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电网侧大规模电化学储能系统应用及测试技术电子书

本书研究了电网侧储能电站电池应用与储能变流器技术,为电网侧大规模电化学储能的产业化工程应用夯实理论基础,系统地提出了电网侧储能电站监控系统、有功协调控制、无功电压控制及其测试技术,为电网侧大规模电化学储能应用测试、建设和运行提供了有力的支撑。针对典型的电网侧储能电站示范工程行介绍,提出了电网侧储能电站现场测试技术方案,为储能电站投运前展多类型、多维度测试提供全面参照,保障电网侧储能电站投运后安全可靠、经济运行。

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作       者:国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

出  版  社:中国电力出版社有限公司

出版时间:2021-11-01

字       数:11.8万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 一般工业技术

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本书全面介绍了电网侧大规模电化学储能系统应用及测试技术,针对储能电站并网投运后,明确了电网侧电化学储能电站相关系统的调试要求及测试方法。系统地提出了电网侧储能电站监控系统、有功功率协调控制、无功电压控制应用功能及其测试技术,为电网侧大规模电化学储能的建设运行、测试验收提供了有力支撑。针对典型的电网侧储能电站示范工程行介绍,提出了电网侧储能电站现场测试技术方案,为储能电站投运后展多类型、多维度测试提供全面参照。 本书适合于智能电网相关的储能科研、设计、测试与运行工程师以及高等院校储能相关专业的教师与研究生阅读。<br/>【推荐语】<br/>本书研究了电网侧储能电站电池应用与储能变流器技术,为电网侧大规模电化学储能的产业化工程应用夯实理论基础,系统地提出了电网侧储能电站监控系统、有功协调控制、无功电压控制及其测试技术,为电网侧大规模电化学储能应用测试、建设和运行提供了有力的支撑。针对典型的电网侧储能电站示范工程行介绍,提出了电网侧储能电站现场测试技术方案,为储能电站投运前展多类型、多维度测试提供全面参照,保障电网侧储能电站投运后安全可靠、经济运行。<br/>
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书名页

内容提要

版权页

编委会

编写组

前言

1 储能技术应用研究

1.1 储能分类及技术特点分析

1.1.1 机械储能

1. 抽水储能

2. 压缩空气储能

3. 飞轮储能

1.1.2 电磁储能

1.2 电化学储能

1.2.1 铅酸电池

1.2.2 锂离子电池

1.2.3 钠硫电池

1.3 电网侧储能技术作用

1. 削峰填谷

2. 消纳大规模风光发电

3. 作为综合能源系统的能量枢纽

1.4 储能技术发展趋势

1.4.1 储能在电力系统的应用趋势

1.4.2 储能技术发展新机遇

1. 国际储能市场发展状况

2. 中国储能市场发展状况

1.5 储能相关政策

1.5.1 储能发展规划政策

1.5.2 储能技术创新政策

1.5.3 储能示范应用政策

1.5.4 储能产业发展政策

1.5.5 储能电价政策

1.5.6 储能地方政策

2 电网侧储能电站电池应用技术

2.1 储能电站电池特性分析

2.1.1 磷酸铁锂电池工作原理及特性

2.1.2 磷酸铁锂电池主要性能指标

2.1.3 电池性能影响因素

2.2 储能电站电池成组技术

2.2.1 电池成组方式

2.2.2 电池成组性能影响因素

2.2.3 电池成组应用技术现状

1. 电池分选

2. 充放电管理技术

3. 均衡管理技术

4. 热管理技术

2.3 储能电站电池管理技术

2.3.1 电池管理功能需求

2.3.2 电池均衡管理技术

1. 能耗型均衡

2. 非能耗型均衡

2.3.3 电池SOC预测技术

1. SOC预测影响因素

2. 开路电压法

3. 容量积分法

4. 电池内阻法

5. 其他方法

2.3.4 通信功能

2.3.5 故障诊断技术

2.3.6 热管理技术

2.4 储能电站BMS架构

2.4.1 BMS硬件架构

1.集中式BMS

2.模块式BMS

3.主从式BMS

4.分布式BMS

2.4.2 BMS软件构架及功能

2.4.3 控制模型构架

3 储能变流器应用技术

3.1 储能变流器工作基本原理

3.1.1 储能变流器的基本要求

3.1.2 储能变流器的工作原理

3.2 储能变流器结构

3.2.1 单级型和双级型储能变流器拓扑

3.2.2 级联型储能变流器拓扑

3.2.3 双向DC/DC、DC/AC变流器

3.3 储能变流器控制技术

3.3.1 并网控制策略

1.直接功率控制策略

2. 直接电压控制策略

3.直接电流控制策略

3.3.2 离网控制策略

1. 集中控制策略

2. 主从控制策略

3. 对等控制策略

3.3.3 运行模式切换

1.并网切换到独立运行

2.独立运行切换到并网运行

3.3.4 多机系统协调控制策略

1. 集中并联控制策略

2.分布式控制策略

4 电网侧储能电站监控系统及测试技术

4.1 储能电站监控系统架构

4.2 储能电站监控系统应用功能

4.2.1 数据采集

4.2.2 数据处理

1.遥测处理

2. 遥信处理

4.2.3 控制操作

4.2.4 告警功能

4.2.5 有功控制

4.2.6 无功控制

4.2.7 时间同步

4.2.8 通信功能

4.2.9 画面监视

4.2.10 网络拓扑

4.2.11 逻辑闭锁

4.2.12 诊断预警功能

4.2.13 全景分析功能

4.3 储能电站监控系统技术指标

1.可用性

2.可靠性

3.信息处理性能

4.实时性指标

5.系统存储容量指标

6.系统容量支持能力

4.4 储能电站监控系统测试技术

4.4.1 测试系统架构

4.4.2 测试项目

4.4.3 测试要求及测试方法

1.数据采集

2.数据处理

3.控制操作

4.告警功能

5.有功控制

6.无功控制

7.时间同步

8.通信功能

9.储能SOC维护功能

10.逻辑闭锁

11.画面监控

12.双机切换

13.网络拓扑

14.诊断预警功能

15.全景分析功能

16.系统性能

5 大规模储能系统有功协调控制及测试技术

5.1 电网侧储能系统控制需求

5.1.1 应用场景

5.1.2 储能对各类应用场景的作用

1. 储能对调频的作用

2. 储能对调峰的作用

3. 储能对事故应急的作用

5.2 储能系统在大电网中建模技术

5.2.1 储能分组、分区

5.2.2 省级调度主站侧储能AGC控制建模及数据结构

5.3 储能参与电网一次调频技术

5.3.1 频率异常响应

5.3.2 储能一次调频功能

5.4 储能参与的大电网AGC控制技术及系统

5.4.1 储能控制对象模式

1. 充电模式(CHRG)

2. 放电模式(DISC)

3. BASER/BASEE模式

4. BASEO模式

5. SCHEO/SCHER/SCHEE模式

5.4.2 储能电站时段电量控制

1.时段控制约束

2.时段控制实现方法

5.4.3 储能分区断面控制

1.分区断面控制约束

2.分区断面控制实现方法

5.4.4 储能分配策略

1.调节功率分配

2. 控制组参数时段调整

5.4.5 储能安全控制逻辑

5.5 储能参与AGC联调测试方法

5.5.1 储能控制性能测试

1.AGC交互信号及逻辑

2. 试验内容及方法

5.5.2 试验结果(长旺储能站为例)

6 储能电站无功电压控制及测试技术

6.1 电网侧储能无功电压调节要求

6.1.1 电网侧储能无功电压调节设备

1. 静止无功发生器(SVG)

2. 储能变流器(PCS)

6.1.2 无功电压调节分类

6.1.3 储能接入电网无功电压调节要求

1. 储能系统接入电网的电压调节要求

2. 储能系统接入电网的电能质量要求

3. 储能系统接入电网无功电压调节要求

6.2 储能系统无功控制技术

6.2.1 电网侧储能无功电压控制模式

6.2.2 无功补偿配置及容量选择

1. 储能站无功补偿装置的配置

2. 镇江北山储能站无功配置算例

6.2.3 储能电站无功控制测试要求

1. 无功功率调节能力测试要求(充电模式)

2.无功功率调节能力测试要求(放电模式)

6.3 储能参与的电网AVC控制技术及系统

6.3.1 传统AVC控制系统

1. 传统AVC系统概述

2.传统AVC系统架构

3. 传统AVC系统控制功能

6.3.2 新能源AVC系统

1. 新能源AVC系统概述

2. 新能源AVC系统架构

3. 储能参与的AVC系统控制功能

6.4 储能参与AVC联调测试方法

6.4.1 新能源AVC主站控制策略

1. 构建连续无功源的控制单元模型

2. 形成合理的连续无功源控制策略

6.4.2 新能源AVC子站控制策略

6.4.3 调度主站与储能子站联调测试

1. 储能参与AVC联调概述

2. AVC主站与子站联调信号

3. 储能参与AVC联调测试步骤

7 源网荷储系统及测试技术

7.1 大电网源网荷储需求

7.1.1 江苏精准切负荷系统现状

7.1.2 储能系统特性及现状分析

7.2 电网侧储能接入源网荷系统方案

7.2.1 通信组网架构

7.2.2 互动控制流程

7.2.3 储能互动终端功能

7.3 互动终端控制策略

7.4 源网荷储响应测试方法

7.4.1 源网荷储控制要求

7.4.2 源网荷时间测试方法

7.4.3 镇江八座储能站时间测试结果

8 电网侧储能电站现场测试技术

8.1 储能系统频率响应性能测试技术

8.2 储能系统电压响应性能测试技术

8.2.1 电压适应性

8.2.2 低电压穿越测试

8.2.3 高电压穿越测试

8.3 储能系统电能质量测试技术

9 电网侧大规模储能电站工程介绍

9.1 江苏电网大规模储能系统总体情况

9.1.1 概况介绍

9.1.2 总体技术方案

9.1.3 技术特点

9.1.4 应用场景

9.2 江苏电网储能电站工程介绍

9.2.1 江苏电网侧储能电站整体情况

1. 一次系统和设备方案

2. 继电保护及安全自动装置

3. 调度自动化系统

4. 站内防雷、消防及辅助设施部分

9.2.2 建山储能电站工程介绍

9.2.3 长旺储能电站工程介绍

9.2.4 北山储能电站工程介绍

9.2.5 新坝储能电站工程介绍

9.2.6 丹阳储能电站工程介绍

9.2.7 三跃储能电站工程介绍

9.2.8 大港储能电站工程介绍

9.2.9 五峰山储能电站工程介绍

9.3 储能站运行分析评价

9.3.1 基本参数

9.3.2 电量指标

9.3.3 能效指标

9.3.4 可靠性指标

9.3.5 运行分析评价指标总览

参考文献

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