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FACTS_并联储能系统课件

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电容器的串联和并联资料PPT课件

电容器的串联和并联资料PPT课件
求这组串联电容器的等效电容是多大？每只电
容器两端的电压是多大？
SUCCESS
THANK YOU
2019/4/24
解：三只电容串联后的等效电容为
1 C

1 C1

1 C2

1
C3 =1
则C=1uF
每只电容器上所带的电荷量为
Q Q1 Q2 Q3 CU 110 6 60 60 10 6 C
？
一、电容器的串联概念 :
把几个电容器的极板首尾相接，连成一个无分 支电路的连接方式叫做电容器的串联
C1 C2 C3
E
二、电容器串联电路的特点
图3-15
提问：你在哪里见过Q?
答：电流I=Q/t
在串联电路中电流I处处相等，所以Q也相等
⑴ 电荷量特点：
Q1=Q2=Q3=Q
每个电容器带的电荷量相等。
根据基尔霍夫第二定律，列回路电压方程
⑵ 电压特点：U U1 U2 U3
总电压等于各个电容器上的电压之和。
CQ U
U1

Q1 C1
U2

Q2 C2
UQ C
U3

Q3 C3
U U1 U2 U3
Q Q1 Q2 Q3 Q( 1 1 1 )
C C1 C2 C3
二、 电容器的并联 如图4-3所示，把几个电容器的正
极连在一起，负极也连在一起，这就是电容 器的并联。
图4-3 电容器的并联
三、 电容器的并联特点 ⑴ 电压特点
每个电容器两端的电压相等 并等于外加电压。
U U1 U2 U3
⑵电荷量特点：总电荷量等于各个电容器的电荷量之和。
q q1 q2 q3

FACTS_并联补偿-1

FACTS_并联补偿-1



1.2

SVG的拓扑结构
SVG的基本结构是由可关断电力电子器件构成的DC/AC 逆变器。 逆变器主电路由直流电源、可关断电力电子器件构成 的三相桥式电路（或三组可关断电力电子器件构成的 单相桥式电路）、保护电路等辅助环节 逆变器控制电路一般由CPU控制单元、信号检测环节、 驱动电路、显示报警单元等构成
系统1
P148
Us X /2
理想补偿 （P=0）

X /2 Ur

系统2
则：
U2 PS Pr sin X /2 2
U2 QS Qr (1 cos ) X /2 2
4U 2 Qc QS Qr (1 cos ) X 2
补偿装置： Pc 0
线路中点并联补偿
3.1 应用范围
110-500kV变电站
380-10kV配电网 冲击负荷（无功负荷大、有谐波分量）
铁路牵引变电站，电弧炉，油国，轧钢厂，
– 输电系统补偿
铝厂，整流负荷等（大功率交交变频）
用户侧无功补偿（380V线路末端补偿）
减少380V系统中的无功电流分量，降低线损，
提高电能质量
安装位置：受电端；长输电线中间。
系统动态指标
1.过渡过程时间ts ：给定允许偏差（0.005pu） 2.超调σ：过渡过程偏离稳态值的最大％ 3.振荡次数：ts时间内的振荡次数
U S S
X
P
U r r
系统输送功率：
P=UsUrsinδ/X
线路中点并联补偿
设线路始末端及中点电压数值相等：
SVG or STATCOM
静止无功发生器 or 静止同步补偿器
—— Static var Generator —— 静止无功发生器 STATCOM —— Static Synchronous com-pensator P193 ——静止同步补偿器 （固态同步电压源） 2002年IEEE统一为STATCOM，中国习惯 称呼SVG，ASVG

FACTS技术

FACTS技术

每一种可选择的方案都有它技术和经济 方面的优点、限制和缺点，对这两种方 案进行全面的比较已超出了本文的范围。 然而，为满足输电所需的高额定容量， 并考虑到GTO晶闸管可利用的kV和kA额 定值，第一种方案是最合适的。因此， 过去在开发TVA的STATCOM和AEP的 UPFC时采用了具有多重开关级别的多重 6脉波桥。正弦电压波形是通过作为磁接 口的连接变压器而获得的，磁接口为各6 脉波桥的输出电压提供适当的移相，其 概念性示意图如图4所示.
这一功能上的灵活性，为解决电力工业 面临的诸多问题提供了巨大的潜力。 UPFC有功功率和无功功率特性是通过协 调串联和并联变换器产生的电压来确定 的。
3.3 UPFC控制 控制
UPFC具有串联和并联变换器这一结构，为控 制所有的电力传输参数，如输电电压、输电阻 抗和输电相位角等提供了巨大的灵活性。这一 灵活性是由于串联和并联变换器产生的输出电 串联和并联变换器产生的输出电 压其大小和相位角是可控的，并可以提供多种 压其大小和相位角是可控的 运行方式。并联变换器 并联变换器的运行方式既可以是无 并联变换器 无 功控制，也可以是自动电压控制 串联变换器 自动电压控制。串联变换器 功控制 自动电压控制 的运行方式取决于与插入电压相关的相位角， 可以是直接电压插入方式、移相方式、线路阻 电压插入方式、 电压插入方式 移相方式、 抗控制方式或这三种方式的组合（为了实现自 抗控制方式或这三种方式的组合 动潮流控制）。
常控制范围； 2. 通过并联元件设定理想的终端电压（无功功率）： 正常控制范围； 3. 不计损耗，设定整个装置的净有功功率为零：装 置原理； 4. 强制限制串联元件插入交流电压的大小：标称额 定值； 5. 强制限制线路侧电压（可以通过限制串联元件插 入交流电压的相位角来实现）：最大和最小稳态值； 6. 当有功（无功）潮流不可控时，强制限制串联元 件的交流电流：稳态热定额； 7. 强制限制并联元件的交流电流：稳态热定额； 8. 强制限制串、并联元件之间的有功功率转换：最大 稳态值。

储能系统电池PPT课件

储能系统电池PPT课件

低
效，需要严格控制单只电池电压
过低
高 温 充 放 （1）电池内部电解液分解，产生大量热，并 电池温度超高
电池温度场管理和极限温度控制
电
析出氧气
低温 电安全
（1）充电时电池负极嵌入锂离子能力下降， 电池温度低充电
电池0度以下严禁充电，0-10度降
致使锂以原子态沉积在电池负极表面，导致
电流充电
内短路
为了达到一定的电压等级，电池大量串联， 电池与地或机壳之间 检测动力电池与地或机壳之间的
• 储能系统
配电系统
CAN总线
PCS-1(250kW)
CAN总线
监控调度PC机
以太网
2MW监控 主机服务器
故障报警触发干节点
DC/DC1-1 （25kW）
DC/DC1-2 （25kW）
频率控制 旋转备用 负荷均衡 出力优化
广 ， 贯
电能质量
穿
配电侧
发
削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电
输
用户侧
变
电能质量 可靠供电
配
电压支撑
用
电
系
统
第3页/共34页
储能系统
• 储能的手段有哪些？ • 电化学储能 • 铅酸电池 • 液流电池 • 钠硫电池 • 镍氢电池 • 镍镉电池 • 锂离子电池
2.0 0
第16页/共34页
10
20
Байду номын сангаас
30
40
50
60
70
Capacity (Ah)
锂离子电池简介
• 锂离子电池的性能 • 充电上限电压与电池充电容量及循环寿命的关系
第17页/共34页
锂离子电池简介

串联和并联课件ppt

串联和并联课件ppt

THANKS
谢谢您的观看
总结词：掌握串联和 并联电路的电压与电 流计算方法
详细描述
串联电路的电流处处 相等：I_total = I1 = I2 = ... = In
并联电路的电压处处 相等：U_total = U1 = U2 = ... = Un
举例说明：假设一个 5V的电源串接两个电 阻R1=2欧姆和R2=3 欧姆
实验三：混联电路的电阻、电压与电流计算
03
目前，串联和并联技术已经成为了现代电气和电子工程的基础，对于推动科技 进步和社会发展具有重要意义。
02
串联电路
串联电路的定义与特点
特点
每个元件的电压之和等于总电压 。
定义：串联电路是指电流在电路 中各部分相互影响的电路连接方 式。
电流只有一条路径，通过每个元 件的电流相等。
串联电路中的每个元件相互影响 ，一个元件断开，整个电路就会 断路。
定义：两个或两个以 上的电阻或其他元件 ，在电路中以同一点 为公共端连接，这种 连接方式叫做并联。
特点
1. 并联电路的总电阻 小于各支路电阻，等 于各支路电阻的倒数 之和。
2. 并联电路的总电流 等于各支路电流之和 。
3. 并联电路的电压相 等，等于各支路电压 之和。
并联电路的公式与计算
• 并联电路的公式 • 总电阻 R = R1 * R2 / (R1 + R2) • 总电流 I = I1 + I2 • 总电压 U = U1 = U2 • 并联电路的计算 • 在并联电路中，各支路两端的电压相等，所以计算总电压时，只需计算其中任意一支路的电压即可。 • 在并联电路中，各支路电流之和等于总电流，所以计算总电流时，只需计算其中任意一支路的电流即可。

Facts控制器

Facts控制器

Facts控制器种类：1.并联型控制器；2.串联型控制器；3.串并组合型控制器；4.串串组合型控制器；并联型控制器：功能：（1）静止同步补偿器：1）起静止无功补偿作用的一种静止同步发生器，它并联在系统上，可控制输出容性或感性电流，且控制与系统电压无关。

2）静止同步补偿器是FACTS控制器主要装置之一，它可以是电压型或电流型变流器。

3）对于电压型变流器，可以控制它的交流输出电压，并在任意交流母线电压下能够调整恰好满足交流系统无功电流的需求；而作为变流器电压源的直流电容器电压，则是根据需要自动调节的。

（2）静止同步发生器（SSG）：1）一种静止自换相电力电子变流器，它由一个适当的电源提供电能，并能产生一组幅值可调的多相交流输出电压，这种变流器可与交流系统连接，以达到独立交换可控的有功和无功功率的目的。

2）静止同步发生器是静止同步补偿器和任一电源的组合，可提供或吸收有功功率。

3）这些能源包括：蓄电池、飞轮储能、超导储能、大功率储能电容器，以及整流/逆变器等。

4）对于电压型变流器而言，任意一种能源都能够通过这种电子式接口对电容器进行充电，并维持所需的电容电压。

（3）电池储能系统（BESS）：1）一种带有化学储能系统的并联式电压型变流器，该变流器可快速调节提供给交流系统或从交流系统吸收的电能。

2）为了电能传输的需要，电池储能系统储能容量不要求太大，只需几十兆瓦时即可。

3）如果变流器能够短时提供的容量足够大，那么它就能够以很高兆瓦时的速率输出数个兆瓦的功率，来保证瞬态稳定性。

4）当变流器容量为兆伏安数量级时，该变流器在进行有功功率交换的同时，还能够吸收或释放无功功率。

特点：只是针对母线上的节点，尽管在这个节点上可能有很多线路与此相连，但它也不会对母线电压的控制造成负面的影响。

串联型控制器：功能：（1）静止同步串联补偿器（SSSC）：一种静止型无外部电能支撑的串联同步补偿器，其输出电压与线路电流相量正交，且输出电压的控制与线路电流无关，能增加或减少整条线路阻抗上的电抗性电压降，从而达到控制输送功率的目的。

《系统并联》课件

结构优化
通过改变系统的结构，改善系统的稳定性，如增加或减少并联支 路的数量等。
鲁棒性优化
通过提高系统的鲁棒性，改善系统的稳定性，如采用鲁棒控制策 略等。
05
并联系统的优化设计
效率优化设计
总结词
提高系统运行效率
详细描述
并联系统的效率优化设计旨在提高系统的整体运行效率。这可以通过优化各子系 统的性能参数来实现，例如选择高效能组件、优化系统布局和配置、减少能量损 失等。
扩展性优化设计
总结词
适应未来发展需求
详细描述
扩展性优化设计的另一个重要方面是适应未来发展需求 。随着技术的不断进步和应用需求的不断变化，并联系 统需要具备可扩展性和灵活性，以适应未来的发展。这 可以通过采用前瞻性技术和设计理念来实现，例如云计 算、物联网和人工智能等新兴技术，以及开放式架构和 可定制化设计等理念。通过这些技术和理念的应用，可 以确保并联系统在未来仍然具有竞争力和生命力。
通信模块的可靠性
实现各模块之间的信息交互和协同工 作。
需要采取措施提高通信的可靠性和稳 定性，如数据校验、重传机制等。
通信协议的选择
需要根据实际需求选择合适的通信协 议，如RS-485、CAN总线等。
03
并联系统的控制策略
主从控制策略
主从控制策略定义
在并联系统中，选择一个模块作 为主模块，其他模块作为从模块 ，主模块负责系统的控制和协调 ，从模块根据主模块的指令进行
02
并联系统的组成
电源模块
01
02
03
电源模块的作用
为整个并联系统提供电能 。
电源模块的种类
包括交流电源、直流电源 和交直流电源等。
电源模块的选择
需要根据实际需求选择合 适的电源模块，如电压、 电流、功率等参数。

《并联电容补偿》课件

详细描述
当电容器接入系统时，由于电容器的容抗性质，会产生与电 源电动势相位角为-90度的无功电流分量，该电流分量可以补 偿负荷产生的无功电流，从而降低线路上的无功传输，减少 线路损耗，提高电压质量。
并联电容补偿的重要性
总结词
并联电容补偿在电力系统中的重要性主要体现在改善功率因数、减少线路损耗、 提高电压质量、稳定系统电压、平衡系统负荷等方面。
03
并联电容补偿的实现 方式
手动补偿的实现
01
手动补偿是通过人工调整电容器的接入容量，以实现对系统无 功功率的补偿。
02
手动补偿的优点是简单易行，成本低，适用于容量较小、负荷
较稳定的场合。
手动补偿的缺点是操作繁琐，响应速度慢，无法实时跟踪系统
03
无功功率的变化。
自动补偿的实现
自动补偿是通过自动控制系统实时监 测系统的无功功率，并自动调整电容 器的接入容量，以实现快速、准确的 补偿。
详细描述
在新能源发电系统中，并联电容补偿可以提高发电效率 ，确保系统稳定运行，同时减少对传统电网的依赖。
总结词
改善并网性能
详细描述
通过并联电容补偿，可以改善新能源发电系统的并网性 能，减小对电网的冲击和扰动，提高电网的稳定性。
总结词
提升储能系统性能
详细描述
在新能源发电系统中，并联电容补偿还可以用于提升储 能系统的性能，提高储能装置的充放电效率和使用寿命 。
详细描述
并联电容补偿是指在电力系统中，通 过在负荷侧或电源侧安装并联电容器 组，以提供无功功率，从而改善系统 的功率因数、减少线路损耗和提高电 压质量的技术措施。
并联电容补偿的原理
总结词
并联电容补偿的原理是通过电容器产生的无功电流来补偿负 荷的无功需求，从而降低线路的无功传输，减少线路损耗， 提高电压质量。

FACTS技术

柔性交流输电技术（FACTS）摘要：灵活交流输电系统(FACTS)可实现对电力系统的某个或多个参数进行控制，以提高系统的稳定性和传输容量。

本文介绍了柔性交流输电(FACTS)的概念,介绍了主要几种FACTS控制器的组成及其对电网的作用，给出了FACTS技术在电力系统稳态和动态中的具体应用，即可进行快速、连续、灵活的无功功率、电压和动态潮流控制，抑制系统低频振荡和次同步振荡，提高电网的动态性能和稳定水平。

关键词：柔性交流输电；低频振荡；次同步振荡；潮流控制；电力系统FACTS TechnologyAbstract:A flexible AC transmission system (FACTS) can realize control for certain parameter or multiple parameters of power system,so as to raise stability and transmission capacity of the system.The concept of Flexible AC Transmission System(FACTS) is presented.Introduction was made to the construction of several concrete FACTS controllersand its effect to the power gird. Actual application of FACTS technology was given in stable and dynamic status of power system.Reactive power, voltage and dynamic flow control could be carried out fast, continuously and fl exibly, which restricted the system’s low frequency oscillation and subsynchronous oscillation, to raise dynamic performance and stability level of power grid.Key words:FACTS；low frequency oscillation; subsynchronous oscillation; flow control; power system一、引言近年来，随着大机组、大电厂、大电网、高电压、远距离及高度自动化为特征的大电力系统的形成，在获得益处的同时也面临了一些问题：潮流控制问题，在电网中自由潮流变化较大，造成了大量电能的损耗，难以实现最优潮流；电网缺少动态、连续的控制手段，难快速改善系统稳定性以提高传输容量；传统的机械控制方式速度较慢，对动态稳定的控制缺乏足够的能力。

串联和并联课件ppt


并联电路的实际应用
功率放大器
在音频和视频系统中，并联电路被用来增加扬声器的总功率，以便产生更大的声音。
在汽车中，启动大灯、雨刷器和空调等设备时，需要使用并联电路来控制这些设备的电源。
汽车启动电路
家用电器中，不同的设备需要使用不同的电压和电流，因此需要使用并联电路来连接不同的设备。
家用电器
串联和并联电路的实际案例
电压分压器
串联稳压器可以稳定电压波动，保护电路的正常运行。
稳压器
串联电路的应用实例
并联电路的应用实例
串联电路的功率计算
根据欧姆定律，可以计算出串联电路的电流和电压，从而计算出电路的功率。
并联电路的功率计算
可以根据各支路电流和电压的乘积之和来计算并联电路的总功率。也可以使用基尔霍夫定律和欧姆定律来计算各支路的电流和电压，从而计算出总功率。
THANKS
感谢观看
02
串联和并联的连接方式
串联电路是将两个或多个电器以依次相连的方式连接起来的电路。
串联电路的连接方式
定义
电流只有一条路径，各电器按顺序起作用。一旦其中一个电器出现故障，将导致整个电路无法工作。
特点
家庭中的灯泡、插座、开关等都是串联连接的。
示例
并联电路是将两个或多个电器并排连接起来的电路。
定义
电流有多条路径，各电器可以独立工作。即使其中一个电器出现故障，其他电器仍可继续工作。
03
串联和并联的计算方法
电压计算公式
V = V1 + V2 + ... + Vn
电流计算公式
I = I1 = I2 = ... = In
电阻计算公式
R = R1 + R2 + ... + Rn
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7
电池储能系统
• 电池储能系统(BESS)是将直流电池组与交流电网联结 起来的电压源型逆变器。它在电网中的作用象其他同 步装置一样，即可给系统提供无功支持，又可与系统 进行有功交换。
• 任何一个BESS都必须通过一定的控制策略，控制电池 组的充放电周期以维持直流电源电压的恒定。
• BESS多用于平衡负荷变化及作为旋转能量储备，它有 许多非常有益的作用效果，最突出的是提高输电的稳 定性及给系统提供有力的有功支持。美国的研究结果 表明，在受到输电稳定极限限制的南加州输电线路上， 在新诺安装10MW的BESS使亚利桑纳的输送能力提高 了几百MW。
• 安全性好，无公害。
• 用途： 锂锰柱式电池可应用在照相机、摄像机、收单 机、袖珍录放机以及计算机的记忆电 路上。还可以应 用在许多民用、军用及通讯设备上。
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电池储能系统-3
• 镍氢电池特征： • 高容量，容量离散度小 • 低内阻
AA: 15-20 mΩ; AAA: 20-25 mΩ SC:3.54.0 mΩ • 长寿命，寿命可达500次 • 自放电小，50oC静置7天，自放电小于15% ；室 温28天，自放电小于20% • 大电流充放电，动力电池10C放电，性能达到IEC 标准。 • 耐过充，充电过程电池内压低。
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电池储能系统-2
• 锂锰电池产品特点：
• 电压高，单只工作电压2.8V—3.2V。
• 比能量高，C型电池可达到270Wh/kg和 510Wh/L。
• 使用温度范围宽，可在-40°C—+70°C下工作。
• 性能稳定，储存期长，低率放电电压平稳，无电压滞后 现象，自放电小。
• 可以大电流放电。
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8
电池储能系统
• 电池储能系统(BESS)的优点： P283
• BESS的基本原理与模型： P283
• BESS的控制系统：
P285
• 电池储能系统的核心是储能元件。根据应用 场合、充放电特性、单元容量及运行维护等 因素，用作储能元件的电池有多种类型。
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9
电池储能系统-0
并联储能系统
一、并联储能系统
•
电力系统的发电、输电、配电与用电必须同时完成，
要求系统始终处于动态平衡状态中。
•
如果出现瞬时的功率不平衡，就会造成系统安全稳
定问题。
储能系统可以平抑系统出现的瞬时功率不平衡，起到 能量的缓冲平衡作用，可有效提高系统的安全稳定性。
储能系统的容量越大，对系统提高安全稳定性的作用 越强。
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5
二、电池储能系统
Battery Energy Storage Systems
电池储能系统
• STATCOM等FACTS装置，多采用电压源型逆变器。 逆变器的直流单元如采用电容器，则电压源型逆变器只 能与系统进行无功交换，也就是在两个象限运行。
• 如果电压源型逆变器与系统进行有功交换，则逆变 器直流单元电容器的电压将伴随着吸收或送出有功功率 而上升或下降，这将给逆变器的控制带来困难、增加复 杂性，更直接的结果是逆变器无法正常工作。
4.将储能系统与电能转换控制技术相结合，可实现对电 网的快速控制，改善电网的静态和动态特性。
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3
1.1 电力系统中的储能方式
• 在电力系统中应用的储能方式： P281 1. 蓄电池储能 2. 电容器储能 3. 抽水储能 4. 超导储能 5. 飞轮储能 6. 压缩空气储能。
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储能系统发挥作用，需与电网连接，连接是通过电力 电子装置实现的。
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2
一、并联储能系统
并联储能系统的作用：
P282
• 1. 削峰填谷，改善系统日负荷率，提高发电设备利用率， 提高电网整体运行效率。
2.储能系统可作为应急备用电源迅速投入系统，提高供 电可靠性。
3.适当控制的储能系统可以抑制电压的异常，提高供电 质量。
• 一、电池的种类：
1. 锂电池 ：锂亚电池、锂锰电池 （相机等） 2. 镍氢电池 ：手机、手表 3. 镍镉电池 ：手机、手表 4. 碱锰电池 ：日常家用 5. 铅酸蓄电池（Valve Regulated Lead）：
工业广泛应用
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电池储能系统-1
• 锂亚电池产品特点： 1. 锂亚硫酰氯电池额定电压3.6V，是目前锂电池系列中电压 最高的； 2. 锂亚硫酰氯电池是实际使用电池中能量最高的一种电池 (500 wh/kg,1000wh/dm3); 3. 常温中等电流密度放电时，放电曲线极为平坦,90%的容量 范围内工作平台保持不变； 4. 电池可以在-40°C--+85°C范围内正常工作。-40°C时的容 量约为常温容量的50%，表现出极为优良的高低温性能; 5. 年自放电率<=1%; 贮存寿命10 年以上; 主要用途： 智能水表气表电表、实时时钟、后备记忆电源、各种仪器、 仪表、设备。高能量用于不同类型军事电子装置和通讯设备 （便携式电台、夜视仪、导航用全球定位装置、数据终端设 备、测距器），水下武器、声纳浮标、地雷、导弹、雷达等4ຫໍສະໝຸດ 1.2 各种储能方式的比较
小型超导 超导 抽水储能 压缩空气/气体 电池储能 飞轮储能 电容器
效率/%≈90 ≈90 ≈60 <50 ≈70 ≈90 ≈90 储能容量 低 高 高 高 中/高 中 高 模块化 是 否 否 否 是 是 是 循环寿命无限 无限 数千次 数千次 百～千次无限 数千次 充电时间分钟 小时 小时 小时 小时 分钟 小时 建设时间 周 年 年 年 月 周 月 环境影响良好 很好 极大 极大 大 良好 大 电厂规模 小 大 大 中 大 小 大 可用性 少 开发 广泛 有 广泛 示范 广泛
• 如果电压源型逆变器的直流单元采用储能元件，则 储能元件可以存储系统多余的有功功率，也可在系统有 功功率欠缺时送出其存储的能量。
• 采用储能元件作直流单元的逆变器，可四象限工作。
• 系统中使用最多的储能元件是蓄电池租——电池储能系 统。（Battery Energy Storage Systems） P282
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电池储能系统-4
• 镍镉电池特点： • 耐高低温（－40度至＋55度）。 • 寿命长（10—20）年，少维护。 • 广泛应用于直流屏、变电站、内燃机车、AGV车、