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1、電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用鏈接：www.china-nengyuan.com/tech/89563.html來源：中國新能源網(wǎng)china-nengyuan.com電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用1123孔令怡，廖麗瑩，張海武，趙家萬(1.廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，南寧530004；2.德清縣供電局，德清313200；3.遵義供電局，遵義市563000)摘要：電池儲能系統(tǒng)(BESS)是一種新興的FACTS器件。具有控制有功功率流的能力，能夠同時對接入點的有功功率和無功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，為高壓輸電系統(tǒng)提供快速的響應(yīng)容量，有效提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和電能質(zhì)量。介紹了電池儲能系統(tǒng)的基本
2、原理、特點和國外的應(yīng)用情況，并對它在電力系統(tǒng)中的不同應(yīng)用進(jìn)行了綜述。1引言迄今為止，由于電力系統(tǒng)缺乏有效地大量儲存電能的手段，發(fā)電、輸電、配電與用電必須同時完成，這就要求系統(tǒng)始終處于動態(tài)的平衡狀態(tài)中，瞬間的不平衡就可能導(dǎo)致安全穩(wěn)定問題。大功率逆變器的出現(xiàn)為儲能電源和各種可再生能源與交流電網(wǎng)之間提供了一個理想的接口。從長遠(yuǎn)的角度看，由各種類型的電源和逆變器組成的儲能系統(tǒng)可以直接連接在配電網(wǎng)中用戶負(fù)荷附近，構(gòu)成分布式電力系統(tǒng)，通過其快速響應(yīng)特性，迅速吸收用戶負(fù)荷的變化，從根本上解決電力系統(tǒng)的控制問題?？捎迷陔娏ο到y(tǒng)中的儲能電源種類繁多，比較常見的有超導(dǎo)儲能(SMES)、電池儲能(BE
3、SS)、飛輪儲能、超級電容器儲能、抽水儲能、壓縮空氣儲能等。在各種類型的儲能電源當(dāng)中，電池儲能系統(tǒng)是一種比較適合電力系統(tǒng)使用的儲能電源，具有技術(shù)相對成熟、容量大、安全可靠、無污染、噪聲低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、便于安裝等優(yōu)點。2電池儲能系統(tǒng)的基本原理電池儲能系統(tǒng)主要有電池組和變流器兩部分組成，其變流器主要是基于電壓源型變流器，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。電池組部分一般采用技術(shù)比較成熟的鈉硫電池或鉛酸電池，其中鈉硫電池在能量密度、使用壽命、運行效率上有較明顯優(yōu)勢，所以鈉硫電池的應(yīng)用更廣泛。鈉硫電池與鉛酸電池特性參數(shù)比較如表1所示。頁面1/5電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用鏈接：www.china-
4、nengyuan.com/tech/89563.html來源：中國新能源網(wǎng)china-nengyuan.com變流器的實質(zhì)是大容量的電壓逆變器，它是連接儲能電池和接入電網(wǎng)之間的接口電路，實現(xiàn)了電池直流能量和交流電網(wǎng)之間的雙向能量傳遞。電池儲能系統(tǒng)的電路原理圖如圖2所示。圖2中電池儲能系統(tǒng)等效為一個理想的電壓源，其電壓的幅值為U1，電壓相角為H；串聯(lián)的R、L代表總的功率損耗、線路損耗等；電池儲能系統(tǒng)注入電力系統(tǒng)的電流的幅值為IL，電流相角為U；電力系統(tǒng)的接入點的電壓幅值為US，電壓相角為D。在電池儲能系統(tǒng)中，電壓幅值U1和電壓相角H都是可以控制的，當(dāng)我們需要向系統(tǒng)注入有功功率時，便
5、可以控制H>D，這時電池儲能系統(tǒng)的電壓相角超前于系統(tǒng)接入點的電壓相角，所以有功功率由電池儲能系統(tǒng)流入系統(tǒng)；反之亦然。當(dāng)我們需要向系統(tǒng)注入無功功率時，便可以控制U1>US，這時電池儲能系統(tǒng)的電壓幅值高于系統(tǒng)接入點的電壓幅值，所以無功功率由電池儲能系統(tǒng)流入系統(tǒng)；反之亦然?？梢?，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整換流器來控制電池儲能系統(tǒng)的電壓幅值U1和相角H，便可以實現(xiàn)電池儲能系統(tǒng)與接入的電力系統(tǒng)之間的有功功率和無功功率的交換。3電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的目的頁面2/5電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用鏈接：www.china-nengyuan.com/tech/89563.html來源：中國新能源網(wǎng)chin
6、a-nengyuan.com電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中有著極為廣泛的應(yīng)用，因為它本身可以快速的對接入點的有功功率和無功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以可以用來提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、提高供電的質(zhì)量，當(dāng)其容量足夠大時，甚至可以發(fā)揮電力調(diào)峰的作用?，F(xiàn)階段，我們對電池儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，根據(jù)接入電力系統(tǒng)的位置的不同，主要有兩種：(1)把電池儲能系統(tǒng)接在發(fā)電側(cè)我們一般是把電池儲能系統(tǒng)接在發(fā)電機(jī)端，升壓變電站的出口處。圖3是單擊無窮大系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)升壓變壓器出口處接入電池儲能系統(tǒng)的示意圖。圖3中Us為電池儲能系統(tǒng)的接入點電壓，Uo為無窮大母線電壓。當(dāng)電池儲能系統(tǒng)接在這個位置時，它主要用來提高發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運行能力。
7、當(dāng)發(fā)電機(jī)受到擾動時，它可以迅速的吸收不平橫的功率流，緩解轉(zhuǎn)子的振蕩，使發(fā)電機(jī)在受到各種擾動時，輸出的狀態(tài)量更加的穩(wěn)定。(2)把電池儲能系統(tǒng)接在負(fù)荷側(cè)當(dāng)用戶側(cè)對電能質(zhì)量和電壓波形要求較高時，例如電子芯片制造業(yè)，這時就需要把電池儲能系統(tǒng)接在負(fù)荷側(cè)。圖4是電池儲能系統(tǒng)接在負(fù)荷側(cè)的示意圖。頁面3/5電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用鏈接：www.china-nengyuan.com/tech/89563.html來源：中國新能源網(wǎng)china-nengyuan.com圖4中US為電池儲能系統(tǒng)的
