储能技术研究及其在智能电网中的应用.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchofenergystoragetechnologyanditsapplicationinsmartpowergridByNiuSaiSupervisor：Prof．ZhangJianPowerSystemandItsAutomationSchoolofElectricalEngineeringMay2011原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本

2、论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。⋯一：啐犍胁vft67_l学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接

3、相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。⋯一峰艇嗍驴r厂‘么，斗摘要在能源结构调整的大背景下，随着电力系统对安全、高效、稳定运行等条件的要求愈来愈高，我国电网的发展逐渐步入一个全新的阶段——智能电网。智能电网是一个集合了多种当代先进技术的复合系统，这些技术包括电力电子技术、信息技术、储能技术、传感测量技术等，而储能技术是其中至关重要的一环，它在智能电网中具有重要意义：1)为电力系统调峰填谷，解决供用电矛盾；2)保障系统稳定运行，提高系统安全性；3)用户侧辅助电源，提高电能质量和供电可靠性；4)优化可再生能源的配

4、置利用，促进可再生能源开发。储能技术的应用相当于在电力系统的发电和用电负荷之间增加一个具有电能“存储"效应的环节，使发电和用电负荷之间得到一定程度的解藕与缓冲，因而，系统在电能质量、稳定性以及可靠运行等方面都可以得到显著的提升，电力系统的运行可以得到很好的优化。在技术层面上，通过控制功率交换装置，基于储能技术的储能系统可以与大电网进行快速、大容量的有功功率／无功功率交换，保持电力系统发电和负荷的基本平衡，同时电力系统的电压和频率也可以得到有效保障，提高供电可靠性和电能质量，减少或避免因电网可靠性以及电能质量问题而造成的损失，满足用户高规格电力需求；此外

5、，当电力系统发生事故时，储能技术可以帮助系统进行重新启动／黑启动，提高系统的快速恢复能力。根据我国的现实国情，电力系统的首要任务是满足当前不断快速增长的电能需求，因此，我们需要把更多的精力投向于智能电网的远距离输电能力以及新能源发电和储能技术的利用方面。当前，储能技术正在向着转换效率的高效化、储存能量的高密度化和应用的低成本化方向飞速发展，多种形式的储能技术已展现出良好的应用前景。基于以上所述，本文的具体内容和所做工作如下：1)分析研究了当前几种主要的储能技术方式，并具体阐述了其储能原理、实际应用中的优缺点情况以及应用现状；2)分析介绍了我国电力系统的

6、现状，未来智能电网的概念和内涵，并在我国智能电网建设发展的背景下研究了储能技术的应用情况及其发展方向：3)介绍了电池储能系统的结构，给出了电池储能系统的数学模型，研究设计了变流器的功率控制策略，同时结合风力发电在我国的发展，研究分析了电池储能系统在我国风力发电中的应用及其效果，并对我国储能技术发展的后续问题给出了展望。摘要关键词：储能技术智能电网电池储能系统数学模型风力发电功率控制AbstractAbstractUnderthebackgroundofadjustmentfortheenergystructure，谢tllthepowersystem’

7、Srequestsforsafety,efficiencyandstabilityincreasing，thedevelopmentofChina'spower鲥denteredanewstage—smartpowergrid．Thesmartpower面disacombinationofadvancedtechnologies，whichincludespowerelectronictechnology,informationtechnology,energystoragetechnologies，sensormeasurementtechnolog

8、yetc，amongthesetechnologies，energystoragetechno