微电网储能技术研究综述

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储能系统在智能微电网中的研究

储能系统在智能微电网中的研究

专版研究园地储能系统在智能微电网中的研究0 引言储能技术是指将电能通过某种装置转换成其他便于存储的能量并高效存储起来,在需要时将所存储能量方便地转换成所需能量的一种技术。

目前,各种储能技术在电力系统削峰填谷、频率和电压稳定控制、电能质量调节、可再生能源灵活接入、负荷调平、紧急事故备用和提供系统的备用容量等方面得到广泛研究和应用。

1 储能系统在微电网中的作用储能系统是智能微电网的重要组成部分,是保证可再生能源平稳接入的关键环节。

万山海岛新能源微电网示范项目拟采用多种新型储能电池和常规电池相结合的技术方案,实现微电网中重要负荷备用、存储盈余可再生能源出力和保证电能质量,大大提高了系统的可靠性和运行经济性,起到了很好的技术示范作用。

(1)在风机、光伏大发电或海岛负荷较小时储存可再生能源盈余电量,提高风机、光伏的利用率;在风机、光伏低功率运行时,释放储存电能,降低柴油发电机发电成本。

(2)由于可再生能源具有间歇性和波动性,而且孤立微电网惯性很小或甚至无惯性,配备储能装置平衡可再生能源的间歇性和负荷的波动性,以维持大幅度频率/功率波动后系统的频率稳定。

2 储能系统选型通过从技术特性、经济指标和技术成熟度三方面对机械储能、电化学储能和电磁储能进行综合分析,选用铅炭电池+功率转换系统(PCS)的储能系统。

铅炭电池保持了铅酸电池和超级电容器的特点,具有性能稳定、成本低、寿命长(2000 次)、能量密度较高(60-90Wh/kg)、高功率、快速充电等优点。

3 储能系统组成依据目前建设的某一个微电网项目进行分析(见表1)。

3.1 A岛1台500kW功率转换系统(PCS)+3组并联2000Ah(三组蓄电池组总储存电量3600kWh)铅炭电池。

3.2 B岛4台并联500kW功率转换系统(PCS)+4组独立2000Ah(每组蓄电池组储存电量1200kWh)铅炭电池。

4 运行模式4.1 A岛由于A岛的平均负荷均超过500kW且储能系统只有1台500kW功率转换系统(PCS),储能系统运行于辅助电源PQ模式(PQ模式即为运行于PQ节点,电源输出频率和电压不可调,有功和无功可调)。

储能技术在电力系统中的应用研究毕业论文

储能技术在电力系统中的应用研究毕业论文

储能技术在电力系统中的应用研究毕业论文标题:储能技术在电力系统中的应用研究摘要:随着电力系统规模的不断扩大和可再生能源的快速发展,电力系统的灵活性和可靠性需求逐渐增加。

储能技术作为一种可调度的能量资源,可以有效地提高电力系统的运行性能和能源利用效率。

本文以储能技术在电力系统中的应用为主题,综述了储能技术的种类和原理,并重点讨论了储能技术在电力系统调度、微电网以及电力市场中的应用。

关键词:储能技术;电力系统;可再生能源;调度;微电网;电力市场引言:随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源(如太阳能和风能)逐渐成为解决能源和环境问题的重要途径。

然而,由于可再生能源的不稳定性和间断性,在将可再生能源大规模接入电力系统时,会给电力系统的稳定性和可靠性带来挑战。

为了应对这一挑战,储能技术被广泛应用于电力系统中。

一、储能技术的种类和原理1.电池储能技术2.超级电容器储能技术3.压缩空气储能技术4.储热技术二、储能技术在电力系统调度中的应用1.平滑负荷曲线2.削峰填谷3.频率调节4.电压支持三、储能技术在微电网中的应用1.微电网的概念和特点2.储能技术在微电网能量管理中的应用四、储能技术在电力市场中的应用1.参与市场交易2.提供备用容量3.降低用户电费结论:储能技术在电力系统中的应用具有重要的研究和实践价值。

通过储能技术的灵活调度,可以提高电力系统的运行性能和能源利用效率。

在未来,储能技术还将进一步推动电力系统的可持续发展和智能化改造。

然而,储能技术的应用还面临着一些技术和经济上的挑战,需要进一步研究和探索,以实现储能技术的充分发挥。

新型电力系统中储能应用功能的综述与展望

新型电力系统中储能应用功能的综述与展望

新型电力系统中储能应用功能的综述与展望一、概述随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的提出,新型电力系统正逐渐成为未来能源体系的核心。

新型电力系统以清洁、高效、灵活为特点,其中储能技术扮演着至关重要的角色。

储能技术能够平抑电力供应与需求之间的波动,提高电力系统的稳定性和经济性,为可再生能源的大规模接入和消纳提供了有力的技术支撑。

本文旨在对新型电力系统中储能应用的功能进行全面的综述,并展望其未来的发展趋势,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

本文将简要介绍新型电力系统的基本特征和储能技术在其中的重要地位。

随后,将重点分析储能技术在新型电力系统中的主要应用功能,包括能量存储与释放、功率平衡、频率调节、电能质量控制等。

还将探讨储能技术在提升电力系统灵活性、促进可再生能源消纳、支撑微电网和虚拟电厂运营等方面的积极作用。

在展望部分,本文将分析储能技术在新型电力系统中的未来发展趋势,包括技术创新、成本降低、规模化应用等方面。

同时,还将探讨储能技术在应对能源转型挑战、促进能源互联网建设、推动能源可持续发展等方面的潜在价值和作用。

储能技术在新型电力系统中发挥着至关重要的作用,其应用功能的不断拓展和深化将为电力系统的转型升级提供强有力的支撑。

本文的综述与展望旨在加深对储能技术在新型电力系统中应用功能的理解,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

1. 新型电力系统的特点与挑战清洁低碳:新型电力系统以新能源为主体,如光伏、风电等,逐步替代传统的化石能源,以实现电力生产的清洁化和低碳化。

柔性灵活:新型电力系统需要具备更高的灵活性和适应性,以应对新能源发电的不确定性和波动性。

智慧融合:新型电力系统将广泛应用智能技术和信息技术,实现电力系统的智能化管理和运行。

新能源的不确定性和波动性:新能源发电的随机性和波动性给电力系统的运行和控制带来了更大的复杂性和难度。

新能源并网消纳和系统安全可靠供电的难度:特别是在极端天气条件下,新能源的耐受能力较为脆弱,给电力系统的稳定运行带来了挑战。

微电网储能技术研究综述

微电网储能技术研究综述

微电网储能技术研究综述一、本文概述1、微电网的定义与特点微电网(Microgrid)是一种集合了分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护设备的小型发配电系统,它可以实现自我控制、保护和管理的自治系统。

微电网既可以与外部电网并网运行,也可以在孤岛模式下独立运行,这主要取决于系统的运行策略和实际的电网条件。

微电网的出现,不仅提高了电力系统的供电可靠性和灵活性,还促进了可再生能源的大规模接入和高效利用。

(1)自治性:微电网可以作为一个独立的系统运行,实现电能的自给自足。

在孤岛模式下,微电网可以通过内部的分布式电源和储能装置满足负荷的需求,确保电力系统的稳定运行。

(2)灵活性:微电网可以灵活地接入不同类型的分布式电源,包括风能、太阳能、生物质能等可再生能源,也可以接入柴油发电机、燃气轮机等传统能源。

这种灵活性使得微电网可以根据实际需求和环境条件调整电源结构,实现最优的能源利用。

(3)可靠性:微电网内部通常配备了先进的监控和保护设备,可以实时监测系统的运行状态,预防和处理各种故障。

在外部电网出现故障时,微电网可以迅速切换到孤岛模式,确保关键负荷的供电不中断。

(4)经济性:微电网可以实现能源的梯级利用和优化配置,提高能源利用效率。

微电网还可以降低用户的电费支出,提高电力系统的经济效益。

随着能源结构的转型和电力系统的智能化发展,微电网将成为未来电力系统的重要组成部分。

深入研究微电网储能技术,对于推动微电网的发展和应用具有重要意义。

2、储能技术在微电网中的重要性在微电网系统中,储能技术的重要性不容忽视。

储能系统如同微电网的“心脏”,对于稳定电力供应、调节能量波动、优化资源配置等方面发挥着至关重要的作用。

储能技术能够平滑微电网中的功率波动。

由于微电网中的分布式电源(如风力发电、光伏发电等)受到自然条件的限制,其输出功率具有不稳定性。

储能系统可以通过吸收和释放能量,有效地平抑这种波动,保证微电网的稳定运行。

储能技术在智能微电网中的应用与优化

储能技术在智能微电网中的应用与优化

储能技术在智能微电网中的应用与优化智能微电网是指由分布式能源、储能技术、智能电网技术等组成的能源互联网系统,能够实现电力的高效利用和可再生能源的大规模接入。

而作为智能微电网关键组成部分的储能技术,在实现智能微电网的可靠性、稳定性和可持续发展等方面发挥着重要作用。

首先,储能技术在智能微电网中能够满足对电力的灵活调度需求。

智能微电网常常面临着电力的间歇性和波动性问题,通过储能技术的应用,可以将电力储存起来,以备不时之需。

储能技术能够将电能从低峰时段储存起来,在高峰时段释放,提供电力的稳定供应,实现电力的平衡调节。

同时,在可再生能源大规模接入的情况下,储能技术能够解决可再生能源的波动性问题,将多余的可再生能源储存起来,以备不时之需,提高能源的利用效率。

其次,储能技术在智能微电网中能够实现对电力质量的提升。

智能微电网的电力质量往往会受到可再生能源的影响,由于可再生能源的波动性和不稳定性,会对电力质量产生一定的影响。

通过储能技术的应用,可以将可再生能源的波动性转化为储能系统的电力输出波动性,实现对电力质量的平滑调节。

储能技术能够对电力进行削峰填谷,提高电力的质量稳定性,减少电力质量问题对用户的影响。

此外,储能技术在智能微电网中能够提供应急备用电源。

智能微电网的电力供应体系往往是复杂的,当供电系统出现故障或灾害事件时,需要有可靠的应急备用电源来保障电力的供应。

储能技术可以快速响应电力需求,提供可靠的应急备用电源,保障关键设施、用户和紧急救援等的正常运行。

储能技术的高可靠性和快速响应能力,使其成为应对紧急情况的重要手段。

最后,储能技术在智能微电网中的应用还能够提供经济效益。

智能微电网的建设和维护成本往往较高,而储能技术能够通过削峰填谷、电力调度等方式,实现用电成本的降低。

储能技术可以在低峰时段储存廉价电能,在高峰时段释放,避免高峰电价,从而降低用电成本。

此外,通过储能技术的应用,电力系统的使用寿命也能够得到延长,减少设备投资和运营成本,提高经济效益。

智能微电网研究综述

智能微电网研究综述

智能微电网研究综述
智能微电网是指由多个能源设备(如太阳能发电、风能发电、燃料电池等)和存储设备(如电池等)组成的微型电网系统,通过智能化控制和管理系统进行协调运行。

它具有自主运行、高效能利用、可靠性高、环保等特点,因此得到了广泛的关注和研究。

目前,智能微电网的研究主要集中在以下几个方面:
1.能源管理与优化:智能微电网需要对各种能源设备进行优化管理,以提高能源利用效率。

研究者通常采用最优控制算法、智能优化算法等方法,对系统进行动态调控,以实现电力供需平衡和能源高效利用。

2.储能设备管理:储能设备是智能微电网中重要的组成部分,能够平衡电力的供需差异,并提供储能服务。

研究者关注储能设备的优化控制策略和运行模式,以提高储能系统的性能和使用寿命。

3.智能电网技术:智能微电网需要具备智能化的控制和管理系统,以实现对各种能源设备和储能设备的监控和协调管理。

研究者致力于开发智能电网技术,包括智能监测、智能控制、智能决策等方面的研究。

4.能源互联网与智能微电网融合:能源互联网是指将能源系统与信息系统紧密结合的新一代能源系统。

研究者致力于将智能微电网与能源互联网进行融合,以实现对能源的高效利用和管理。

此外,智能微电网研究还涉及到与城市规划、建筑设计等领域的交叉研究。

研究者通过对城市能源系统的整体优化,推动智能微电网的普及和应用。

总之,智能微电网的研究借助于先进的控制和管理技术,以提高能源利用效率和电力供应质量。

随着可再生能源的不断发展和智能能源设备的成熟,智能微电网将有望在未来成为能源领域的重要发展方向。

(注:以上只是简要综述。

电力储能技术在微电网中的应用

电力储能技术在微电网中的应用

电力储能技术在微电网中的应用1. 引言随着能源需求的增加和环境问题的日益突出,对可再生能源和电力储能技术的需求也越来越大。

微电网作为一种小规模、自主供能的能源系统,能满足特定区域的电力需求,并提供可靠的电力供应。

而电力储能技术则在微电网的建设中扮演着关键的角色。

本文将介绍电力储能技术在微电网中的应用。

2. 微电网概述微电网是一种分布式电源系统,由多种能量源和储能设备组成,可以独立运行或与主电网互连。

它具有独立供电能力、可自主控制和监测的特点,能够满足特定区域的电力需求,提供可靠的电力供应。

微电网适用于一些特殊场景,如岛屿、偏远地区或重要设施的供电。

3. 电力储能技术概述电力储能技术是指通过将电能转化为其他形式的能量进行储存,并在需要时再将其转换回电能的技术。

目前常用的电力储能技术包括锂离子电池、钠硫电池、钛酸锂电池、超级电容器等。

这些技术都具有高能量密度、长寿命、高效率等优点,可以为微电网提供稳定的电力支撑。

4. 4.1 平衡能源供需微电网中的能源供需存在不稳定性,电力储能技术可以在能源过剩时将多余能量储存起来,在能源不足时释放能量,平衡供需之间的差距,确保可靠供电。

4.2 提高供电可靠性微电网通常由多个电源和储能设备组成,其中包括可再生能源、传统电源和电力储能设备。

通过合理的配置和控制,电力储能技术可以平衡各种能源的供应和需求,确保微电网的供电可靠性。

4.3 调节电网频率微电网与主电网相连时,电力储能技术可以调节电网频率的波动,提供稳定的电网运行。

当电网频率过高时,储能设备可以吸收多余的电能;当电网频率过低时,储能设备可以释放储存的能量,提高电网频率。

4.4 调节电网电压微电网中的电压波动会对供电设备带来威胁,电力储能技术可以通过调节电网电压,保证微电网的电压稳定。

储能设备可以在电网电压过高或过低时进行补偿,提高电力供应的质量。

4.5 备用电源电力储能技术可以作为微电网的备用电源,当主电源发生故障或突发情况时,储能设备可以立即接管供电,保证用户的用电需求。

微电网混合储能系统控制策略研究及其应用

微电网混合储能系统控制策略研究及其应用

微电网混合储能系统控制策略研究及其应用摘要:微电网是一种新型的电力系统,能够有效地利用分布式可再生能源,提高电能质量和供电可靠性。

混合储能系统是微电网中的重要组成部分,能够平衡微电网中的功率波动,提高系统的稳定性和经济性。

本文综述了目前微电网混合储能系统的控制策略,分析了其优缺点,指出了面临的挑战和可能的解决方案。

同时,本文介绍了几个典型的微电网混合储能系统的实际应用案例,总结了应用中遇到的问题和解决方案。

最后,本文对微电网混合储能系统的发展前景进行了展望。

关键词:微电网;混合储能;控制策略;应用一、微电网混合储能系统的控制策略(一)现有的控制策略概述微电网混合储能系统通常由不同类型的储能装置组成,如蓄电池、超级电容器、飞轮等。

不同类型的储能装置具有不同的特性,如能量密度、功率密度、寿命、效率等。

因此,如何有效地协调和控制各种储能装置,使其发挥各自的优势,是微电网混合储能系统的关键问题。

目前,微电网混合储能系统的控制策略主要有以下几种:1.基于滤波器的控制策略利用滤波器将微电网中的功率分解为不同频率成分,然后根据不同类型的储能装置的特性,将不同频率成分分配给相应的储能装置。

例如,将低频成分分配给蓄电池,将高频成分分配给超级电容器。

这种控制策略简单易实现,但是需要考虑滤波器的参数设计和调节。

2.基于优化算法的控制策略利用优化算法来求解微电网混合储能系统的最优功率分配问题,以达到某种目标函数的最优值。

例如,最小化运行成本、最大化寿命、最小化损耗等。

这种控制策略可以考虑多种约束条件和目标函数,但是需要较高的计算复杂度和实时性。

3.基于模糊逻辑或神经网络的控制策略利用模糊逻辑或神经网络来建立微电网混合储能系统的非线性模型,并根据模型输出来调节各种储能装置的功率。

这种控制策略可以适应复杂和不确定的环境,但是需要较多的训练数据和学习过程。

(二)控制策略的优点和缺点表1列出了上述三种控制策略的优点和缺点。

(三)面临的挑战和可能的解决方案微电网混合储能系统的控制策略还面临着以下几个方面的挑战:1.微电网混合储能系统的建模问题微电网混合储能系统涉及多种储能装置和多种运行模式,其系统模型具有高度的非线性、时变性和不确定性,难以用传统的数学方法进行精确建模。

直流微电网关键技术研究综述

直流微电网关键技术研究综述

直流微电网关键技术研究综述一、本文概述随着可再生能源的快速发展和微电网技术的不断进步,直流微电网作为一种新型的电力系统架构,逐渐受到了广泛关注。

直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点,在分布式能源接入、能源互联网构建以及智能电网发展等方面展现出巨大的应用潜力。

本文旨在对直流微电网的关键技术进行深入研究和综述,以期为相关领域的学术研究和实践应用提供有益的参考。

本文首先介绍了直流微电网的基本概念、特点及其在国内外的发展现状,明确了研究直流微电网关键技术的重要性和紧迫性。

随后,文章重点围绕直流微电网的拓扑结构、控制策略、能量管理、保护技术、稳定性分析及优化运行等方面进行了详细阐述。

在拓扑结构方面,介绍了不同拓扑结构的优缺点及适用场景;在控制策略方面,探讨了集中式控制、分布式控制及混合控制等策略的优缺点;在能量管理方面,分析了能量调度、储能系统优化配置等关键问题的解决方法;在保护技术方面,研究了直流微电网故障特性及保护策略;在稳定性分析及优化运行方面,提出了提高直流微电网稳定性和运行效率的有效措施。

通过对直流微电网关键技术的综合分析和评价,本文总结了当前研究的成果和不足,指出了未来研究的方向和重点。

本文还结合实际案例,探讨了直流微电网在实际应用中的效果及前景。

希望本文能为直流微电网技术的进一步发展和应用提供有益的启示和借鉴。

二、直流微电网关键技术研究现状随着可再生能源的快速发展和分布式发电系统的广泛应用,直流微电网作为一种新兴的电力供应模式,受到了广泛的关注和研究。

直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点,成为未来智能电网的重要组成部分。

目前,关于直流微电网的关键技术研究主要集中在以下几个方面。

直流微电网的拓扑结构设计是直流微电网稳定运行的基础。

目前,常见的直流微电网拓扑结构有放射式、环式、网状等。

研究者们通过对不同拓扑结构的特性进行分析,提出了多种适用于不同应用场景的拓扑结构设计方案。

这些方案旨在提高直流微电网的供电可靠性、经济性以及运行灵活性。

微电网储能技术

微电网储能技术

微电网储能技术储能技术在微电网中还可以用于电力调峰。

电力系统中,负荷的波动会导致电网频率的波动,而储能系统可以在负荷较低时储存电能,在负荷较高时释放电能,从而平衡电网负荷,维持电网频率的稳定。

这种电力调峰的作用对于微电网的稳定性和可靠性都有着重要的影响。

2 储能技术的类型和特点2.1 储能技术的类型目前,常见的储能技术包括电化学储能技术、机械储能技术、电动机储能技术、超级电容储能技术等。

其中,电化学储能技术是应用最广泛的一种,主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠离子电池等。

2.2 储能技术的特点不同类型的储能技术具有不同的特点。

电化学储能技术具有高能量密度、长寿命、环保等特点,但是成本较高;机械储能技术具有高效率、长寿命等特点,但是体积较大、成本较高;电动机储能技术具有高效率、快速响应等特点,但是成本较高;超级电容储能技术具有高功率密度、长寿命等特点,但是能量密度较低。

针对不同的需求,可以选择不同类型的储能技术进行应用。

3 储能技术在微电网中的应用案例3.1 微电网储能系统在某工业园区的应用某工业园区采用微电网储能系统,利用太阳能光伏发电和燃气发电进行电力供应,储能系统储存多余的电能,当负荷较高时释放电能,实现了电力的平稳供应。

该系统的建设不仅提高了电网的可靠性和稳定性,还节约了能源成本,减少了环境污染。

3.2 微电网储能系统在某远郊居民区的应用某远郊居民区供电不稳定,经常出现停电现象。

为了提高供电可靠性,该居民区采用微电网储能系统,利用太阳能光伏发电和储能系统进行电力供应。

当停电时,储能系统可以为居民区提供持续的电力供应,保证了居民的生活用电。

该系统的应用不仅提高了供电可靠性,还实现了对可再生能源的有效利用。

结论随着能源需求的不断增加,储能技术在微电网中的应用越来越广泛。

储能系统可以提供短时供电、电力调峰等功能,对于微电网的稳定性和可靠性都有着重要的影响。

不同类型的储能技术具有不同的特点,可以根据需求选择合适的技术进行应用。

微电网系统的储能双向变流器控制技术研究

微电网系统的储能双向变流器控制技术研究

微电网系统的储能双向变流器控制技术研究摘要:本文从储能双向变流器在微电网中的实际应用出发,详细介绍了储能双向变流器的工作原理、控制方案等内容,并提出了一种新型的拓扑系统结构,分别针对并网运行控制、离网运行控制,以及并离网切换等过程的控制方法和流程进行了详细解析。

在此基础上,通过100kW储能双向变流器的运行试验,验证了变流器同期并网、主动离网、被动离网三个过程的运行性能。

试验结构表面,采用了控制方法及控制策略的储能双向变流器能量双向流动,又满足储能系统与电网之间动态匹配以及功率调节和状态切换,各方面性能优异,在实际应用上具有理论指导意义和推广价值。

关键词:储能双向变流器、清洁能源、微电网、分布式发电1、引言本文阐述了储能双向变流器是应用在储能环节,是风光储分布式发电微电网系统的核心关键设备。

储能双向变流器以双向逆变为基本特点,具有削峰填谷、应急电源、无功补偿、电能质量控制等功能且适合智能电网建设的并网变流器。

该设备能有效调控智能电网中的电力资源,很好地平衡昼夜及不同季节的用电差异,保障电网安全;能够在并网系统、孤岛系统和混合系统等不同的场合下应用,适用于各种需要动态储能的应用场合,电能富余时将电能存储,电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出,同时在微网中起到主电源作用,稳定微电网中的电压和频率。

双向储能变流器是储能技术运用的主要前提和实现电网互动化管理的有效手段。

2、工作原理储能双向变流器主要由控制单元、直流单元、双向变流单元、连接电抗器和变压器等组成。

控制单元根据能量管理系统控制指令,通过DSP产生一系列空间矢量脉冲调制信号(SVPWM),驱动双向变流单元工作,使储能系统并网时具有较高动-稳态充放电控制性能;作为微网主电源运行时,提供稳定的电压和频率;采用功率环、电压环和电流环的三环控制策略,保证P-Q控制和V-F控制两种控制方式之间的快速平滑切换。

储能变流器既满足能量双向流动,又满足储能系统与电网之间动态匹配以及功率调节和能量转换。

分布式能源系统常用储能技术综述

分布式能源系统常用储能技术综述

分布式能源系统常用储能技术综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模开发利用,分布式能源系统以其灵活、高效、环保的特性,逐渐成为未来能源供应的重要形式。

在分布式能源系统中,储能技术扮演着至关重要的角色,它不仅能够平衡能源供应与需求之间的时空差异,还能提高能源利用效率,降低能源损耗,增强能源系统的稳定性和可靠性。

因此,对分布式能源系统中常用的储能技术进行综述,具有非常重要的理论意义和实践价值。

本文旨在全面梳理和分析分布式能源系统中常用的储能技术,包括但不限于电化学储能、物理储能、化学储能以及混合储能等。

我们将对这些技术的原理、特点、应用现状以及发展趋势进行深入探讨,以期为读者提供一个清晰、全面的技术概览。

本文还将关注储能技术在分布式能源系统中的实际应用案例,分析其在实际运行中的性能表现,以便为相关领域的研究人员、工程师和政策制定者提供有益的参考和借鉴。

二、储能技术概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模开发利用,分布式能源系统逐渐成为能源领域的研究热点。

在分布式能源系统中,储能技术扮演着至关重要的角色,它不仅能够平抑能源供应与需求之间的波动,提高能源利用效率,还能在一定程度上解决可再生能源间歇性和不稳定性的问题。

储能技术主要分为物理储能、化学储能和电磁储能三大类。

物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等,这类储能方式通常具有较大的储能容量和较长的储能时间,但受地理环境和空间限制较大。

化学储能主要包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池等,这类储能方式具有响应速度快、能量密度高、维护成本低等优点,因此在分布式能源系统中得到了广泛应用。

电磁储能则主要包括超级电容器和超导储能等,这类储能方式具有快速充放电、高效率、长寿命等特点,适用于需要快速响应的场景。

在选择储能技术时,需要综合考虑技术成熟度、经济性、环境影响、安全性以及应用场景等因素。

例如,在风能、太阳能等可再生能源的分布式能源系统中,化学储能和电磁储能可能更加适用,因为它们能够快速响应能源供应的波动,并且具有较高的能量转换效率。

微电网中储能技术研究进展与展望

微电网中储能技术研究进展与展望

( 1 .Fa c u l t y o f Au t o ma t i o n。Gu a n g d o n g Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y,Gu a n g z h o u,Gu a n g d o n g 5 1 0 0 0 6 ,Ch i n a ;2 .S t a t e Gr i d
第2 7卷 第 2期
2 0 1 4年 2月
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d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 2 9 0 X. 2 0 1 4 . 0 2 . 0 0 3
了储 能 技 术 的优 化 配置 、运 行 策略 、控 制 策略 和 复 合 储 能 系 统 的 研 究进 展 ; 最后 指 出 目前 微 网 中 的储 能 技 术研
究存在的 问题 以及 未来发展趋 势。 关键词 :微 网;储能技术 ;优化 配置 ;运行 策略 ;控制 策略 ;复合储 能技 术 中图分类号 :T M7 2 7 文献标 志码 :A 文章编号 :1 0 0 7 . 2 9 0 X( 2 ( 】 1 4 ) O 2 . 0 0 1 1 - ( ) 6
Ab s t r a c t : Th i s p a p e r f i r s t l y s u m ma r i z e s a p p l i c a t i o n s t u d y o f e n e r g y s t o r a g e t e c h n o l o g y i n mi c r o g r i d a n d s t a t u s q u o o f c o m— mo t r e n e r g y s t o r a g e d e v i c e s a n d c o mp a r e s c h a r a c t e r i s t i c s o f v a r i o u s k i n d s o f e n e r g y s t o r a g e t e c h n o l o g i e s .S e c o n d l y,i t s t a t e s

微电网中混合储能系统的协调控制和容量配置研究

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微电网中混合储能系统的协调控制和容量配置研究微电网是一种小型的、自治的、具有分布式能源资源的能源供应系统,它能够实现可持续、高效的能源供应和协调控制。

而混合储能系统则是微电网中最重要的组成部分之一,可以有效地解决能源供需平衡问题。

本文将探讨微电网中混合储能系统的协调控制和容量配置相关研究。

1. 混合储能系统的概述混合储能系统是指由多种不同的储能设备组合而成的系统,如电池能量储存系统、超级电容器、燃料电池等。

混合储能系统具有储能容量大、储能效率高、响应速度快等特点,可以灵活地满足微电网中不同负荷的需求。

2. 微电网中的协调控制微电网中运行的混合储能系统需要进行协调控制,以实现能量的最优分配和系统的稳定运行。

协调控制主要包括储能设备之间的能量调度、能源供应与负荷需求之间的匹配、储能容量的动态分配等方面。

2.1 能量调度混合储能系统中的不同储能设备具有不同的特点和优势,通过合理的能量调度可以最大限度地发挥其特点,提高整个系统的能量利用效率。

例如,电池能量储存系统可以实现快速响应和调节,而燃料电池则可以提供持续稳定的能源补充。

2.2 能源供应与负荷需求的匹配微电网中的负荷需求是动态变化的,而能源供应也具有一定的波动性。

通过合理的协调控制,可以将能源供应与负荷需求进行匹配,确保微电网始终能够满足负荷需求。

例如,在负荷需求较小时,可以充分利用储能设备中的电池能量;而在负荷需求较大时,则可以借助燃料电池等设备进行能源补充。

2.3 储能容量的动态分配微电网中的负荷需求随着时间的变化不断变化,因此,在容量配置上需要考虑到负荷需求的波动性。

通过动态分配储能容量,可以使得混合储能系统能够更好地应对不同负荷需求的变化,提高系统的灵活性和可靠性。

3. 容量配置的研究混合储能系统的容量配置是微电网中的重要研究内容之一。

合理的容量配置可以确保微电网系统的安全稳定运行,并且能够最大限度地满足负荷需求。

在进行容量配置时,需要考虑到不同储能设备的特点和优势,并综合考虑系统的性能指标,如供电可靠性、能量利用效率等。

储能技术在微电网和智能电网中的应用前景

储能技术在微电网和智能电网中的应用前景

储能技术在微电网和智能电网中的应用前景近年来,由于全球能源消耗的不断增长和环境问题的日益严重,储能技术作为一种解决能源供应稳定性和可持续性的重要手段,受到了越来越多的关注。

尤其在微电网和智能电网的发展中,储能技术的应用前景更加广阔。

本文将探讨储能技术在微电网和智能电网中的应用前景,并探讨其对能源系统的改进与发展的积极意义。

首先,储能技术在微电网中的应用前景广阔。

微电网是一种小型独立电力系统,具有自主运行和联网并行的能力。

传统电网的脆弱性和易受灾害影响的弊端已经被人们所认识到,而微电网通过储能技术的运用能够有效提高能源供应的可靠性和稳定性。

首先,储能技术可以对微电网中的电力负荷进行平衡调节,使得电网的运行更加稳定。

当能源供应过剩时,储能技术可以将多余的能量储存起来,并在需求高峰时释放出来,从而保持能源供应的平衡。

其次,储能技术可以通过与可再生能源的结合,降低对传统能源资源的依赖。

可再生能源的波动性和不可控因素限制了其在微电网中的运用,而储能技术可以将可再生能源储存起来,使之在需求高峰时供应电力,从而提高了可再生能源的利用率。

此外,储能技术还能够在微电网中提供备用电力,以应对突发情况和紧急需求。

这些优势使得储能技术在微电网中有着广泛的应用前景。

其次,储能技术在智能电网中的应用前景也不可忽视。

智能电网是一种基于信息技术与电力系统相结合的新型能源系统,具有能源高效利用、可持续发展和智能管理的特点。

储能技术作为智能电网中的重要组成部分,有着广泛的应用潜力。

首先,智能电网的特点使得储能技术能够发挥其最大的作用。

智能电网通过智能化系统的建设和数据分析的运用,能够实现对电力需求的精确预测和实时调控,而储能技术则可以根据智能电网的需求进行灵活的能量供应和储存,以满足用户的不同需求。

其次,储能技术能够增强智能电网系统的稳定性和安全性。

智能电网的复杂性使得电力系统更加容易发生故障和不稳定现象,而储能技术可以通过增加电力系统的备用容量和调峰能力,提高电力系统的稳定性和安全性,降低故障产生的风险。

储能技术在微电网中的应用与优化

储能技术在微电网中的应用与优化

储能技术在微电网中的应用与优化近年来,随着清洁能源的快速发展和能源需求的不断增长,微电网作为一种灵活、可持续的能源供应解决方案,受到了越来越多的关注。

而在微电网中,储能技术的应用和优化则成为了提高能源利用效率和稳定供电的关键。

一、储能技术在微电网中的应用1. 平衡能源供需微电网中的能源供需平衡是确保系统稳定运行的基础。

而储能技术的应用可以实现能源的储存和释放,从而在能源需求高峰时段提供额外的供电能力,同时在能源供应过剩时将多余的能量储存起来,以备不时之需。

这种能源平衡的优化可以减少对传统电网的依赖,提高能源利用效率。

2. 提高电网稳定性微电网中的储能技术可以提高电网的稳定性。

传统的电网在面对突发故障或自然灾害时,往往会出现供电中断的情况。

而储能技术可以作为备用电源,为微电网提供持续稳定的供电能力,从而减少系统的脆弱性。

此外,储能技术还可以平滑电网中的负荷波动,减少电网的瞬时压力,提高电网的可靠性。

3. 优化能源利用微电网中的储能技术可以优化能源的利用。

传统的能源供应系统存在能源浪费和能源损耗的问题,而储能技术可以将多余的能量储存起来,以备不时之需。

同时,储能技术还可以将不同能源之间的能量转化和平衡,提高能源的利用效率。

例如,结合太阳能和风能发电系统,通过储能技术可以将多余的太阳能转化为储能,以备晚上或无风时使用,从而实现能源的最优利用。

二、储能技术在微电网中的优化1. 储能容量的合理规划在微电网中,储能容量的合理规划是提高系统效率的关键。

过小的储能容量会导致系统供电不足,而过大的储能容量则会造成能源浪费。

因此,需要通过对能源需求和供应的分析,结合系统的负荷特点和能源来源,合理规划储能容量,以实现能源的最优利用和供需平衡。

2. 储能技术的协同运行在微电网中,不同的储能技术可以相互协同运行,以提高系统的效率和稳定性。

例如,通过将电池储能系统和压缩空气储能系统结合起来,可以实现能量的多样化储存和释放,提高能源的利用效率。

微电网储能系统容量优化配置研究

微电网储能系统容量优化配置研究

微电网储能系统容量优化配置研究微电网储能系统容量优化配置研究随着能源需求的不断增加和传统电力系统的发展瓶颈逐渐显现,微电网开始成为解决能源供应问题的一种有效途径。

微电网是指由可再生能源、储能设备和先进的电力电子技术组成的局部供电网络,具备独立运行能力,可以为小区、企业甚至城市等提供可靠的电力供应。

在微电网系统中,储能系统起到重要的作用,可以平衡电力的供需关系,并提供备用电力支持,以应对突发事件和电力负荷波动等问题。

储能系统是微电网系统中的关键部分,其容量的配置对系统的运行效率和稳定性具有重要影响。

为了实现微电网储能系统容量的优化配置,需要考虑多个因素,包括能源需求、供应能力、系统负荷、储能设备特性等。

下面将从不同角度分析这些因素,并提出相应的优化配置策略。

首先,储能系统容量的配置应根据微电网系统的能源需求来决定。

能源需求是指在特定时间内,微电网系统需要供应的电力总量。

为了准确估计能源需求,可以通过对历史用电数据的分析和预测方法进行研究。

根据预测的能源需求,可以确定储能系统的最小容量,并在此基础上根据系统可靠性要求进行扩容。

其次,储能系统容量的配置还应考虑可再生能源的供应能力。

微电网系统主要依靠太阳能、风能等可再生能源进行供电,因此可再生能源的供应能力直接影响储能系统的容量配置。

供应能力主要受到可再生能源的可利用性和天气条件等因素影响。

可以通过对不同可再生能源的特性进行研究,确定供应能力的上限,并在此基础上进行储能系统容量的配置。

此外,储能系统容量的配置还应考虑系统负荷的特点。

系统负荷是指微电网系统在特定时间内需要供应的电力负荷总量。

为了准确估计系统负荷特点,可以通过统计和分析历史负荷数据来确定负荷曲线,并结合系统运行情况,确定储能系统的最优容量。

最后,储能系统容量的配置还应考虑储能设备的特性。

储能设备的特性包括充放电效率、储能容量、充放电功率等。

为了实现容量的优化配置,需要综合考虑储能设备的特性,并在满足能源需求和供应能力的条件下,确定储能系统的最优容量。

新型电网微电网研究综述

新型电网微电网研究综述

新型电网微电网研究综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,新型电网微电网作为一种分散式、自治式的能源供应方式,逐渐受到关注。

微电网以其灵活、高效、可靠的特点,在保障能源供应安全、推动能源结构转型、提升能源利用效率等方面具有重要意义。

本文旨在对新型电网微电网的研究进行综述,梳理其发展历程、关键技术、应用领域及未来发展趋势,以期为微电网的进一步研究和应用提供参考。

本文首先对新型电网微电网的定义、特点及其在全球能源结构中的地位进行阐述,明确研究背景和意义。

随后,从微电网的关键技术、应用领域及挑战等方面展开论述,详细分析微电网在并网与孤岛运行、能量管理、控制与保护、经济性分析等方面的研究现状。

在此基础上,对微电网在分布式能源接入、智能电网建设、乡村电气化等领域的应用进行案例分析,探讨其在实际运行中的效果和存在的问题。

结合全球能源发展趋势和微电网技术发展方向,对微电网的未来发展趋势进行展望,提出相应的建议和对策。

通过本文的综述,旨在为相关领域的研究人员、政策制定者及从业者提供全面、深入的微电网研究视角,推动新型电网微电网技术的进一步发展和应用。

二、微电网的基本结构和特点微电网作为一种新型的电网形态,其基本结构通常包括分布式电源、能量转换装置、储能系统、负荷以及监控和保护系统等部分。

分布式电源可以是风力发电、光伏发电、小型燃气轮机、生物质能发电等多种可再生能源发电系统,也可以包括传统的柴油发电机等。

能量转换装置主要负责将分布式电源产生的电能转换为适合微电网运行的电能形式。

储能系统则用于平衡微电网的供需能量,确保电网稳定运行。

负荷则包括微电网内的各种用电设备。

监控和保护系统则负责实时监控微电网的运行状态,并在出现故障时及时采取措施,保护微电网安全。

微电网的主要特点包括:一是自主性,微电网可以在与大电网断开的情况下独立运行,为负荷提供电能;二是灵活性,微电网可以根据负荷的变化和分布式电源的输出情况,灵活调整自身的运行模式;三是可靠性,微电网通过合理的能量管理和故障隔离措施,可以提高供电的可靠性;四是环保性,微电网中的分布式电源多为可再生能源发电系统,具有较低的碳排放和环境影响。

构网型储能技术在微电网系统中的集成与优化配置研究

构网型储能技术在微电网系统中的集成与优化配置研究

构网型储能技术在微电网系统中的集成与优化配置研究随着能源需求的不断增长和能源结构的逐渐转变,微电网系统作为一种新型智能供电模式逐渐受到人们的关注。

在微电网系统中,构网型储能技术作为一种重要的组成部分,具有重要的作用和意义。

本文将针对构网型储能技术在微电网系统中的集成与优化配置进行深入研究。

1. 构网型储能技术概述构网型储能技术是指将储能技术与电网结构相结合,通过储能设备实现电力能量的存储和释放,从而提高供电可靠性和经济性。

构网型储能技术主要包括电池储能、超级电容储能、压缩空气储能等多种形式。

这些技术可以有效地平衡微电网系统中的电力需求和供给,提高系统的运行效率和稳定性。

2. 构网型储能技术在微电网系统中的作用构网型储能技术在微电网系统中发挥着重要的作用。

首先,构网型储能技术可以平衡微电网系统中的电力波动,提高系统的供电可靠性。

其次,构网型储能技术可以提高系统的经济性,通过电力储存和释放实现电力的优化配置,减少系统运行成本。

此外,构网型储能技术还可以提高系统的响应速度,有效应对突发事件,确保微电网系统的安全稳定运行。

3. 构网型储能技术在微电网系统中的集成构网型储能技术在微电网系统中的集成是一个复杂而关键的问题。

首先,需要合理选择储能技术和容量,根据微电网系统的实际情况和需求确定储能设备的类型和容量。

其次,需要设计合理的控制策略,实现储能设备与微电网系统的有效协调运行。

最后,需要考虑储能设备与微电网系统的互联互通,确保数据传输和信息共享的有效性和安全性。

4. 构网型储能技术在微电网系统中的优化配置构网型储能技术在微电网系统中的优化配置是提高系统性能和效率的关键。

首先,需要通过模型和算法对储能设备进行优化配置,实现系统运行的最优化。

其次,需要考虑系统中其他组件的影响,综合考虑各种因素,确定最佳的配置方案。

最后,需要不断优化和调整配置方案,保持系统的高效运行和稳定性。

综上所述,构网型储能技术在微电网系统中的集成与优化配置是一个复杂而重要的问题。

储能技术在微电网中的应用

储能技术在微电网中的应用

储能技术在微电网中的应用随着清洁能源的不断普及和大幅度下降的成本,越来越多的人开始关注微电网这一新兴的领域,而储能技术在微电网中的应用也逐渐成为人们研究的热点。

本文将介绍储能技术在微电网中的应用及其优势。

一、储能技术在微电网中的应用储能技术是指对电能的持续缓存,通过在电网中调节供需差异和缓解负荷波动,增强电网稳定性和可靠性。

在微电网中,由于清洁能源的不稳定性,容易出现弱网、断电等问题,而储能技术则可以将这种不稳定性最大程度的降低。

因此,储能技术在微电网中的应用较为广泛,主要有以下几个方面:1. 多能互补由于清洁能源输出不稳定,储能技术可以在不同能源之间实现互补,将太阳能、风能等以及储能技术相结合,最大程度地提高能源的利用效率,减少微电网的故障次数。

2. 调峰平谷储能技术可以在微电网的高峰期充电,在平谷期放电,最大限度地发挥微电网的效率,提高经济效益。

3. 应急备用储能技术可以在微电网发生故障或断电时,连续供电,保证电力系统的连续性,顺利应对电网突发故障。

4. 节能环保清洁能源和储能技术在微电网中的应用也有益于环保节能。

通过储能技术的应用,可以减少能源的浪费,充分发挥清洁能源在独立微电网系统中的优点。

二、储能技术在微电网中的优势与传统电网不同,微电网由于规模较小、系统性强,因此需要更为灵活的技术来支撑电力系统的稳定运行。

储能技术则可以提供微电网所需的弹性和可靠性,减少因清洁能源波动导致的电网问题。

储能技术的优势主要包括以下几个方面:1. 技术成熟现今市场上许多储能技术已经成熟,包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等等。

随着技术不断发展,这些储能技术在价格和性能上也不断得到提高,更加适应微电网系统的需求。

2. 灵活性强储能技术可以应对电力系统的各种需求,比如调峰平谷、多能互补等,为微电网的稳定运行提供了技术支持。

3. 可靠性高由于储能技术本质上是一种容量缓存转换电力能量的技术,因此相较于传统电力系统,其在出现各种电力故障时有着更强的可靠性,能够保障微电网的稳定运行。

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第 39 卷第 7 期电力系统保护与控制 Vol.39 No.7 2011 年 4 月 1 日 Power System Protection and Control Apr.1, 2011微电网储能技术研究综述周林,黄勇,郭珂,玉(大学输配电装备及系统安全与新技术重点实验室, 400030)摘要:对储能技术在微电网中的应用研究进行了综述。

简要回顾了储能技术的发展历程,阐述了微电网中储能技术研究的意义和价值。

分析了储能技术在微电网中的作用,比较全面地介绍了蓄电池储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器储能、混合储能和其他储能在微电网中的应用研究现状,分别说明了各种储能方式的优点和不足之处,并对各种储能方式的性能指标进行了比较。

根据微电网的特点和要求,指出了微电网储能技术研究目前存在的问题和未来发展趋势。

关键词:微电网;储能技术;蓄电池储能;超导储能;飞轮储能;超级电容器储能(SMES);混合储能A survey of energy storage technology for micro gridZHOU Lin,HUANG Yong,GUO Ke,FENG Yu(State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology,Chongqing University, Chongqing 400030,China)Abstract:This paper introduces the academic research of storage technology applied to micro grid.Firstly,it reviews the development of storage technology,expounds the research meanings and values, and analyzes the role of the energy storage in micro grid.Then the application research of the battery storage,flywheel storage,superconductive magnetic energy storage,supercapacitor storage,hybrid storage and other energy storage in micro grid are discussed.The advantages and disadvantages of various storage methods are introduced, and theirperformance indexes are compared.Finally,considering the characteristics and requirements of micro grid,both some existing problems and the future development trend of energy storage technology are presented.Key words:micro grid;energy storage technology;battery storage; superconductive magnetic energy storage (SMES);flywheel storage;supercapacitor storage;hybrid storage0 引言在过去的几十年里,电力系统已发展成为集中发电、远距离输电的大型互联网络系统。

但是近年来随着用电负荷的不断增加,而电网建设却没有同步发展,使得远距离输电线路的输送容量不断增大,电网运行的稳定性和安全性下降。

并且现阶段用户对电能质量和电力品质的要求越来越高,以及环境和政策因素使这种传统的大电网已经不能很好地满足各种负荷的要求。

鉴于上述问题,经过不断的发展,逐步形成了一种特殊电网形式:微电网。

而储能系统作为微电网中必不可少的部分,发挥了至关基金项目:输配电装备及系统安全与新技术重点实验室自主研究项目(2007DA);中央高校基本科研业务费(CDJXS11151153)重要的作用[1-2]。

微电网可被看作电网中的一个可控单元,它可以在数秒钟反应来满足外部输配电网络的需求,增加本地可靠性,降低馈线损耗,保持本地电压,保证电压降的修正或者提供不间断电源。

微电网可以满足一片电力负荷聚集区的能量需要,这种聚集区可以是重要的办公区和厂区,或者传统电力系统的供电成本太高的远郊居民区等。

由于我国大部分地区是农村地区,供电可靠性不高,断电事故时有发生,然而提高可靠性的成本又相当昂贵。

如果在负荷集中的地方建立微电网,并利用储能系统储存电能,当出现短时停电事故时,储能系统就能为负荷平稳地供电。

因此,储能系统在微电网中有非常大的市场前景,对电网的电能质量、电网稳定性以及供电可靠性都有很大的提升。

太阳能、风能等无污染可再生能源储存在储能系统中,适时提供电能,不需要投资大的发电站,也不需要复杂的输送电网,是一种投资少、又能有效应用可再生能源的节能措施。

1 储能技术在微电网中的作用1.1 提供短时供电微电网存在两种典型的运行模式:并网运行模式和孤岛运行模式。

在正常情况下,微电网与常规配电网并网运行;当检测到电网故障或发生电能质量事件时,微电网将及时与电网断开独立运行。

微电网在这两种模式的转换中,往往会有一定的功率缺额,在系统中安装一定的储能装置储存能量,就能保证在这两种模式转换下的平稳过渡,保证系统的稳定。

在新能源发电中,由于外界条件的变化,会导致经常没有电能输出(光伏发电的夜间、风力发电无风等),这时就需要储能系统向系统中的用户持续供电。

1.2 电力调峰由于微电网中的微源主要由分布式电源组成,其负荷量不可能始终保持不变,并随着天气的变化等情况发生波动。

另外一般微电网的规模较小,系统的自我调节能力较差,电网及负荷的波动就会对微电网的稳定运行造成十分严重的影响。

为了调节系统中的峰值负荷,就必须使用调峰电厂来解决,但是现阶段主要运行的调峰电厂,运行昂贵,实现困难。

储能系统可以有效地解决这个问题,它可以在负荷低落时储存电源的多余电能,而在负荷高峰时回馈给微电网以调节功率需求。

储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。

它不仅避免了为满足峰值负荷而安装的发电机组,同时充分利用了负荷低谷时机组的发电,避免浪费。

1.3 改善微电网电能质量近年来人们对电能质量问题日益关注,国外都做了大量的研究[3-4]。

微电网要作为一个微源与大电网并网运行,必须达到电网对功率因数、电流谐波畸变率、电压闪变以及电压不对称的要求。

此外,微电网必须满足自身负荷对电能质量的要求,保证供电电压、频率、停电次数都在一个很小的围。

储能系统对于微电网电能质量的提高起着十分重要的作用,通过对微电网并网逆变器的控制,就可以调节储能系统向电网和负荷提供有功和无功,达到提高电能质量的目的。

对于微电网中的光伏或者风电等微电源,外在条件的变化会导致输出功率的变化从而引起电能质量的下降。

如果将这类微电源与储能装置结合,就可以很好地解决电压骤降、电压跌落等电能质量问题。

在微电网的电能质量调节装置,针对系统故障引发的瞬时停电、电压骤升、电压骤降等问题,此时利用储能装置提供快速功率缓冲,吸收或补充电能,提供有功功率支撑,进行有功或无功补偿,以稳定、平滑电网电压的波动。

文献[3]利用储能系统来解决诸如电压骤降等电能质量问题。

当微电网与大电网并联运行时,微电网相当于一个有源电力滤波器,能够补偿谐波电流和负载尖峰;当微电网与大电网断开孤岛运行时,储能系统能够很好地保持电压稳定。

1.4 提升微电源性能多数可再生能源诸如太阳能、风能、潮汐能等,由于其能量本身具有不均匀性和不可控性,输出的电能可能随时发生变化。

当外界的光照、温度、风力等发生变化时,微源相应的输出能量就会发生变化,这就决定了系统需要一定的中间装置来储存能量[5]。

如太阳能发电的夜间,风力发电在无风的情况下,或者其他类型的微电源正处于维修期间,这时系统中的储能就能起过渡作用,其储能的多少主要取决于负荷需求。

2 微电网中各种储能方式比较鉴于微电网系统的特点和储能的作用,对储能装置的性能特点具有较为独特的要求。

概括起来包括:能量密度大,能够以较小的体积重量提供较大的能量;功率密度大,能够提供系统功率突变时所需的补偿功率,具有较快的响应速度;储能效率高;高低温性能好,能够适应一些特殊环境;以及环境友好等。

现阶段微电网中可利用的储能装置很多,主要包括蓄电池储能、超导储能、飞轮储能、超级电容器储能[6]等。

2.1 蓄电池储能蓄电池储能是目前微电网中应用最广泛、最有前途的储能方式之一。

蓄电池储能可以解决系统高峰负荷时的电能需求,也可用蓄电池储能来协助无功补偿装置,有利于抑制电压波动和闪变。

然而蓄电池的充电电压不能太高,要求充电器具有稳压和限压功能。

蓄电池的充电电流不能过大,要求充电器具有稳流和限流功能,所以它的充电回路也比较复杂。

另外充电时间长,充放电次数仅数百次,因此限制了使用寿命,维修费用高。

如果过度充电或短路容易爆炸,不如其他储能方式安全。

由于在蓄电池中使用了铅等有害金属,所以其还会造成环境污染。

蓄电池的效率一般在60%~80%[7]之间,取决于使用的周期和电化学性质。

目前,按照其使用不同的化学物质,可以将蓄电池储能分为以下几种方式: 1)铅酸蓄电池尽管铅酸蓄电池还有不少缺点,但是目前能够商业化运用的主要还是铅酸蓄电池,它具有几个比较显著的优点:成本低廉,原材料丰富,制造技术成熟,能够实现大规模生产。

但是铅酸蓄电池体积较大,特性受环境温度影响比较明显。

2)锂离子电池锂离子电池是近年来兴起的新型高能量二次电池,由日本的索尼公司在 1992 年率先推出。

其工作电压高、体积小、储能密度高(300~400 kWh/m3)、无污染、循环寿命长。

但是锂离子电池要想大规模生产还有一定难度,因为它特殊的包装和部的过充电保护电路造成了锂离子电池的高成本。

3)其他电池随着技术的不断发展,近年来钠硫电池和液流钒电池的研究取得突破性进展。

这两种电池具有高能量效率、无放电现象、使用寿命长等优良特性[8],在国外一些微电网研究系统中得到运用[9]。

但是,由于价格原因,在微电网中的大规模运用还有待时日。

2.2 超导储能超导储能系统(SMES)利用由超导体制成的线圈,将电网供电励磁产生的磁场能量储存起来,在需要时再将储存的能量送回电网或直接给负荷供电。

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