电池储能系统在电力系统中的应用

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1、电池储能系统在电力系统中的应用链接：www.china-nengyuan.com/tech/89563.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com电池储能系统在电力系统中的应用1123孔令怡，廖丽莹，张海武，赵家万(1.广西大学电气工程学院，南宁530004；2.德清县供电局，德清313200；3.遵义供电局，遵义市563000)摘要：电池储能系统(BESS)是一种新兴的FACTS器件。具有控制有功功率流的能力，能够同时对接入点的有功功率和无功功率进行调节，为高压输电系统提供快速的响应容量，有效提高了电力系统的稳定性、可靠性和电能质量。介绍了电池储能系统的基本

2、原理、特点和国外的应用情况，并对它在电力系统中的不同应用进行了综述。1引言迄今为止，由于电力系统缺乏有效地大量储存电能的手段，发电、输电、配电与用电必须同时完成，这就要求系统始终处于动态的平衡状态中，瞬间的不平衡就可能导致安全稳定问题。大功率逆变器的出现为储能电源和各种可再生能源与交流电网之间提供了一个理想的接口。从长远的角度看，由各种类型的电源和逆变器组成的储能系统可以直接连接在配电网中用户负荷附近，构成分布式电力系统，通过其快速响应特性，迅速吸收用户负荷的变化，从根本上解决电力系统的控制问题。可用在电力系统中的储能电源种类繁多，比较常见的有超导储能(SMES)、电池储能(BE

3、SS)、飞轮储能、超级电容器储能、抽水储能、压缩空气储能等。在各种类型的储能电源当中，电池储能系统是一种比较适合电力系统使用的储能电源，具有技术相对成熟、容量大、安全可靠、无污染、噪声低、环境适应性强、便于安装等优点。2电池储能系统的基本原理电池储能系统主要有电池组和变流器两部分组成，其变流器主要是基于电压源型变流器，其基本结构如图1所示。电池组部分一般采用技术比较成熟的钠硫电池或铅酸电池，其中钠硫电池在能量密度、使用寿命、运行效率上有较明显优势，所以钠硫电池的应用更广泛。钠硫电池与铅酸电池特性参数比较如表1所示。页面1/5电池储能系统在电力系统中的应用链接：www.china-

4、nengyuan.com/tech/89563.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com变流器的实质是大容量的电压逆变器，它是连接储能电池和接入电网之间的接口电路，实现了电池直流能量和交流电网之间的双向能量传递。电池储能系统的电路原理图如图2所示。图2中电池储能系统等效为一个理想的电压源，其电压的幅值为U1，电压相角为H；串联的R、L代表总的功率损耗、线路损耗等；电池储能系统注入电力系统的电流的幅值为IL，电流相角为U；电力系统的接入点的电压幅值为US，电压相角为D。在电池储能系统中，电压幅值U1和电压相角H都是可以控制的，当我们需要向系统注入有功功率时，便

5、可以控制H>D，这时电池储能系统的电压相角超前于系统接入点的电压相角，所以有功功率由电池储能系统流入系统；反之亦然。当我们需要向系统注入无功功率时，便可以控制U1>US，这时电池储能系统的电压幅值高于系统接入点的电压幅值，所以无功功率由电池储能系统流入系统；反之亦然。可见，适当的调整换流器来控制电池储能系统的电压幅值U1和相角H，便可以实现电池储能系统与接入的电力系统之间的有功功率和无功功率的交换。3电池储能系统在电力系统中应用的目的页面2/5电池储能系统在电力系统中的应用链接：www.china-nengyuan.com/tech/89563.html来源：中国新能源网chin

6、a-nengyuan.com电池储能系统在电力系统中有着极为广泛的应用，因为它本身可以快速的对接入点的有功功率和无功功率进行调节，所以可以用来提高系统的运行稳定性、提高供电的质量，当其容量足够大时，甚至可以发挥电力调峰的作用。现阶段，我们对电池储能系统的应用，根据接入电力系统的位置的不同，主要有两种：(1)把电池储能系统接在发电侧我们一般是把电池储能系统接在发电机端，升压变电站的出口处。图3是单击无穷大系统在发电机升压变压器出口处接入电池储能系统的示意图。图3中Us为电池储能系统的接入点电压，Uo为无穷大母线电压。当电池储能系统接在这个位置时，它主要用来提高发电机的稳定运行能力。

7、当发电机受到扰动时，它可以迅速的吸收不平横的功率流，缓解转子的振荡，使发电机在受到各种扰动时，输出的状态量更加的稳定。(2)把电池储能系统接在负荷侧当用户侧对电能质量和电压波形要求较高时，例如电子芯片制造业，这时就需要把电池储能系统接在负荷侧。图4是电池储能系统接在负荷侧的示意图。页面3/5电池储能系统在电力系统中的应用链接：www.china-nengyuan.com/tech/89563.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com图4中US为电池储能系统的