电池储能系统运行控制与应用方法综述及展望

近年来,随着电池储能产业的高速发展,中国电池储能技术逐渐呈现出了大规模集成与分布式应用并存,多目标协同应用的特征和趋势。在分析国内外电池储能电站发展现状的基础上,针对新能源功率输出平抑、计划出力跟踪等新能源发电侧应用场景,电网频率调整、网络潮流优化等输电侧应用场景,以及分布式、移动式储能等在配电侧的应用场景,对国内外近些年来电池储能应用的研究成果及现状进行了综述,并对未来大规模电池储能电站的运行控制方法和应用前景做出了展望。     

电化学储能在新能源发电侧的应用分析

随着我国可再生能源发电装机容量不断增加,以及新能源发电配置定量储能的政策陆续出台,电化学储能发展呈现爆发式增长趋势。本文首先从电化学储能电池本体技术、储能系统集成技术、储能系统运行控制策略3个方面阐述了电化学储能技术的发展现状和特点;然后基于已实施的新能源储能项目典型案例,分析了当前新能源发电侧储能的应用方向、实现功能及技术特点,并提出了储能在新能源发电侧的主要应用功能和技术研究趋势;最后对储能技术在未来新能源发电侧的应用前景和发展趋势进行了展望,指出了4个方向。     

电网侧大规模电化学储能运行效率及寿命衰减建模方法综述

电化学储能在电力系统中扮演着重要的角色,近期对电网侧大规模电化学储能参与电力系统调度运行及控制的研究层出不穷。电化学储能的运行效率和寿命衰减特性受到储能充放电速率、充放电深度和运行温度的非线性影响,这些影响在现有的电网侧电化学储能研究中考虑的并不全面。文中介绍了锂离子电池、超级电容和全钒液流电池3种电化学储能系统的原理与特点,综述并归纳了这3种电化学储能系统运行效率的建模方法和寿命衰减的建模方法。最后,提出了电网侧大规模电化学储能系统运行效率和寿命衰减建模方法有待进一步考虑的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

镇江电网侧电池储能电站辅助系统调峰的应用

镇江电网侧电池储能电站自投运以来,为电网提供调峰、调频、备用、事故应急响应等多种服务。针对镇江电网侧储能电站辅助系统调峰应用,分别对日前调度计划控制、时段电量控制和储能电站群分配策略优化进行分析。镇江电网侧储能电站的实际运行情况表明,储能电站可优化镇江电网潮流分布,改善电网尖峰负荷特性,有效提高镇江东部电网的供电能力,可为国内快速增长的储能电站建设运行与发展提供经验借鉴和参考。     

规模化储能技术发展分析与思考

正应对新能源发电快速发展给电网安全运行带来的挑战,可以通过大规模储能系统为电网提供灵活可靠的调度资源,改善新能源发电的间歇性和不确定性,提高电网调峰调频能力,实现电网安全、稳定和经济运行。针对储能的国内外发展现状、制约因素、规模化应用技术路线和商业模式进行了研究。     

中国电网侧储能在典型场景下的应用价值评估

中国高度重视储能发展,电网侧储能是实现储能规模化发展的重要途径。结合储能技术经济特性和电力系统需求,提出中国电网侧储能应用的几点总体认识。电网侧储能应在能源电力规划中统筹考虑,综合衡量安全效益、经济效益和社会效益,优化总量规模、分区布局和技术类型。针对保障安全、保障输配电功能、降低网损、提高新能源利用水平等典型场景,开展电网侧储能典型案例的应用价值和经济性研究。研究结果表明：抽水蓄能作为系统级的调节手段,应保持一定规模;电化学储能作为一种电网元件,目前成本仍然比较高,仍须通过统筹规划,提高应用经济性,未来规模化发展需要依赖市场。     

参与新型电力系统需求响应的分布式储能资源管理与策略研究

随着越来越多的光伏、风电、地源热泵等新能源的接入,电网对高比例新能源的安全可靠并网及高效消纳提出了更高要求。储能作为分布式能源重要的能量调节单元,参与新型电力系统的管理、调度、优化作用愈加明显。将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。在分析客户侧储能调控策略基础上,提出了一种以能源互联为基础的用户侧分布式储能规模化应用系统,利用网间较为分散的储能资源,希望可以为电力负荷调度的优化以及分布式储能系统运行效率的提升提供相应的参考与借鉴,以实现区域自治的需求响应。通过该研究,可为可再生能源高效消纳提供参考。     

电网侧储能技术研究综述

电网侧储能有效增加了电网的调节手段和能力，有助于电网安全稳定运行。 随着新能源高比例渗透和特高压电网的快速发展，系统波动等电网安全问题日益严重，电网需要构建高比例、泛在化、可广域协同的储能形态。因此，针对储能在电网侧应用的技术研究意义重大。介绍了电网侧储能技术国内外研究现状以及商业示范工程；梳理了项目选址以及优化配置方面的研究方法；通过理论以及时序指标分析电网侧储能需求；阐述了储能优化规划技术和经济性评估指标；指出了推广应用存在的难点。最后对电网侧储能技术的发展应用给出相应的建议和展望，为今后挖掘储能应用的效益价值，创新储能应用商业模式提供一定参考意义。     

电化学储能技术在多场景应用背景下的创新和实践

<正>电化学储能技术是解决以太阳能、风能为基础的新能源发电的不稳定性、不连续性和随机性导致其所发的电能不能直接稳定地并入电网而使用的关键技术，也是推动实现“双碳减排”目标、优化能源产业结构的重要抓手。从电化学储能的技术特点出发，系统分析了典型的电化学储能电池种类及其储能材料的应用，以及电化学储能技术在发电侧、输配电侧、用户侧的典型应用场景和未来发展的重点方向。     

北京电网储能电站调控技术研究及应用

电池储能技术具有配置方式灵活、响应快速、双向调节等优点,在缓解电网调峰压力、提升电网运行灵活性等方面具有较高的优势。针对电网中储能系统削峰填谷应用需求,提出了基于超短期负荷预测功率滚动优化的储能系统控制策略,提升了削峰填谷的控制效果;提出了基于电网调度平台的电网侧储能电站调控方案,包括控制模式以及通信方案等,在此基础上研发了储能电站调控模块,并在北京电网调度D5000平台上进行应用,实现了北京电网侧2个分布式储能电站的调控,实际运行结果表明了所提控制策略及调度方案的有效性。     

考虑新能源出力不确定性的风-光-柴-储系统调度策略

文章以风-光-柴-储系统为研究对象,为了研究新能源出力不确定性对该系统的影响,提出了一种新能源出力复合预测模型。为提高风-光-柴-储系统运行的经济性、环保性和安全性,提出了考虑新能源出力不确定性的风-光-柴-储系统调度模型,并采用了带有Monte Carlo模拟的遗传算法对模型进行求解。文章采用了负荷缺失率(Load Loss Rate, LLR)和置信概率对系统的安全性进行评价,并分析了其对系统调度结果的影响。仿真结果表明,该文所提出的考虑新能源出力不确定性的风-光-柴-储系统调度模型,可以降低新能源出力不确定性对系统的影响,且该方法可以有效平衡系统的经济性和安全性。     

考虑功率交互与需求响应的多微网经济调度

面对清洁能源机制的推进与冷热电联供系统的不断发展,提出了一种考虑需求侧响应与多微网间功率交互的经济调度模型。同时综合考虑了燃气费用、风电与光伏发电的运维成本、蓄电池的运行成本、微电网与大电网功率交互产生的购电成本与售电收益。最后,针对典型调度日进行多微网经济调度模型的求解及算例分析,结果表明,该模型可明显提高多种新能源的发电消纳量。     

分布式储能的典型应用场景及运营模式分析

传统电网的结构和运行模式在新电改及互联网+的形势下发生了剧变,分布式储能作为电网中重要的能量调节环节迎来了新的发展契机,因此有必要对其典型应用场景及运营模式进行深入分析。首先对分布式储能的典型特性进行总结,展示了分布式储能在电力系统中的接入方式。其次对分布式储能的应用场景进行划分,分析了五种分布式储能的典型应用场景及其利用价值。并在典型应用场景基础上提出了配电网分布式储能的评价指标体系,可有效评价其运行效益。最后,分析了分布式储能现存及未来可能的运营模式,并对进一步研究进行了展望。     

电网侧无人值守储能电站智能控制策略研究综述

随着电网侧储能的需求逐渐提升,储能电站的灵活调控能力变得愈发重要。无人值守下储能电站的管控技术有着效率高、处理速度快、人工成本低等优点,正在争取得到大力推广应用。文中阐述了电网侧储能电站并网与控制有关政策和现状,梳理了无人值守的储能电站数据处理技术和其智能优化控制策略,并对无人值守的电网侧储能电站智能控制策略的未来方向进行了展望。     

计及电熔镁负荷与储能联合调峰的电力系统日前-日内联合经济调度方法

随着碳达峰、碳中和目标的推进,新能源并网数量将大规模增加,新能源固有的随机性和波动性使得电网发电侧与需求侧的平衡受到挑战,现有的调度模式不能满足以新能源为主体的电力系统调度需求.为了提高电力系统的调峰能力,提出将需求侧具有代表性的电熔镁负荷纳入调度主体,通过在电熔镁负荷侧配置电池储能装置,与火电机组进行联合优化调度.以...     

调控终端安全管控技术研究与应用

在能源互联网和电网智能化的发展趋势下,各类新型电网业务和工作场景访问调度主站系统的需求增多,需要规范调度终端的权限配置,加强操作过程安全审计,完善管理制度和技术手段,有效防范安全攻击,提升应对极端情况的风险防控水平。通过对现有调度终端键盘、显示器、鼠标延伸技术的使用现状分析,提出了一种基于云计算和生物多因子认证的调控终端安全管控技术。该技术根据电网调度自动化的业务场景,融合计算虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化、运维监控管理、云桌面业务流程交付等软件技术,形成标准化的调控终端安全管控系统解决方案。     

“源-储-荷”多运行域协调控制提升清洁能源消纳能力策略

清洁能源发电具有随机性和波动性,为保证电网安全稳定运行,必须提高电网的灵活调节能力,从而提高清洁能源的消纳能力。本文通过研究电网调峰裕度、多源调节极限与弃风、限核、弃光之间的关系,提出一种电网多源多运行域协调调度策略,将电池储能和电储热控制纳入AGC控制系统中,针对电网不同运行时段,采用不同控制策略,最大化提高电网灵活调节能力。通过3个典型运行日的实际数据,给出了不同控制域的电网调峰具体措施,验证了电储热和电池储能对提升清洁能源消纳的作用。此外,多源多运行域协调控制策略在电网连续5年的实际运行结果表明,辽宁电网的弃风率得到持续下降,从2016年的13%下降至如今连续3年弃风率不足1%,所提控制策略对电网提升消纳清洁能源的能力效果显著。     

山西电网日内电力平衡在线化

日内电力平衡一直以来都是调度运行中的重点工作之一,是电网实现安全、稳定、经济运行的基础。2013年2月1日山西电网调度计划及安全校核系统正式投运。日内滚动调度计划可以说是迈了一大步,在大运行体系的背景下,作为D5000系统模块之一,设计了全新的智能电网调度发电计划一体化协作模式、流程和方法,其先进的工作模式使得山西电网首次实现日内电力平衡在线化,其实时的安全校核、实时的电力平衡、与AGC的协同运作、考虑风功率预测的计划修正、机组出力上下限设定等特点都是以前的系统所不可实现的,提高了调度对大电网的驾驭能力。     

规模化储能分区聚合有功调度控制技术研究

随着规模化储能电站的集中建设和投运,储能以其快速、精准的功率控制特性,可有效改善系统的动态调节性能。针对规模化储能电站所接入的电网分区,文中从电力和电量两个维度,分析储能电站集群的聚合充放电能力并提出了聚合分析算法,为调度主站端的储能电站集群的快速功率控制、短时削峰或填谷、负荷趋势跟踪提供辅助决策依据。首先,根据当前电网分区在发用电平衡和输变电潮流控制中的调度控制需求,总结和归纳了储能分区聚合的控制目标;其次,提出了储能电站参与电网分区控制的分配策略,即通过状态转换、考虑荷电状态均衡的功率调整依次计算调用容量,实现满足分区控制目标的闭环滚动跟踪;最后,通过算例验证该策略能充分发挥储能资源的规模聚合特性,支撑调度机构解决电网分区运行控制难题。