电池储能系统调频技术

前言

第1章 绪论1

1.1 背景及意义2

1.2 电池储能技术的发展现状4

1.3 电池储能调频应用研究9

1.4 电力系统频率调节13

1.4.1 电力系统频率一次调节13

1.4.2 电力系统频率二次调节14

1.4.3 发电机组类型与电力系统频率调节15

1.4.4 国内外电力系统频率指标和控制要求16

1.4.5 参与电力调频的容量要求16

1.4.6 电力系统调频与自动发电控制性能评价17

1.4.7 现代电网频率调节面临的问题17

1.5 小结19

第2章 电池储能系统调频特性分析21

2.1 技术特性分析21

2.1.1 电池的倍率特性21

2.1.2 电池的寿命特点22

2.2 与火电机组的对比分析23

2.2.1 出力特征对比分析23

2.2.2 调节容量对比分析24

2.2.3 经济性对比分析26

2.3 调频优势分析27

2.4 调频效率分析30

2.5 效益分析31

2.5.1 电池储能系统调频的静态效益32

2.5.2 电池储能系统调频的动态效益33

2.5.3 储能系统调频的环境效益34

2.6 小结35

第3章 国内外电池储能系统调频案例分析37

3.1 国内典型案例38

3.1.1 国家风光储输示范基地38

3.1.2 南方电网宝清电池储能电站39

3.1.3 北京石景山热电厂2MW锂离子电池储能电力调频系统39

3.2 国外典型案例39

3.2.1 北美主要储能调频项目情况40

3.2.2 国外电池公司相关储能项目介绍42

第4章 电池储能系统调频规划配置技术44

4.1 选址规划45

4.1.1 电池储能系统参与电网调频的选址概略45

4.1.2 电池储能系统参与电力系统调频选址步骤与模型47

4.1.3 电池储能系统参与电力系统调频应用的选址实例49

4.2 容量优化配置52

4.2.1 电池储能系统参与电网调频的容量配置概略52

4.2.2 电池储能系统参与电网调频的容量优化配置方法54

4.2.3 电池储能系统参与电网调频的容量配置实例61

4.3 运行控制69

4.3.1 电池储能系统参与电网调频的运行控制概略69

4.3.2 电池储能系统参与电网调频的基本控制模式71

4.3.3 考虑储能系统参与电网调频动作时机与深度的运行方法77

4.3.4 电池储能系统参与电网调频的运行控制实例80

4.4 小结86

第5章 电池储能系统调频控制技术88

5.1 电力系统调频服务需求概述89

5.1.1 电力系统频率控制的必要性89

5.1.2 电力系统调度控制系统概述90

5.1.3 电力系统频率控制的挑战90

5.2 调频服务的考核与补偿方法91

5.2.1 我国电网频率考核方法91

5.2.2 电池储能系统调频辅助服务补偿办法93

5.3 自动发电控制系统94

5.3.1 自动发电控制系统概述94

5.3.2 自动发电系统架构94

5.4 电池储能调频技术优势95

5.4.1 电池储能系统的技术特点95

5.4.2 电池储能系统物理模型96

5.5 电池储能调频控制方法100

5.5.1 基于PI控制器的电池储能系统控制策略100

5.5.2 基于模型预测控制方法的电池储能系统调频控制策略101

5.6 电池储能调频回报分析103

5.6.1 电池储能系统在电力市场环境下获取收益途径103

5.6.2 电池储能系统参与调频服务回报分析104

5.7 小结106

第6章 电池储能系统调频典型设计方法107

6.1 进行方案设计的背景与意义108

6.2 设计思想与原则109

6.3 电池储能系统调频的原理109

6.3.1 储能系统一次调频的原理109

6.3.2 储能系统二次调频的原理110

6.4 方案设计110

6.4.1 储能系统功率与容量的确定110

6.4.2 储能系统参与调频的控制策略设计112

6.4.3 电池储能系统容量控制设计114

6.5 小结115

第7章 电池储能调频运行评估技术116

7.1 电池储能系统调频控制系统的调试117

7.1.1 储能系统一次调频控制系统调试117

7.1.2 储能系统二次调频控制系统调试118

7.2 电池储能系统调频控制性能评价120

7.3 市场风险评估121

7.3.1 政策风险121

7.3.2 技术风险121

7.3.3 标准体系风险121

7.4 小结122

参考文献1232100433B

本书通过对电池储能系统参与电力调频的可行性与价值进行分析，确定此项技术具有广阔的应用前景；研究的电池储能系统参与电力调频的协调控制问题、电池储能系统参与调频的容量配置方法，可为储能参与电力调频的示范与产业化工程夯实基础；针对典型的调频示范工程进行介绍，提出了电池储能系统替代某传统调频机组参与电力系统调频的方案设计，为电池储能系统应用于调频领域的方向、规划与建设提供了有力的支撑。

本标准规定了电池储能系统并网的信息交互原则，规范了电池储能系统并网的信息交互技术架构、 自描述与发现注册机制、信息交互一致性测试的技术要求。 本标准适用于电池储能系统并网的规划、设计、建设、验收和运行。

电池储能系统作为可循环存储、转换及释放电能的设备系统，在城市配电网中能够起到削峰填谷、跟踪计划出力、紧急电源支撑等积极作用。随着智能电网建设的深入和储能系统应用的推广，有必要针对电池储能系统在城市配电网中的配置制定标准，规范指导城市配电网电池储能系统的选址、定容、一次和二次接入系统设计。为此，中国电工技术学会组织国网上海市电力公司电力科学研究院等单位，开展了《城市配电网电池储能系统的配置技术规范》的编制工作，对以电化学形式存储电能的电池储能系统在城市配电网的配置提出了规范性技术要求。

本标准规定了城市配电网电池储能系统的配置条件、主要功能、选址布置、容量配置、一次接入系统设计和二次接入系统设计。本标准适用于接入35kV及以下电压等级城市配电网的新建、改建和扩建电池储能系统。 2100433B

《分布式电池储能系统优化配置与调度技术》系统地介绍了分布式电池储能系统的基本概念和应用技术，在此基础上，对分布式电池储能在电网中的各种应用进行了详细阐述。《分布式电池储能系统优化配置与调度技术》共6章，第1章介绍了国内外储能技术发展现状，第2章主要介绍常用的电池储能技术；第3～6章介绍了分布式电池储能在电网中的应用，包括分布式电池储能在电网中的优化配置、建模与仿真、布点定容与多目标调度策略等。全书侧重于基础知识和技术应用的介绍，内容紧贴当前分布式电池储能在电网中的应用热点，有利于读者迅速掌握分布式电池储能技术的发展和应用现状。《分布式电池储能系统优化配置与调度技术》既可供高等院校电气相关专业的师生阅读，又可作为电力工程技术人员和研究人员的技术参考书。|