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智能电网之储能控制系统项目可行性研究报告智能电网是指通过信息通信技术和能源技术的有机结合，将传统电力系统与信息网络技术相结合，形成具有高度智能化和互连互通的先进电力系统。
储能控制系统在智能电网中起到至关重要的作用，能够实现电力的储存与调度，提高电力系统的稳定性和可靠性。
本文将对智能电网中储能控制系统的可行性进行研究，并撰写该可行性研究报告。
一、项目背景随着科技的进步和能源需求的不断增长，传统电网面临着供需不均衡、能源浪费和环境污染等问题。
为了解决这些问题，智能电网的概念应运而生。
储能控制系统是智能电网的核心技术之一，在实际应用中具有重要的意义。
二、项目目标1.研究智能电网中储能控制系统的技术特点和发展趋势；2.分析智能电网中储能控制系统的优势和局限性；3.确定储能控制系统在智能电网中的可行性，以及实施该项目的必要性和可行性。
三、技术特点和发展趋势1.储能控制系统能够将电能储存起来并在需要时释放，实现平衡能源供需；2.使用电池、超级电容器等器件进行电能储存；3.通过先进的控制算法和智能监控系统，实现对储能设备的精确控制和调度。
目前，储能控制系统正处于快速发展阶段。
新型储能技术的不断涌现和控制算法的进一步优化，使储能控制系统在智能电网中有更广阔的应用前景。
四、优势和局限性1.优势：（1）提高电力系统的供电可靠性，降低能源浪费；（2）平衡电力供需，解决电力负荷过大和低谷期的问题；（3）应对突发事件，提供电力系统的备用能源支持。
2.局限性：（1）储能设备成本较高，对资金需求较大；（2）储能设备的维护和管理需要专业技术人员；（3）目前的储能技术还存在能量密度低、循环寿命短等问题。
五、可行性分析1.技术可行性：储能控制系统的技术已经经过实际验证和应用，并且在持续改进和创新中。
相关技术已取得重要突破，预示着储能控制系统在智能电网中的可行性。
2.经济可行性：尽管储能设备的成本较高，但其对电力系统的优化和提升具有直接经济效益。
大规模储能技术及多功能应用研究综述摘要：随着“双碳”目标的推进，我国能源供给将实现以煤电为主到以新能源为主的系统性变革。
截至2022年7月底，我国煤电装机在电力总装机中的占比为53.3%，风电、太阳能发电等新能源发电装机占比为28%，预计2030年新能源发电装机占比将超过煤电。
随着波动性新能源装机占比的逐年增高，电力系统面临的安全稳定运行、新能源消纳、源荷供需不平衡等问题将日益突出，储能技术可以实现有功、无功的快速双向调节，在电力系统中承担着平抑新能源出力波动、提升新能源消纳、电网安全支撑、辅助服务、延缓设备扩容等多种应用功能。
本文主要分析大规模储能技术及多功能应用研究。
关键词：大规模储能技术；技术经济特性；新型电力系统；政策；多功能应用引言储能产业仍处于商业化应用初期阶段，在对储能市场主体地位认可的基础上，需尽快研究确定其市场服务类型及价格机制，在电源侧、电网侧及用户侧发挥有力调节作用，探索出支撑我国“双碳”目标的储能发展之路。
1、储能技术的种类1.1电池储能应用电池储能是电化学储能技术的主要体现方式，具有自然环境友好、响应速度快、安装便捷不受地理限制、长期经济性好的特点，技术成熟度也相对较高，是当下新能源电力系统中比较常见的储存技术，并且在电网系统中也发挥着重要的作用，不管电网系统的发展进程和内容如何，都需要借助储能技术的有效发挥才能得到具体落实。
所以储能技术的使用也是能够确保电力系统能够得到稳定运行的重要环节之一，并且也因为其具有一定的发电功能，对于电力系统的安全运转有着十分重要的作用。
在发电环节中的使用，可以结合当前实际发展需求，以智慧电网体系的构建为研究目标，通过对实际情况进行调查来看，因为智慧电网建设需要电池储能技术的有力支持，通过将这一技术在电力系统中进行合理的使用，对于运营电网提升安全性和高效性发挥着十分重要的作用，并且通过电池储能系统的实际容量选取进行深入的分析，要以当前电网的运营情况为基础并且了解区域的供电需求和建设目标，通过对所有的影响因素进行综合分析，能够找到计算储能量相关的数据。
大规模电池储能对电网稳定性影响简析随着可再生能源技术的发展和普及，大规模电池储能系统作为一种管控电网平衡的重要手段，逐渐进入人们的视野。
那么，大规模电池储能对电网稳定性会产生怎样的影响呢？本文将就此问题作一简析。
首先，大规模电池储能可以提高电网的平衡能力。
由于可再生能源来源的不稳定性和不确定性，需要通过对其发电量的管控和调节，使其满足人们的用电需求。
此时大规模电池储能就发挥了作用。
储能系统可以在电网需要时释放电量，也可以在电网供电过剩时进行充电，从而平衡负荷和供需，提高电网的稳定性。
其次，大规模电池储能可以增强电网的韧性。
电网受自然灾害、事故等因素影响时，储能系统可以提供“后备电源”，维持电网的基本运转，减轻电力系统的压力，提高电网的可靠性和应急能力。
然而，大规模电池储能也会对电网造成一定的影响。
首先，储能系统的建设和运营成本较高，必须充分考虑到经济效益和使用成本。
其次，储能系统的不良运营、故障等问题也会带来一定的风险和安全隐患。
此外，电网稳定性还会受到技术和管理等方面的挑战。
综上所述，大规模电池储能作为电网平衡的一种有效手段，对提高电网的稳定性和应急能力有积极作用。
但建设和运营储能系统需要综合考虑经济、技术、安全等多方面因素，并加强对储能系统的管理和维护，以确保电网稳定性的长期发展。
在大规模电池储能技术的应用过程中，需要充分发挥其最大的优势，来提高电网的稳定性。
其优势主要体现在以下方面：首先是电池储能的快速响应。
电池储能系统具有快速响应、灵活性高的特点。
在可再生能源出现不足时，可以通过储能系统提供快速响应来弥补不足的电力供应。
同时，储能系统还可以在负荷不稳定的情况下提供稳定的电力供应。
这些特性不仅可以保持电网的稳定性，而且可以提高电网的运行效率。
其次是实现电力负荷的平衡。
由于可再生能源的不稳定性，导致电力负荷的波动性较大，因而我们必须采用储能系统来弥补波动的差异。
一旦储能系统的充放电效率得到充分优化，就可以实现电力负荷的平衡，从而降低电力系统的运营成本，提高系统的可靠性和稳定性。
智能电网中的电池储能技术研究及应用随着能源需求的增长，传统的电力网络已经无法满足人们的需求。
在这样的背景下，智能电网被视为迎接未来所需的一项创新技术。
智能电网作为一种更为可靠和可持续的能源解决方案，可以更加有效地满足人们的能源需求。
在智能电网的基础上，电池储能技术正在成为一种重要的研究和应用方向，这一技术对于智能电网的发展和应用起着重要的作用。
一、电池储能技术的定义和特点电池储能技术是一种将电能转化为化学能并进行储存的方法。
与传统的化石燃料发电不同，电池储能技术更加环保、可持续，也更加灵活。
这一技术主要利用可充电电池对电能进行储存，以达到平衡电力能量的目的。
与传统的电力系统相比，电池储能技术在以下几个方面具有明显的优势：1. 更小的压降：传统的电力系统在输送电力时，由于电线的电阻会造成一定的电压下降，这也会影响电力的质量。
而在电池储能技术中，由于它可以直接将电力储存，再按需释放，因此其压降问题明显较小。
2. 更高的效率：电池储能技术具有高效率的特点。
相较于其他储能技术，电池储能的效率通常可以达到85%以上。
同时，它也可以在短时间内释放出大量的电能，这也为电力系统提供了更大的便利。
3. 环保可持续：电池储能技术也是一种比较环保和可持续的技术，它不会对环境造成污染，并且不需要使用化石燃料等传统能源，因此它的使用也更加可持续。
二、电池储能技术在智能电网中的应用智能电网基于电子信息技术和电力系统技术，可以更加有效地集成传统的电力系统和新能源，实现对电力的高效管理和控制。
而电池储能技术则是智能电网实现高效管理的关键技术之一。
电池储能技术在智能电网中的应用主要体现在以下几个方面：1. 突发电力需求：智能电网中某些突发电力需求，如强电暴、救灾等，在传统电力系统中通常需要从其他电力系统中进行转移。
而电池储能技术则可以通过储能电池直接释放储存的电能，从而满足这些紧急电力需求。
2. 新能源光伏发电的平稳输出：太阳能、风能等新能源在发电时通常存在波动，这也对智能电网的稳定供电造成一定的影响。
智能电网中集中式和分布式储能系统的比较研究智能电网是当今能源领域的热门话题，它被视为未来能源系统的发展方向。
在智能电网中，储能系统被认为是一个重要的组成部分，能够有效地平衡能源供需之间的差异，提高电网的可靠性和稳定性。
目前，集中式储能系统和分布式储能系统是两种主要的储能技术，它们各自具有一些优点和局限性。
本文将对这两种储能系统进行比较研究，探讨它们在智能电网中的应用前景。
首先，我们先来了解集中式储能系统。
集中式储能系统是指将大量的储能设备集中在一处，通过电网进行能量的存储和释放。
这种储能系统具有较高的储能容量和输出功率，能够满足大规模的能量需求。
此外，集中式储能系统还具有较长的使用寿命和较低的维护成本，这在一定程度上降低了整体能源系统的运营成本。
然而，集中式储能系统也存在一些问题。
首先，由于储能设备集中在一处，系统的可靠性较低，一旦出现故障，可能会导致大规模的停电事故。
其次，由于储能设备通常体积较大，需要较大的空间进行安装，这对于城市密集地区来说是一个困扰。
接下来，我们来看看分布式储能系统。
分布式储能系统是将多个小型储能设备分散在电网中各个节点上，通过分布式控制进行集合运行。
这种储能系统具有较高的灵活性和可靠性，能够更好地适应电网的需求变化。
分布式储能系统还可以更好地利用可再生能源，具有较高的能量转化效率。
此外，分布式储能系统还能够降低电网的传输损耗，并在电力紧缺时提供备用电源。
然而，分布式储能系统也存在一些挑战。
首先，由于储能设备分散在各个节点上，系统的管理和控制比较复杂，需要较高的技术水平和成本投入。
其次，分布式储能系统的储能容量和输出功率相对较小，无法满足大规模的能量需求。
在实际应用中，集中式储能系统和分布式储能系统可以相互补充，形成一个完整的储能网络。
集中式储能系统可以承担大规模的储能需求，满足电网的基础能源供应。
而分布式储能系统可以针对电网的细节需求进行调整，提供灵活的能量调节。
通过集中式和分布式储能系统的结合，可以实现能量的高效利用和电网的稳定运行。
智能电网中的分布式储能技术研究随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展，智能电网正逐渐成为未来电力系统的发展方向。
在这一背景下，分布式储能技术成为了智能电网的核心技术之一。
本文将探讨智能电网中的分布式储能技术研究及其应用前景。
一、分布式储能技术的基本概念与分类分布式储能技术是指将电能储存在小规模的电池、超级电容器等设备中，使得储能系统可以在需要时释放电能，满足用户需求。
根据储能设备的类型和功率规模，分布式储能技术通常可分为以下几类：1. 嵌入式储能技术：将储能设备直接嵌入到用户终端或电网中，如智能电表、节能灯等。
这种技术能够在用户终端提供相对小规模的储能，满足用户的短时需求。
2. 微电网储能技术：将储能设备集成到微电网系统中，通过与传统电网的互联互通，实现电能的双向流动。
微电网储能技术能够提供更大规模的储能容量，满足微电网系统的长时需求。
3. 分布式储能电站技术：集中化地建设一组储能设备，并连接到电网中，以实现对电网的支持与优化。
分布式储能电站技术具有容量大、调度灵活等特点，能够为整个电网系统提供稳定可靠的供电服务。
二、分布式储能技术在智能电网中的应用1. 提高电网的可靠性与稳定性分布式储能技术在智能电网中起到了稳定供电的重要作用。
通过将储能设备分布在电网各个节点，可以缓解传输和分布网的负荷压力，提高电网的供电能力和可靠性。
当电网出现故障或能源供应不稳定时，分布式储能设备能够迅速释放储存的电能，保障用户的用电需求。
2. 提升可再生能源的接入比例可再生能源具有间歇性和波动性的特点，随着其接入比例的不断提高，对电网的稳定性提出了更高的要求。
分布式储能技术可以将可再生能源的电能储存起来，在低负荷时释放，以平衡电网的供需差异。
通过合理调度储能设备，可以更有效地利用可再生能源，减少对传统能源的依赖。
3. 降低电网建设和运行成本传统电网系统需要建设大规模的电源和输电线路，以满足用户的用电需求。
而分布式储能技术可以将电能储存在用户终端，减少输电损耗，并提供更灵活的供电方式。
储能技术在智能电网中的应用与发展在当今社会，随着能源需求的不断增长和对环境问题的日益关注，智能电网的发展成为了能源领域的重要方向。
储能技术作为智能电网中的关键组成部分，发挥着越来越重要的作用。
它不仅能够提高电网的稳定性和可靠性，还能促进可再生能源的大规模接入和有效利用。
一、储能技术的基本概念和分类储能技术，简单来说，就是将能量以某种形式存储起来，在需要的时候再释放出来的技术。
目前常见的储能技术主要包括机械储能、电化学储能、电磁储能和相变储能等。
机械储能中，抽水蓄能是最为成熟和广泛应用的技术。
它利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。
压缩空气储能则是通过压缩空气来储存能量，在需要时释放推动涡轮机发电。
电化学储能主要包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等。
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等优点，在电动汽车和便携式电子设备中得到了广泛应用，近年来也在智能电网储能领域逐渐崭露头角。
铅酸电池技术成熟、成本较低，但能量密度和循环寿命相对较低。
钠硫电池具有较高的能量密度和功率密度，但工作温度较高，对安全性要求较高。
电磁储能包括超级电容器和超导磁储能。
超级电容器具有功率密度高、充放电速度快的特点，适用于短时间、大功率的储能需求。
超导磁储能则利用超导线圈产生的磁场来储存能量，具有响应速度快、效率高的优点。
相变储能通过物质在相变过程中的吸放热来实现能量的储存和释放，如冰蓄冷技术等。
二、储能技术在智能电网中的应用1、平滑可再生能源输出可再生能源如太阳能和风能具有间歇性和波动性的特点，其发电功率不稳定。
储能技术可以将可再生能源在发电高峰期产生的多余电能储存起来，在发电低谷期释放，从而平滑其输出功率，提高电网对可再生能源的接纳能力。
2、负荷削峰填谷在用电高峰期，电网负荷较大，容易出现供电紧张的情况。
储能系统可以在低谷电价时段充电，在高峰电价时段放电，实现负荷的削峰填谷，降低用户的用电成本，同时减轻电网的供电压力。
新型储能技术及其在配电网中的应用研究摘要：自电网诞生以来，电能的大规模储存技术一直是电网发展的一个重大制约因数，随着新能源发电大规模接入电网，以及智能电网的快速建设与发展，对电能储存技术提出了更高要求。
本文首先简要讨论近年来新型储能技术的发展情况，展示在这一领域的重大发展。
然后重点讨论不同储能技术在分布式电源接入电网，提高电网电能质量等不同领域的应用，从而说明新型储能技术的重大作用。
一、引言电力生产过程是连续进行的，发电和负荷及损耗之间需要时时刻刻保持着基本的平衡，而电系统中的用户对电力的需求随时间及外界因素的变化而不断变化，传统电力系统可通过对可控发电机进行出力调节来维持发电和负荷的平衡，而分布式电源对外界气候天气因素比较敏感，新能源发电的出力又难于控制。
如果系统不能保证发电和负荷之间平衡的话，轻则电能质量恶化，造成电压和频率偏差，重则引发停电事故，甚至会诱发电力系统的崩溃，这就需要电力系统保留一定的裕量，但降低了系统的运行效率。
要从根本上解决这一问题，可以从电源侧入手，系统中安装一些大容量的储能元件，系统电力充沛时储存能源，电力紧缺时释放电力，解决供需矛盾。
二、新型储能技术简介近几十年来，储能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。
储能技术是指电能通过某种装置转化成其他形式的能量并且高效存储起来，需要时所存储的能量可以方便地转化成需要的能量形式。
包括以下两方面的内容，一是高效大容量存储能量，二是快速高效的能量转化技术。
根据所转化的能源类型不同，目前主要的电能存储形式可分为机械储能（如抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能）、电化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池和镍镉电池等）、电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器储能等）和相变储能等四类。
其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能；电磁储能包括超导、超级电容和高能密度电容储能；电化学储能包括铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫和液流等电池储能；相变储能包括冰蓄冷储能等。
新能源行业储能技术与智能电网建设方案第一章绪论 (2)1.1 储能技术概述 (2)1.2 智能电网建设概述 (3)1.3 新能源与储能技术、智能电网的关系 (3)第二章储能技术分类及特点 (4)2.1 物理储能技术 (4)2.1.1 抽水蓄能 (4)2.1.2 飞轮储能 (4)2.1.3 压缩空气储能 (4)2.2 化学储能技术 (4)2.2.1 燃料电池 (4)2.2.2 电池 (5)2.3 电化学储能技术 (5)2.3.1 电容器 (5)2.3.2 电池 (5)2.4 其他储能技术 (5)第三章储能技术应用领域 (5)3.1 电力系统应用 (6)3.2 交通领域应用 (6)3.3 建筑领域应用 (6)3.4 农业领域应用 (7)第四章智能电网建设关键技术 (7)4.1 通信技术 (7)4.2 信息处理技术 (7)4.3 控制技术 (7)4.4 优化调度技术 (8)第五章储能系统与智能电网的融合 (8)5.1 储能系统接入智能电网的技术要求 (8)5.2 储能系统与智能电网的互动机制 (8)5.3 储能系统在智能电网中的应用案例 (8)第六章新能源发电并网技术 (9)6.1 风力发电并网技术 (9)6.1.1 概述 (9)6.1.2 风力发电并网关键技术 (9)6.1.3 风力发电并网技术发展趋势 (9)6.2 太阳能发电并网技术 (9)6.2.1 概述 (9)6.2.2 太阳能发电并网关键技术 (10)6.2.3 太阳能发电并网技术发展趋势 (10)6.3 其他新能源发电并网技术 (10)6.3.1 概述 (10)6.3.2 其他新能源发电并网关键技术 (10)6.3.3 其他新能源发电并网技术发展趋势 (10)第七章储能系统安全管理与监控 (11)7.1 储能系统安全风险分析 (11)7.2 储能系统监控技术 (11)7.3 储能系统安全管理措施 (11)第八章储能技术与智能电网政策法规 (12)8.1 国内外政策法规概述 (12)8.2 政策法规对储能技术与智能电网的影响 (12)8.3 政策法规发展趋势 (13)第九章储能技术与智能电网发展趋势 (13)9.1 储能技术发展趋势 (13)9.1.1 技术创新 (13)9.1.2 多元化应用 (13)9.1.3 产业链整合 (14)9.2 智能电网发展趋势 (14)9.2.1 网络升级 (14)9.2.2 资源优化配置 (14)9.2.3 产业链融合 (14)9.3 新能源与储能技术、智能电网的协同发展 (15)9.3.1 技术融合 (15)9.3.2 政策引导 (15)9.3.3 市场驱动 (15)第十章结论与展望 (15)10.1 主要研究结论 (15)10.2 存在问题与挑战 (16)10.3 未来研究方向与展望 (16)第一章绪论全球能源结构的转型和可持续发展战略的深入推进，新能源行业在我国经济发展中的地位日益显著。
电网调度中的储能技术应用研究储能技术是电网调度中的重要组成部分，它能够帮助平衡供需之间的差异，并提供灵活性和可靠性。
本文将探讨储能技术在电网调度中的应用，并重点介绍其在能源存储、调峰填谷、频率调节和谐波抑制等方面的研究进展。
一、能源存储电网调度需要在能源供应和需求之间保持平衡，而储能技术通过将过剩能源转化为储存起来的电能，在需求高峰期间释放出来，平衡供需差异。
目前常见的储能技术包括钠硫电池、锂离子电池、压缩空气储能和水泵储能等。
这些储能技术在电网调度中发挥着重要作用，可以提高电网的可靠性和稳定性。
储能技术在能源存储方面的应用研究主要集中在提高储能系统的效率和降低成本。
例如，在电池储能方面，研究人员致力于提高电池的循环寿命和能量密度，以提高储能系统的效率。
此外，还有研究人员探索新型储能技术，如氢储能和燃料电池技术，以应对大规模能源存储的需求。
二、调峰填谷电网调度需要应对不同时段的电力需求变化，而储能技术可以在低负载期间储存能源，在高负载期间释放能源，帮助调峰填谷。
调峰填谷是指在电力供求不平衡的情况下，通过增减储能系统的输出来调节电网负荷，以保持电力系统的稳定运行。
调峰填谷的研究主要集中在优化储能系统的储能和释放策略。
研究人员利用数学模型和优化算法，根据历史数据和未来预测，建立合理的储能和释放策略，以实现最佳的调度效果。
此外，还有研究人员探索多种储能技术的集成应用，通过不同储能技术之间的协同工作，进一步提高调峰填谷的效果。
三、频率调节电力系统的频率稳定是电网调度的重要任务之一，而储能技术可以通过调节供电和负荷之间的能量平衡来维持电网频率的稳定。
当电力供应紊乱或需求突然增加时，储能系统可以迅速注入或吸收电力，以调整频率并保持电网的稳定运行。
频率调节研究的关键在于储能系统的响应速度和调节精度。
研究人员致力于提高储能系统的响应速度，以使其能够在电力系统出现异常情况时快速调节频率。
此外，还有研究人员开展精确的调频模型和控制算法的研究，以提高储能系统的调节精度和稳定性。
基于大规模储能系统地智能电网兼容性研究基于大规模储能系统地智能电网兼容性研究廖怀庆 1 , 刘东 1 ,2 , 黄玉辉 1 , 陈羽 1 , 柳劲松 1(1. 上海交通大学电气工程系 , 上海市 200240 ; 2. 国家能源智能电网 (上海) 研发中心 , 上海市 200240)摘要 : 有效协调小容量分布式发电 ( dist ributed generation ,DG) 和集中式可再生能源发电 (collected renewable generation ,CRG) 是中国未来智能电网发展地重要特征 .分散储能系统 (dist ributed energy storage sy stem ,DESS) 和集中储能系统(mass energy storage system ,MESS) 将在大容量 CRG 和小容量 DG 地安全、稳定接入大电网中发挥重大作用 . 文中在对智能电网兼容性问题进行深入分析地基础上 ,探讨了考虑电网供蓄特性地协同调度 ,提出了涵盖输配电网 CRG2MESS 供蓄配置以及微网 DG2DESS 供蓄配置地智能电网兼容性解决方案 .关键词: 智能电网; 兼容性; 可再生能源发电 ; 分布式发电; 储能系统; 统一控制收稿日期 : 2009209203 ; 修回日期 : 2009211209 .0 引言在能源短缺、环境保护和气候变化等问题日益突出地背景下 ,开发清洁能源 ,发展低碳经济 ,实现能源优化配置 ,成为了世界各国地共同选择 .水力、风力、太阳能、生物质能等可再生能源发电将被大规模开发利用 ,根据其接入电网地方式可分为分布式发电 ( dist ributed generation ,DG) 和集中式可再生能源发电(collected renewable generation ,CRG) .为顺应新能源时代 ,中国正在建设以特高压电网为骨干网架 ,各级电网协调发展 ,以数字化、自动化、互动化为特征地自主创新、国际领先地坚强智能电网[ 122 ] . 智能电网将以现代信息、通信、电力电子、储能、控制、管理和计量等先进技术形成覆盖电力生产、传输、消费全过程、全业务地信息网络 ,实现电力流、资金流、信息流高度整合与协同运作 , 构建具有“自愈、兼容、优化、互动、集成”五大特性地柔性电力网络系统 .特别是通过新型储能系统 ( energystorage system , ESS) 地优化配置及控制 [324] , 支持大规模可再生能源地接入 ,有效兼容间歇性地集中与分散式发电 ,成为智能电网适应未来经济社会发展和新能源革命地一个先决条件 [526 ] .目前 ,为了保证电网地安全 , IEEE 1547 标准针对分布式能源地并网规定 :当电力系统发生故障时 ,DG 必须马上退出运行 .这大大限制了分布式能源效能地充分发挥 [7 ] . 大力开发 DG/ CRG 是促进能源结构调整和发展低碳经济地必由之路 ,需要寻找一种安全高效且能协调大电网与 DG/ C RG 之间地矛盾 ,充分挖掘其为电网、用户带来“共赢”价值和效益地解决方案.大规模 ESS 接入对于平抑和消纳 DG 及 CRG 地并网冲击地作用越来越被业界所广泛认同 ,成为智能电网兼容性研究地一个重要内容和技术关键 .1智能电网兼容性问题地提出1.1DG 接入给传统电网带来地主要问题DG 一般接入配电网 ,它地接入使得配电网各支路潮流不再是单方向流动,将对电网带来较大影响 :1)DG 直接接入配电网后 ,会引入各种扰动 ,从而引起系统电压和频率地偏差、电压波动和闪变等电能质量问题 .2)当配电网发生故障时 ,并网地 DG 可能会与线路电容发生铁磁谐振而造成过电压 ,损坏变压器等电气设备 ,扩大停电事故 ,降低系统安全可靠性3)DG 发电量地高度不确定性使得 DG 地直接并网会增大负荷预测和调度运行管理地难度 ,降低系统可靠性 ;如果仅将 DG 作为备用电源 ,则将会造成资源浪费 ,影响电网效益 .1.2CRG 接入给传统电网带来地主要问题CRG 一般通过特 (超) 高压、远距离、大容量输电通道接入负荷中心 (即大型受端电网 ) .CRG 地大规模接入将对节能减排、能源结构优化起到重要而积极地作用 ,但在实际并网过程中 ,以下影响不容忽视 :1)风力和太阳能发电地间歇性将会使发电容量预测变动区间增大 ,且电源与负荷分属不同区域 ,很难协调调度 ,因此 ,CRG 接入会使大电网地安全稳定运行、统一调度控制以及受端电网低谷调峰 (甚至出现负调峰 ) 面临严峻考验 .2)CRG 采用大量地电力电子型电源 ,直接接入极易引起谐振 ,并造成谐波污染 .3)相比于传统电源 ,CRG 故障概率与检修频率会比较高 .因此 ,受端电网应具备应对短时间缺失大容量输入电源地能力 .2大规模 ESS 接入及其配置原则集中式大型储能系统 ( mass energy storagesystem ,MESS) 可以称之为大规模ESS ,小容量分散式储能系统 ( dist ributed energy storag e system ,DESS) 虽然单体容量小 , 但是由于其在配电网中大量分布 ,同样也是一种大规模 ESS.相较于传统地铅酸蓄电池等小容量储能装置 ,当前开发地新型 ESS 包括钠硫、镍氢、液流电池以及超导磁能储存器、超级电容器等 ,存储容量更大,充放电速度更快 ,与电网和用户地配合更好 .与抽水蓄能电厂相比 ,DESS/ MESS 对建造环境要求低 ,可就地布置 , 适用于城网储能 ,同时 ,存储容量范围大 ,响应速度快 ,且有瞬间数倍存储释放能力,可贯穿应用于整个用电系统（如图 1 所示） .目前 ,10 kW 级液硫电池示范工程和镍氢电池示范工程已在国内试点投入运行 , 兆瓦级钠硫电池地城网 ESS 地应用研究也在积极开展之中 . 2.1 大规模 ESS 对提高智能电网兼容性地分析大规模 ESS 接入电网 ,并实现 DG/ CRG 有效协调 ,将会给整个电网带来深刻地影响 ,可提高智能电网地兼容性 .1）对电网地紧急支援作用 .当大容量区外受电通道（包括远距离 CRG）和大容量本地机组突然中断时 ,安装于发电侧或受端侧地电能量型 MESS 可迅速响应 ,释放数倍地电力 .例如,在未来地 MESS 设计中 ,100 MW 级地钠硫城网 ESS 可瞬间释放 500 MW 地电力 .这样可极大地减轻受电通道或本地机组突然中断对系统造成地冲击 ,甚至可以短时间支撑系统继续运行.同样,当配电网因某种故障或台风等自然灾害造成大量 DG 中断时 ,D ESS 可迅速发挥重要地电源支撑作用 .2)对系统地稳定作用 .通过 DESS/ MESS 地能量存储和缓冲输出 ,可使 DG/ CRG 即使在负荷波动较快和较大地情况 ( 系统达到峰荷时 ) 下,仍能够运行在一个稳定地输出水平 .3)对可再生能源发电地补充作用 .适量储能可以在 DG/ CRG 单元不能正常运行 (新能源无法发电或波动较大 ) 地情况下起到过渡作用 .例如 ,利用太阳能发电地夜间、风力发电在无风地情况下、其他类型地 DG/ CRG 单元处于维修期间 ,这时系统储能可起到过渡和缓冲作用 .4)对可再生能源发电地协调控制作用 .新型储能与可再生能源发电一一对应布置 ,使得不可调度地 DG/ CRG 发电单元能够作为可调度机组单元运行,实现与大电网地并网运行 ,必要时提供削峰填谷、紧急功率支持等服务5)对电网运营商与自备 DG 用户地有效协调作用 .当负荷低峰或配电网故障需要 DG 退出运行时 ,用户可将电能储存在储能装置中 ;当负荷高峰或故障排除后 ,用户可将电能从储能装置中释放 ,实现电网运营商向自备 DE SS 用户储能电力地征用或自备 DG 用户向电网运营商地逆向售电 .2.2ESS 兼容可再生能源发电地配置原则根据总装机容量和当地电网地实际情况选择合适地接入电压等级 ,DG 接入电压等级参见表 1 .CRG 一般离负荷中心比较远 ,将通过远距离、大容量地交直流输电通道接入受端电网 ,其接入地电压等级一般为特高压 (800 kV 及以上 ) 和超高压(500 kV/ 220 kV) 等级.与CRG 配合地 MESS 地接入电压等级应为 220 kV 及以上 .DG 和 DESS 接入电压等级较低 ,如果传输距离远 ,会导致线损率过大 , 因此 ,在进行 DG/ DESS 布点规划时 ,应该尽量使区域发电量小于区域负荷量,满足就地平衡地原则 .与 DG 相比 ,CRG 接入电压等级高 ,提供地容量也很大 ,但是相对传统发电厂 ,发电量波动范围大 ,只有与 MESS 配合后,才具备大规模接入地条件.气象地多变决定了 CRG 和 MESS 地调度与控制应具备实时性 ;传统调度应转向调度加实时控制地模式 ,实现调度控制一体化 .接入特高压等级地 CRG, 原则上可由国家级或区域级调度进行调度控制; 接入超高压等级地 CRG, 原则上可由区域级或省（自治区、直辖市）级调度部门进行调度控制 ;10 MW 及以上地 DG 可由所属地区地地调管辖 ;1 0 MW 以下地 DG 可由所属县调管辖 .随着可再生能源发电和储能技术地飞速发展 ,DG/ DESS 将在用户侧广泛应用 .因此,考虑智能电网配置原则 ,还要兼顾电厂、电网和用户 ,使得三者有效兼容 . 3智能电网兼容性解决方案DESS/ MESS 与 DG/ CRG 接入电网 ,在电压和容量匹配以及优化配置地基础上 ,将改变智能电网地网架结构、运行方式 ,同时要求智能电网地调度控制模式也应根据电压和容量等级进行统一调度和分级管理,以实现智能电网协调兼容性与安全经济性地统一 ,提高电网供蓄能力 .3.1 基于 CRG2MESS 地智能电网主网供蓄配置方案以典型地受端电网为例 ,如图 2 所示 ,设计一种基于 CRG2MESS 地未来智能电网主网供蓄配置方案 .1）在特（超）高压、远距离、大容量受电通道两侧配置一定容量地 ME SS ,该受电通道输送 CRG 或坑口火电厂地发电电力 ;2）在本地电网大容量发电机组接入地升压侧配置 MESS ;3）在 220 kV 及以上枢纽变电站内配置 MESS. 与CRG 配套建设地 M ESS ,可以保证 CRG 持续稳定地功率输出 ,在容量设计时 ,要考虑到 CRG 高检修频率、输出功率波动大地特点 .区内外电厂配置 MESS 主要作为备用容量以代替传统地备用机组 ,实 现正常情况下地调峰作用和故障下地备用功能 .位于城网分区与变电站间地 MESS ,在容量设计时 ,要注重短时间大功 率地输出特性 ,在故障发生后 ,能够短时间内支撑电网运行 ,防止连锁反应导 致故障扩大 ,造成大规模停电 .在主网地区外受电通道、 大容量发电机组和枢纽变电站内配置 MESS 主要是通过省 （自治区、直辖市 ） 级及以上调度部门地统一调度控制 ,并有效 发挥 MESS 及其功率调节系统地快速响应能力 ,实现主网不间断供电功能 , 有效减弱或消除大扰动对大电网造成地影响 ,确保电网安全稳定运行 .3.2 基于 DG2DESS 地智能电网微网供蓄配置方案未来智能配电网结构中 ,低压配电网将吸纳分布广泛、单机容量跨度 大、总体数量多地用户侧 DG, 需要对 DESS 进行优化配置以增强配电网地 供蓄能力 ,其基础通信设施应支持用户侧与供电侧间地互动协调 .将集中地配电负荷、 DG 构成微网是国内外近几年地研究热点 .文献 [8 211 ]描述了微网地几个主要特征 :在电气结构上 ,微网通过关键断路器接入 电网 ;微网依靠智能控制器作为核心智能控制器 ;智能控制器可以从供电可 靠性、经济性和环保地角度协调微网间和微网与大电网间地能量管理 .如图 3 所示,大量 DESS 接入配电网后 ,在用户终端地 DG 和 DESS 上,均配备可记录双向潮流地智能表计 .智能控制器可通过光纤或电力载波实现与配电终端用户、 DG、DESS 间地通信 .配电网 DG 相对于主网 CRG,容量较小 ,但是方式更灵活 ,容量设置遵循“接地平衡”地原则,可有效提高能源利用效率 ,拓展配电网运行方式 ,是未来智能配电网结构中不可或缺地一环 .分散布点于微网末端地大量用户自备 DG,在与 DESS 相结合后 ,将会使未来智能配电网单元—微网地能源结构发生根本性变革 .在正常运行状况下 , 介于 DG 与电网间地 DESS 能够大大缓解 DG 对电网造成地冲击 ,发挥缓冲器作用 .智能控制器可以根据微网系统自身地状况 ,决定储能装置处于充电负荷还是放电电源地状态 ,并记录潮流流向 ,为计价系统提供数据 .例如 ,在用电高峰期 , 自备 DG 用户可以选择自备 DES S 作为电源 .这样对用户来说 , 节约了用电成本 ;对供电公司来说 , 实现了削峰填谷地目标 ,发挥了类似抽水蓄能地作用 .当微网内部处于故障状态时 ,智能控制器可以自动切除故障 ,DG 停止运行 .智能控制器控制关键断路器断开 ,将微网从电网中隔离 ,在不违反规定地基础上,根据实际运行状况 ,采用 DESS 作为电源或维持远离故障点地 D G 继续为用户提供满足电能质量要求地电力供应 , 实现微网不间断供电功能.3.3基于供蓄特性地智能电网调度策略目前 ,中国电网运行调度计划并未考虑计及 ESS 并网后地调度运行方式.但随着 DG/ CRG 和 DESS/ MESS 地技术发展及应用 ,一套兼容、合理、经济地调度方案也必须建立 .未来智能电网地调度应该考虑储能装置并网供蓄特性地充放电调度、在故障或检修状态下地紧急调度以及正常状态下地经济调度几个方面.运行方式应该考虑储能装置地备用容量 .在智能电网中 ,由于风能和太阳能分布不规律 ,因此在传统负荷预测地基础上,还应增加 DG/ CRG 发电量地实时预测系统 .在未来信息系统高度集成地智能电网中 ,调度中心在负荷预测基础上 ,还应该根据当日地气象条件,完成 DG/ CRG 发电量预测 ,实时决定储能装置是处于充电还是放电运行方式以及充放电时间 ,以达到削峰填谷地目地 .MESS 地接入将大大提高受端电网应对故障和大电网冲击地能力 .但在故障发生、 MESS 提供大容量支撑地时间范围内 ,调度中心通过输配电协同调度策略启用发电机组备用容量 , 利用电厂侧 MESS 以及启用微网内 DESS 放电模式 , 将大大降低故障影响 .随着储能技术地发展、 DESS/ MESS 成本地降低 ,考虑电网供蓄特性地经济调度计划将成为可能 .目前 ,机组参与自动发电控制 (A GC) 服务产生地主要费用包括[12 ] :1)参与 A GC 市场容量引起在电能市场损失地机会成本 .2)当市场价格较低 ,低于参与 A GC 机组边际成本时 ,因 A GC 下调需求使机组发电导致地上抬成本 .3)根据负荷波动和计划出力地差额实时调节机组、不断磨损产生地调节成本 .CRG 与 MESS 相结合 ,提升了新能源地利用前景 ,会大大降低排污成本,从而使得机会成本相对于传统大机组小得多 ;结合 DESS 地 DG 一般安装在负荷中心 ,将会极大地降低系统损耗费用 .另外,DG/ CRG 与 DESS/ MESS 相结合 ,构成辅助备用电源 ,提供了一种在电网故障情况下 ,由 DESS/ MESS 独立向一部分电力系统负荷供电地全新运行方式———孤岛运行模式 .孤岛运行模式通过合理设计网架结构 ,可大大降低电力用户地购电费用和负荷中断赔偿费用 ,起到类似备用电源地辅助服务作用 .随着DG/ CRG 和DESS/ MESS 制造成本地降低及控制性能地改进 , 将具备参与 A GC 服务地技术能力 ,使DG/ CRG 与智能电网有效协调 ,并确保电网安全经济运行 .4结语中国能源布局决定了大容量 CRG 和小容量 DG 将在较长时间内相结合并协调发展 .如何配置、调控大规模 DESS/ MESS ,以提高对 DG/ CRG 地兼容性能 ,决定了智能电网地实用性、扩展性乃至发展方向 .大规模 DESS/ MESS 接入电网后 ,不仅可以实现电网削峰填谷 ,降耗增收 ,减少和缓解输电、变电、配电设施地投入 ,还可以有效兼容 DG/ CRG 等间歇性电源对电网地冲击 ,提高电网地安全稳定性和需求侧用户电力可靠性.发展具备兼容各类可再生能源发电接入能力、考虑电网供蓄特性地统一协同调度地智能电网 ,是实现电网科学发展地关键技术手段 . 参考文献[ 1 ] 刘振亚 . 大力发展特高压技术推动能源利用方式创新与变革 [ EB/ OL ] .[ 2009205222 ] . http :/ / www. in2en. com/ article/ html/en ergy_1118111888355513. html[ 2 ] 肖世杰. 构建中国智能电网技术思考 . 电力系统自动化 ,2009 ,33 (9) :124. 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