衡性也是客观存在的，这种不均衡性也会导致成组电池特性变差。以上现象出现后，都会形成恶性循环，导致成组串联电池实际循环寿命的大大下降。 本方案的设计主要技术特点： 1) 2)监测到系统中每一节电池的电压、电流、SOC、SOH及温度，并通过系统软件自动找出落后电池与故障电池，在单体电池小于同组电池平均值的90%（可设置）时，给出维护建议，小于80%时，给出更换建议。 选用最优质品牌电池供应商，降低单体电池的不一致性。3)提供一定的均衡电流，降低浮充阶段由于电池一致性导致的不均衡充电。4)全自动化管理模式，通过一套系统、一个屏幕管理所有8500只电池，故障及落后电池自动检出，大大降低对维护人员的技术要求。 5)每组电池设置中控模块，提供7吋显示屏显示电池状况及故障位置，为电池组脱离母线后的维修维护提供方便。 6)支持远程监控
系统分为3级架构：BMU单元负责电池模组（16个电池）的检测与均衡中控模块负责电池组（16x26+9=425只电池）27个BMU单元的数据收集、整理、计算、控制，负责与PCS和总控台交换数据及控制命令。总控台 由一台服务器及交换机和系统软件组成，负责收集20个中控模块 （8500只电池） 的数据，根据大数据的处理结果，形成警告、报警、维护等命令。 负责与上级系统 交换数据，提供远程监控模式。 二、系统原理框图 25.5MWh储能电池组、5MW储能逆变器及升压变系统组成的20KV主干电网原理框图 储能电池计划采用铅炭电池，规格为2V/1500Ah，每425节蓄电池串联组成系统电压为DC850V的蓄电池组，单组蓄电池组储存电能为1.275MWh，本项目共20组蓄电池组共25.5MWh。 直流配电： 两组蓄电池组出线接入1台直流配电柜，在直流配电柜的直流母线上汇流，直流配电柜出线接入1台1MW储能逆变器。
储能微电网的9大关键技术 现在美国有一个统计，目前最便宜的电价电源是风电，其次是光伏。去年在阿布扎比未来能源公司在中东的出口电价是每千瓦时1.79美分，这个价格已经远远低于传统能源的电价。 国内实施的“光伏领跑者计划”，北控在江苏宝应的投标价为0.47元/kwh，那边的平均上网电价是0.399元。当时光伏的组件是按2.7元/W计算，现在组件已降到了2.2元、2.3元。按照这个趋势发展下去，不管是光伏还是风电，平价上网的目标很快就会到来。可再生能源的经济性是有的，但是解决不了的一个问题就是它的波动性。 能源革命的终极目标是全世界100%的能源来自于光伏、风电、氢能燃料电池等可再生能源。主要有三种供给方式：一是集中式光伏、风电新能源+储能的能源供给方式，二是大型的独立储能电站化学储能、抽水蓄能等，三是以用户侧区域性微电网群（虚拟电厂）为架构的模式。 当新能源+储能的度电成本低于传统的化石能源时，微电网群和集中式新能源+储能的这种模式将会爆发式增长。而作为能源革命的关键技术，微电网及微电网群控制EMS系统、储能系统BMS、PCS 系统将是能源革命成功与否的关键。 关键技术1——项目顶层设计 大规模的储能系统有着不同的应用场景和商业模式，有的储能系统是单一的电网调峰，有的是调峰、调频和调压等多重应用场景的结合。根据不同的项目，大规模储能系统功率的配置和电池的配置、选型也是完全不同的，这个系统目标函数要系统安全、稳定、可靠，要有经济性。 大功率储能系统的顶层设计是非常重要的，涉及到储能功率配置、储能Pack成组和储能容量配置等诸多因素。一个光伏电站平均的储能时间是10分钟还是20分钟、还是50分钟，这个电网是有要求的。比如现在青海要求光伏、风电有10%的储能容量的配比，不同的地方配比是不一样的。另外充放电电流大小、BMS均衡电流大小、调峰容量需求以及一次、二次调频所需时间，这些约束条件和最后要达到的目标之间要确保整个流程设计是闭环的。
电力系统新技术 专业电力系统及其自动化 班级研1109班 学号1108080392 学生周晓玲 2012 年
电力储能技术 摘要：储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源的利用率等重要作用。本文主要介绍了抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、钠硫电池储能、液流电池储能以及超导储能、超级电容器储能等典型储能技术以及各自的国内外研究动态，比较了各种储能技术的优缺点，并对储能技术在电力系统中的不同应用进行了综述。 关键词：储能技术，可再生能源发电，消峰填谷，一次调频ABSTRACT：Power storage technology serves to cut the peak and fill valley，regulate the power frequency，improve the stability，and raise the utilization coefficient of the grid in the power system.This paper introduces various types of storage technology such as pumped hydropower,flywheel electricity storage technology，compressed air energy storage，sodium sulfur(NaS)battery,，Flow Battery Technology，super conductive magnetic energy storage and super capacitor storage discusses their advantages and disadvantages．The development trend and the Different applications of storage technology in the power system are also summarized． KEY WORDS：energy storage technology，renewable energy Resources power generation，peak load shifting，primary frequency 1.背景意义 近几十年来，电能存储技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。电能的存储是伴随着电力工业发展一直存在的问题，其实到现在为止也没有一种非常完美的储能技术，但经过几代科学家的努力，一些比较成熟的储能技术在各行各业发挥着重要的作用。储能的优点有很多，节能、环保、经济。比如火电厂要求以额定负荷运行，以维持较高的能源转换效率和品质，但用电量却随时间变化，如果有大容量、高效率的电能存储技术对电力系统进行调峰，对电厂的稳定运行和节能是至关重要的。另外，由于分布式发电在电网中所占的比例越来越高，基于系统稳定性和经济性的考虑，分布式发电系统要存储一定数量的电能，用以应付突发事件。随着电力电子学、材料学等学科的发展，现代储能技术已经得到了一定程度的发展，在分布式发电中已经起到了重要作用。储能已经成为除发、输、变、配、用五大环节的第六大环节。如下图即为储能在电力系统中的应用。
光柴储一体化智能微网系统 方案及配置 目录 1 项目概述 (1) 2 项目整体方案 (1) 2.1微电网系统 (1) 2.2光伏发电系统 (3) 2.3储能系统 (3) 2.3.1储能变流器设计 (4) 2.3.2 储能变流器选型 (5) 2.4柴油机发电系统 (7) 2.5交流控制柜 (7) 2.6微电网能量管理监控系统 (8) 3 系统运行方式： (9) 4 设备清单及报价 (11)
1 项目概述 分布式能源具有间歇性、波动性、孤岛保护等特点，分布式能源电能质量差，分布式能源设备利用率没有被充分发掘。微电网是为整合分布式发电的优势、削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响而提出的一种新的分布式能源组织方式和结构，能有效改善分布式能源电能质量差、分布式能源设备利用率不能被充分发掘等分布式能源的不足。 微电网通过整合分布式发电单元与配电网之间关系，在一个局部区域内直接将分布式发电单元、电力网络和终端用户联系在一起，可以方便地进行结构和配置以及电力调度的优化，优化和提高能源利用效率，减轻能源动力系统对环境的影响，推动分布式电源上网，降低大电网的负担，改善可靠安全性，并促进社会向绿色、环保、节能方向发展。微电网是当前国际国内能源和电力专家普遍认可的解决方案。 本项目拟建设一个室外光储柴微网系统通过低压配电柜给营地负荷供电，可实现对各个电力电子接口采集相关信息，并通过智能配电柜对各个环节进行投切，在并网及孤岛情况下实现发电、储能及负荷的控制，保持微电网系统的平衡。 2 项目整体方案 2.1微电网系统 本微电网系统是一个独立可控制的系统。本微电网将分布式光伏发电、柴油发电机组、营地用电负荷联接起来，本微电网为离网系统，可以通过微电网能量管理系统实现内部多种分布式能源的能量均衡控制及负荷连续不间断供电。 本项目拟建设光储柴微电网系统，系统由光伏发电系统、储能系统、柴油发电系统，控制系统、监控系统以及能量管理系统构成。其中控制系统可实现对分布式电源、负载装置和储能装置的远程控制，监控系统对分布式电源实时运行信息、报警信息进行全面的监视并进行多方面的统计和分析实现对分布式电源的全方面掌控，能量管理系统可控制分布式电源平滑出力与能量经济调度。 系统一次拓扑结构如下图所示：
微电网标准体系建设 微电网在全国范围发展迅速，亟需标准化工作给予技术支撑和规范。微电网改变了电力系统在中低压层面的结构和运行方式。与微电网的电网运营企业和设备供应商们熟悉的传统原则受到挑战。迫切需要国家层面的标准化工作支撑，很多时候我们一些供电原则、保护原则等受到挑战，迫切需要从国家层面标准化工作的支撑，必须要有国标才方便管理层面，甚至政府、法院认可的程度。 微电网的标准体系急需统一的规划和顶层设计，微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域，系统复杂性突出。需要将微电网作为一个相对独立单元，对相关技术领域开展系统分析。对不同应用场景下微电网、分布式电源功能进行定位和系统边界区分。从系统的角度辨识标准缺失和可能出现的重复甚至矛盾的地方，识别亟需制定的标准，制定微电网标准化路线图和标准体系。这是我们标委会在做的工作。 目前定的标准，包括微网建模及仿真、微网并网、微源接入微网、微网规划设计、微网运行特性测试、微网调试及验收、微网运行维护、微网内发电侧管理、微网内需求侧管理、微网内储能管理、微网保护、微网信息与通讯、微网监控系统功能、微网黑启动、微网运行评价。在标准领域都有很多工作急需要做，没有这些标准支撑很难形成大规模网站化推广。 针对微电网建设的难题，北京群菱专注于微电网研究试验平台的开发，推出多个微电网实验平台： 1.微电网仿真试验研究平台 2.微电网监控及能量调度管理系统 3.微电网电缆阻抗模拟系统 4.多源互补智能微电网供电系统 5.开放式交直流电力电子研究与试验平台
以上平台均为群菱能源专业设计制造，详细技术方案请联系群菱获取。试验平台可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究、微电网之间的相互影响及调度控制技术研究、微电网储能研究以及风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。 群菱能源微电网仿真实验室成功案例：中国电科院“先进配电自动化与配电网优化控制联合实验室”、“电力需求侧管理和智能用电仿真实验室”,中科院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试系统”,国网智能电网研究院“交/直流电网物理仿真试验平台”,河南电科院“智能配电网新能源接入研究平台”,浙江工业大学“智能微电网试验、测试与储能系统”,南昌大学“微电网仿真模拟试验平台”等数十家科研院所，为我国微电网标准体系建设贡献出一份力量。 标准化工作的现状以及展望，中国在IEC先后发起成立adhocG53微电网特别工作组和IECSEG6微电网系统评估组，这个组的使命去年年底已经完成了，制定IEC在微电网领域的战略规划。目前微网标准的现国家标准层面，微电网领域6项，行业标准微电网领域4项。微电网标准体系的研究和编制，内容涵盖微电网的规划设计、调试验收、并网测试、运行控制等内容。
新能源储能系统及智能微网解决方案1概述（略） 用电量统计： 应急用电部分： 大陆机电机房：总功率数为36kw，应急时间暂无统计，可按一般水平计算。 2项目具体设计 光伏系统 已建成140KW光伏电站，基本自发自用，只有周末用电量不大时，有余电上网。 3.3.1双向储能逆变器 根据现场实际需求，南楼北楼每天实时用电量为每小时最大300KWH，最小150KWH，应急36KW负荷，建议南北楼各增加一套储能系统，功率在100KW，系统选用双向储能逆变器三相100KW。 3.3.2储能蓄电池 按照数据统计计算，每月7万度电，最少每天用电量在2000KWH以上，光伏每天提供500KWH，建议储能系统蓄电池总共储能1000KWH，直流电压按照500V 设计，需要单体电池2V1000AH，共需要500只。（这个蓄电池容量可根据投资来设计）南楼500KWH蓄电池，北楼500KWH蓄电池，每个楼蓄电池数量2V1000AH,250只。 3.3.6交流配电柜 36KW负荷整体系统需要配置一套50KW的交流配电柜，用于应急系统馈线管理。 3.5 双向储能逆变器性能特点 1、专为智能电网、智能微网设计，接受电网调度； 2、可满足铅酸蓄电池、锂电、超级电容、钒电池等不同储能形式的接入，适用范围广；
3、双向逆变，恒功率充放电、恒流充放电、恒压充放电等多种电池充放电模式可选， 4、具有时间段工作模式设定功能，根据当地电网特点设置合理的工作方式； 5、具有市电接口和负载接口两路交流接口，实现并网运行及独立孤网运行； 6、完善的孤岛检测及并离网模式切换，当市电突然断电时，储能逆变器可自动无缝切换到离网工作模式，与大电网脱离，建立微电网独立运行； 7、RS485、以太网、CAN总线等多种通讯接口可选，实现远程监控； 8.选配智能电网主控系统，可与光伏并网逆变器、风力并网系统、潮汐发电系统、柴油发电机等多种能源方式实现互联，组成混合能源智能电网，可实现多种组网方式； 四、系统设备清单
永兴岛供电及海水淡化解决方案 永兴岛是海南省三沙市政府驻地，是南海群岛重要的军事政治中心。永兴岛中心地处北纬16°52′，东经112°20′，呈椭圆形，东西长约1950米，南北宽约1350米，面积约2.6平方公里，平均海拔5米。 缺电缺水是海岛居民面临的主要问题。2014年前，永兴岛供电基本依赖柴油机组。2014年增建光伏微电网，配置了500kW光伏发电系统和1MWh储能系统，缓解了供电紧张的问题。随着岛内建设和发展，原有供电设施已经难以满足岛内的用电需求。 为此，我公司提出如下永兴岛供电及海水淡化解决方案： 建设10kV单环网微电网系统，配备5MW集中式光伏系统和18MWh储能系统，白天充分利用新能源发电，夜间使用储能放电保证负荷供电。 另外，配置海水淡化工程作为可调负荷，满足白天消纳光伏。 新建的微电网系统与原有的10kV系统无缝对接为双环网系统，保障1～2MW的24小时稳定军用供电，同时提供岛内其他居民用电。
方案一 永兴岛微电网系统一次拓扑图 变压器 10kV/0.4kV 变压器 10kV/0.4kV 柴油发电机民用负荷 交流环网柜交流环网柜 储能电池军用负荷 中央控制器 海水淡化系统 1.1光伏系统 5MWp双玻光伏发电系统 ●双玻光伏组件 ?三防性能优良 ?占地约0.1平方公里 ●500kW集中式光伏逆变器 ?效率98%以上、PQ可调
1.2 储能系统 18MWh集装箱式储能系统 ●53寸海岛型集装箱 ?优选关键器件 ?加强三防工艺 ?多级盐雾过滤 ?控温除湿 ●国内首创4C兆瓦级系统 ?单个集装箱可达3MWh ?深充深放八千次 ?浅充浅放十万次 ?电池寿命：10年 ?充放电毫秒级响应、分钟级支撑 ?并离网无缝切换 ?VF无限并机 1.3 海水淡化系统 1～3MW集装箱式系统 ●低能耗、高效率 ●单个箱体参数： ?制水能力：1000吨/天 ?功耗：约100kW
浅谈微电网中的储能装置 程晓悦 （华北电力大学硕电力121班） 摘要：阐述了微电网中储能技术研究的意义和价值。分析了储能技术在微电网中的作用，简单介绍了抽水储能、空气压缩储能、飞轮储能、超导储能、蓄电池储能、超级电容器储能装置原理及其对于微电网的作用，说明了各种储能方式的优点和不足之处，并对各种储能方式的性能指标进行了比较。最后就储能元件对于微电网的两种作用分析了储能装置的控制策略[2]。 关键词：微电网；储能技术；储能装置；控制策略 1 引言 微网由分布式电源、分布式储能和能量管理模块构成负荷的供电系统，与负荷一起组成一个独立可控系统，完全解决了大电网与分布式电源间的矛盾。储能系统是调节微电源性能，保证负荷供电质量，抑制系统振荡的重要环节，因此研究储能技术在微网中的应用具有十分重要的意义[1,4]。 微网中，电源总供给功率和负荷总需求功率都是动态变化的，并不是每刻都能达到供需平衡。当电源总发电功率与负荷总需求功率不平衡时，则由储能系统吸收系统多余的能量或释放能量弥补系统能量的不足。因此，储能系统在微网中是必须的，如果没有了储能系统，微网就不能在自治运行时达到安全、高效、可靠的要求，也就不能尽可能的接入分布式电源和向负荷供给高质量的电能。如今，储能方式有许多种，各种方式的性能也是各异。需要研究根据系统稳定的需求来选择储能方式[3]。 2储能装置的作用 2.1提供短时供电 微电网存在两种典型的运行模式：并网运行模式和孤岛运行模式。在正常情况下，微电网与常规配电网并网运行；当检测到电网故障或发生电能质量事件时，微电网将及时与电网断开独立运行。微电网在这两种模式的转换中，往往会有一定的功率缺额，在系统中安装一定的储能装置储存能量，就能保证在这两种模式转换下的平稳过渡，保证系统的稳定。在新能源发电中，由于外界条件的变化，会导致经常没有电能输出（光伏发电的夜间、风力发电无风等），这时就需要储能系统向系统中的用户持续供电[2]。 生物能风能光伏 热力负荷燃料电池储能负荷负荷 大电网 图1 微电网结构示意图 2.2储能装置可以维持系统稳定的作用 在风力和光伏发电中，风速和光伏辐照度的变化会使风力和光伏发电的功率产生波动而使系统的电能质量下降。储能装置可以提高可再生能源发电的电压质量和频率质量，是增加微电网与大电网并网运行时的安全性和稳定性的有效途径。微电网中储能装置的加入为解决
电力储能与微电网
刘晓露 12015-5-12
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目录
一、认识与理解 二、实践与应用
（一）储能 （二）微电网
三、展望与建议
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一、认识与理解
大型可再生能源并网电站：集中—大规模—超高压—远距离输送。 一年的线损约2个三峡的发电量；灾备需求响应缓慢。
分布式可再生能源微电网：分布式—结合需求—就地消纳—智能微网—多能互补—综合利用。 当前作为大电网的有益补充，后续会迎来一个发展期。
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一、认识与理解
（一）可再生能源微电网分类
独立型微网
联网型微网
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（二）独立型微电网
一、认识与理解
独立微电网
边远无电地 区微电网
海岛微电网
电网未覆盖的农村 边远地区家庭
供电不可靠的 小水电地区
以前送电到乡或无电 地区电力建设已经建 成但供电能力大大下 降的直流总线光伏/风
光互补村落电站
近岸海岛开发
1、尽量减少柴油发电机的使用，降低供电 成本。
2、与传统的直流总线微电网相比，交流总 线微电网更高效、更灵活，更适合于多种 可再生能源发电系统的接入。
3、供电半径宽，易于扩容。
4、通过从发电到用电的能量管理系统可以 做到实时的供需平衡。
5、在将来还可以很容易地同大电网或相邻 其它交流总线微电网并网。
一、认识与理解
（三）联网型微电网
1、通过微电网形式提高可再生能源的消纳能力，功率渗透率可达50%以上。
联网型微电网
城镇负荷 中心
2、微电网应具有很强的调节能力，能够与大电网友好互动，平抑可再生能 源波动性，消减电网峰谷差，替代或部分调峰电源。
3、与公共电网联网运行时，并网点的交换功率和时段可控，且有利于微电 网内电压和频率的控制。
4、在微电网自发自用电量效益高于电网购电时，或在公共电网不允许“逆 功率”情况下，可有效提高自发自用电量的比例，避免弃光，提高效率。
电网末端 微电网
5、可孤岛运行，保障本地全部负荷或重要负荷的连续供电。
6、延缓电网改造，不增加甚至减少电网备用容量。 7、在电网末端可以提高供电保证率，改善供电电能质量，延缓电网改造扩 容，节约电网改造投资。 8、与其他清洁能源和可再生能源不同利用形式结合，可同时解决当地热水、 供热、供冷和炊事用能问题。
中山铨镁能源科技有限公司 储能系统项目 初 步 设 计 方 案 2017年06月
目录 1项目概述 (3) 2项目方案 (3) 2.1智能光伏储能并网电站 (3) 3.2储能系统 (5) 3.2.1磷酸铁锂电池 (5) 3.2.2电池管理系统（BMS (5) 3.2.3储能变流器（PCS (6) 3.2.4 隔离变压器 (9) 3.3能量管理监控系统 (9) 3.3.1微电网能量管理 (9) 3.3.2 系统硬件结构 (10) 3.3.3系统软件结构 (11) 3.3.4系统应用功能 (12)
一、项目概述 分布式能源具有间歇性、波动性、孤岛保护等特点，分布式能源电能质量差，分布式能源设备利用率没有被充分发掘。微电网是为整合分布式发电的优势、削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响而提出的一种新的分布式能源组织方式和结构，能有效改善分布式能源电能质量差、分布式能源设备利用率不能被充分发掘等分布式能源的不足。 微电网通过整合分布式发电单元与配电网之间关系，在一个局部区域内直接将分布式发电单元、电力网络和终端用户联系在一起，可以方便地进行结构和配置以及电力调度的优化，优化和提高能源利用效率，减轻能源动力系统对环境的影响，推动分布式电源上网，降低大电网的负担，改善可靠安全性，并促进社会向绿色、环保、节能方向发展。微电网是当前国际国内能源和电力专家普遍认可的解决方案。 本项目拟建设一套锂电池储能系统，通过低压配电柜给部分办公楼宇负荷供电，可实现对各个设备接口采集相关信息，并通过智能配电柜对各个环节进行投切，在并网及孤岛情况下实现发电、储能及负荷的控制，保持微电网系统的平衡运行。 二、项目方案 2.1智能光伏储能并网电站 本电站系统目的在于拟建设中山铨镁能源科技有限公司储能并离网系统示范工程，通过接入办公楼宇的日常照明等真实负载，可演示离网状态下正常供电系统示范；分布式光伏多余电量进行储能示范；以及后台监控及能量调度等示范。 本项目拟建设的储能系统，系统由锂电池储能系统、控制系统、监控系统以及能量管理系统构成。其中控制系统可实现对分布式电源、负载装置和储能装置的远程控制，监控系统对分布式电源实时运行信息、报警信息进行全面的监视并进行多方面的
实用标准 中山铨镁能源科技有限公司储能系统项目初步设计方案 月年201706文案大全． 实用标准 目录 1 项目概述 (3) 2项目方案 (3) 2.1智能光伏储能并网电站 (3) 3.2储能系统 (5) 3.2.1磷酸铁锂电池 (5) 3.2.2电池管理系统（BMS） (5) 3.2.3储能变流器（PCS） (6) 3.2.4 隔离变压器 (8) 3.3能量管理监控系统 (9) 3.3.1微电网能量管理 (9) 3.3.2系统硬件结构 (9) 3.3.3系统软件结构 (10) 3.3.4系统应用功能 (11) 文案大全． 实用标准
一、项目概述 分布式能源具有间歇性、波动性、孤岛保护等特点，分布式能源电能质量差，分布式能源设备利用率没有被充分发掘。微电网是为整合分布式发电的优势、削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响而提出的一种新的分布式能源组织方式和结构，能有效改善分布式能源电能质量差、分布式能源设备利用率不能被充分发掘等分布式能源的不足。 微电网通过整合分布式发电单元与配电网之间关系，在一个局部区域内直接将分布式发电单元、电力网络和终端用户联系在一起，可以方便地进行结构和配置以及电力调度的优化，优化和提高能源利用效率，减轻能源动力系统对环境的影响，推动分布式电源上网，降低大电网的负担，改善可靠安全性，并促进社会向绿色、环保、节能方向发展。微电网是当前国际国内能源和电力专家普遍认可的解决方案。 本项目拟建设一套锂电池储能系统，通过低压配电柜给部分办公楼宇负荷供电，可实现对各个设备接口采集相关信息，并通过智能配电柜对各个环节进行投切，在并网及孤岛情况下实现发电、储能及负荷的控制，保持微电网系统的平衡运行。 二、项目方案 2.1智能光伏储能并网电站 本电站系统目的在于拟建设中山铨镁能源科技有限公司储能并离网系统示范工程，通过接入办公楼宇的日常照明等真实负载，可演示离网状态下正常供电系统示范；分布式光伏多余电量进行储能示范；以及后台监控及能量调度等示范。本项目拟建设的储能系统，系统由锂电池储能系统、控制系统、监控系统以及能量管理系统构成。其中控制系统可实现对分布式电源、负载装置和储能装置的远程控制，监控系统对分布式电源实时运行信息、报警信息进行全面的监视并进行多方面的统计和分析实现对分布式电源的全方面掌控，能量管理系统可控制分布式电源平滑出力与能量经济调度。系统一次拓扑结构如下图所示： 文案大全． 实用标准