摘要:特约主编寄语

摘要:国家风光储输示范工程是大规模的集风力发电、光伏发电、储能及输电工程四位一体的可再生能源工程。工程规划建设百兆瓦级风电场、光伏电站及储能电站。文中重点阐述了示范工程风电、光伏发电和储能的规模及组成;介绍了示范工程的多组态运行模式及不同模式间的切换条件;同时,针对可再生能源并网问题,分析了平滑风光功率输出、削峰填谷、跟踪计划发电和参与系统调频,以及4种风光储系统联合运行控制策略,并结合实际运行结果进行验证。理论与实践证明风光储输联合发电模式具备可行性,符合新能源并网的要求,是新能源的发展方向之一,对新能源大规模并网具有一定的示范作用。

摘要:储能技术在现代电力系统中的作用日益凸显，储能电池则是大规模储能技术的重要发展方向。文中就目前比较成熟的储能电池体系，包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池的发展历史、研发现状，以及不同电池体系应用到电网储能的优势和存在的问题进行了讨论。文中重点介绍了钠离子电池和液态金属电池等2类新兴的电化学储能技术的研究现状、技术优势及现存挑战等。通过比较，认为在进一步提高现有电池性能、降低储能价格的同时，亟需发展下一代能满足大规模储能应用的电化学储能新体系。

摘要:基于电化学阻抗谱测试结果，建立了梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型，实验验证了模型精度，误差在2%以内。研究了阻抗模型特性参数随电池荷电状态（SOC）和老化状况的变化特性，测试结果表明，电池的直流内阻随着SOC的变化基本保持不变，在两端SOC区间，即（0，0.3）和（0.8，1.0），电化学极化阻抗和浓差极化阻抗均显著增大。电化学极化阻抗和浓差极化阻抗随着电池循环次数的增加明显增大，而欧姆内阻变化较小，表明车用锂离子电池多次循环后的性能变差主要是由于电化学极化阻抗与浓差极化阻抗的增大引起的，为梯次利用锂离子

摘要:大容量电池储能是电力系统一种全新的调节手段，可作用于发输变配用各个环节，具有广阔的发展前景。文中依托调峰调频锂离子电池储能电站———深圳宝清电池储能电站（4 MW/16 MW·h），对兆瓦级电池储能系统关键技术进行了系统性、体系化的研究，提出了集成锂离子电池、电池管理系统、能量转换系统和监控系统等大容量储能系统关键设备的成套设计方法。示范工程运行结果表明:储能电站可实现配电网侧削峰填谷、调频、调压、孤岛运行等多种电网应用功能。

摘要:针对不同储能技术的特点，采用适合大规模使用的混合储能交流应用模式系统结构及控制方式，通过高通滤波控制将混合储能系统功率指令在各储能元件之间合理分配，提出基于锂电池充放电状态的超级电容状态调整方法以优化系统整体调节能力，就储能元件之间的过充过放保护和最大功率限制保护的协调控制进行详细讨论。通过PSCAD仿真算例分析验证了控制策略的有效性。

摘要:大容量电池储能电站在电力系统中的应用越来越多，保护配置策略对储能电站及其所在配电网的安全运行十分重要。文中首先介绍了兆瓦级电池储能电站的系统结构、直流侧接线方式及接地方式。然后，以储能电站的直流系统为研究对象，分析极地短路故障和极间短路故障的电气量特点。在此基础上，提出直流系统极间短路、直流接地系统极地短路保护配置以及直流非接地系统接地监控方法。最后，利用PSCAD/EMTDC建立仿真模型，验证保护方案的可靠性及有效性。

摘要:随着充放储一体化电站的建设及推广应用，为提高电站运营经济性，可通过合理安排储能电池充放电时间实现对电网的削峰填谷作用。文中主要研究一体化电站中的储能电池能量回馈装置，重点关注其并网电流电能质量。弱电网下电网阻抗对系统有较大的影响，在分析弱电网特性的基础上，通过注入非特征频率谐波对电网阻抗进行检测，进一步引入一种自适应比例 — 积分 — 谐振控制策略，并给出控制器的设计方法及实现过程。最后，通过实验验证表明，该控制策略能有效降低能量回馈装置并网放电电流的总谐波畸变率，保证各次谐波含量满足相关标准要求。

摘要:功率存储为随机波动的风电功率适应确定性的电网调度决策提供了可能，而储能容量规划则必须兼顾对调度决策的适应性及包含储能系统的风电场运行的经济性。为此，以适应电网调度运行计划的风电场输出功率时段参考值为依据，以储能系统投资成本和风电场运行成本最小化为目标，构建了计及风电场弃风能量和储能系统损失能量的风电场储能容量优化计算模型。该模型可充分保障风电场储能系统运行的经济性，实现指定调度运行计划下风电场输出功率的不波动或极小概率波动，进而达到风功率调度与电网运行调度间的平稳、有效衔接。运用改进粒子群优化算法对所建模

摘要:在风力发电系统中配备一定的储能系统将会起到平滑功率波动的作用。以储能并网逆变器及其优化控制为研究对象，从兼顾并网功率平滑度和延长储能系统使用寿命出发，提出一种基于变平滑时间常数和功率限幅的优化控制方法，通过实时调整平滑时间常数和功率限幅来实现对电池储能系统的保护。逆变器的底层实现采用可切换模式的改进双环控制算法，避免电池欠压或过压运行。实验结果验证了所提优化控制方法的有效性和可行性，能避免电池储能系统的过充、过放和过载状态。

摘要:文中提出了一种基于模型预测控制（MPC）的实时平抑风电场功率波动的电池储能系统（BESS）优化控制方法。该方法以未来一个控制时段使用的储能出力最小为目标，考虑2个时间尺度（1min与30min）下的功率波动约束、BESS最大功率约束和容量约束。当合成输出功率不满足功率波动约束时，采用约束软化调整技术，兼顾期望目标，以获得满意的优化结果。然后，实现了基于区间削减技术的主动式能量反馈控制，避免了BESS的过充或过放。同时，考虑减小合成输出功率的粗糙度，自适应地调整粗糙度惩罚因子，进一步平滑了输出，减小了BES

摘要:储能是提高电网对间歇性可再生能源发电接纳能力的有效技术，电池储能因其独特的性能已成为优先发展方向之一。文中简要介绍了锂离子、钠硫和全钒液流3种新型蓄电池技术的特点、应用现状和有待解决的关键技术。重点分析了可再生能源发电中电池储能系统的构建方案，包括配置方式、电池系统、功率调节系统和系统集成。总结了储能系统在可再生能源发电中的应用现状，指出了电池储能系统构建及运行需要关注的问题。

摘要:针对电池-超级电容器构成的混合储能系统（HESS），提出了一种基于低通滤波原理的HESS控制策略。基于滑动平均值原理确定电池参考输出功率，以实现电池对风电功率趋势性波动分量的控制，而超级电容器用以平抑风电功率中的快变波动分量;通过评估电池充放电状态，构建了内蕴运行寿命测算的HESS控制策略性能评价方法。基于某风电场实际运行数据，仿真分析了低通滤波截止频率、滑动平均值时间尺度等对HESS中电池运行寿命的影响，并给出了相应控制参数的参考值以延长电池运行寿命。研究结果对HESS的工程应用具有理论指导作用。

摘要:针对自然条件下光伏电源有功出力的波动性，以超级电容器和磷酸铁锂电池组成的混合储能系统为基础，制定了有功分级控制策略。首先分析了光伏电站整体结构及混合储能装置的接入方式，然后考虑电网需求利用指数平滑法来实时更新光伏电站整体出力参考值，实现第1级控制。根据储能元件能量存储与功率吞吐特性，提出了以超级电容器为充放电主体的混合储能系统能量管理策略，实现第2级控制，并设计了脉宽调制的控制原理电路。编程计算结果证实了所述方法的有效性。

摘要:大规模风电接入电网后，风电功率固有的不确定性可能会显著增大系统的运行风险。该运行风险可用失负荷概率来衡量。文中将电池储能系统接入风电场，并利用其灵活的充放电能力来降低系统的运行风险。为充分利用昂贵的电池储能装置，设计了专门的电池运行策略，任何不完整的充放电循环在电池运行过程中均被严格禁止。考虑到电池运行的时序性，采用序贯蒙特卡洛模拟技术评估系统的运行风险。基于某算例系统的仿真试验证实了所提出的技术方案及电池运行策略的可行性。此外，仿真结果亦表明，电池用于降低系统运行风险的循环寿命消耗非常低，也就是说，电池

摘要:储能系统可以为电力系统提供调频和备用等辅助服务，与风电场联合运行时还可以平抑风电功率波动，改善系统运行的安全性和经济性。风电场和储能系统（简称风储系统）联合运行已成为一种受推崇的运行模式。因此，在未来的输电系统规划中就需要适当考虑风储系统的联合运行，这正是文中旨在解决的中心问题。首先，以钠硫储能系统为例，分析了储能系统成本与可放电次数的关系;在此基础上，提出了风储系统联合运行策略，在降低储能系统成本和平抑风电功率波动之间进行合理折中。之后，建立了考虑风储系统联合运行的输电系统两层规划模型，综合考虑了输电投

摘要:提出一种针对含大规模风电的电力系统储能和备用的灵敏度定价方法。结合随机场景分析技术，建立考虑直流潮流约束的调度优化模型，可涵盖所有可能的风电出力场景。基于所提模型，采用边际定价方法，通过最优性条件和拉格朗日乘子，推导了传统发电机、风电和储能系统的能量价格及备用服务价格因子。该定价方法可量化电网中各种机组和储能装置对于系统运行的经济价值，为调度运行和规划提供了参考和依据。

摘要:抽水蓄能电站具有优良的调峰填谷能力，能够有效提高电网消纳风电的能力。基于蒙西电网和呼和浩特抽水蓄能电站的实际数据，对抽水蓄能电站与大规模并网风电联合优化运行进行了模拟和研究。考虑风电的间歇性和波动性，建立了抽水蓄能电站与风电联合运行的优化模型。然后分别利用供热期和非供热期的系统数据，对蒙西电网中呼和浩特抽水蓄能电站与风电的联合运行进行了模拟，验证了模型的有效性，并说明了抽水蓄能电站与大规模并网风电联合运行的可行性以及带来的显著效益:供热期存在弃风时，抽水蓄能电站充分发挥调峰填谷的能力以减少弃风;非供热期弃

摘要:基于超导磁储能提出了一种机电扰动传播控制新方法。根据机电波理论，给出了影响机电扰动传播的电力系统机电波特性阻抗;探讨了采用计算或测量求得离散电力系统机电波特性阻抗的方法;提出了超导磁储能机电扰动任意透射系数控制器原理。利用PSS/E电力系统仿真软件，在WECC127母线系统上进行了仿真试验，按照设计要求，扰动被控制在一定区域或实现了所设计透射系数的机电扰动控制，初步证明了超导磁储能机电波扰动控制器的可行性和有效性。

摘要:为解决东福山岛军民供电供水困难的问题，基于实际工程开展风光柴储独立型微电网的研究和探索，重点分析储能系统的选型、优化设计和运行参数选择等问题。在储能系统选型中，综合考虑各种储能的技术、经济、安全和成熟度4个方面因素，现阶段最终选择基于可再生能源应用的改进型阀控铅酸蓄电池。在储能优化配置中，以尽量减少柴油发电机运行时间、最大化可再生能源利用率和最大化储能系统循环使用寿命为优化目标，进行多目标优化设计。在储能系统运行参数选择中，结合系统协调运行控制策略，以蓄电池组端电压为标准进行模式控制、模式切换和储能系统保

摘要:在大规模风电集中并网的电力系统中，风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力，是改善常规发电静态出力特性及风力发电动态响应特性的有效手段。文中阐述了应用储能装置解决大规模风电并网问题的基本思路，并就目前储能技术大规模应用所面临的问题及前景进行了展望。

摘要:风力发电系统输出功率的随机性对大规模风电并网会产生诸多不利影响，近年来采用储能装置平抑风电输出功率的研究取得了一定进展。文中分析了单独采用蓄电池组或超级电容器对风力发电输出功率进行补偿时的不足之处，在此基础上构架了采用蓄电池组和超级电容器的混合储能系统，并进一步提出了利用其平抑风力发电输出功率的控制方法。所提出的控制方法将补偿功率分为高频和低频2个部分进行补偿，一定程度上克服了储能设备单独使用时的不足，并且在补偿过程中考虑了电网调度的需求。经仿真验证该方法能够较好地平抑风力发电系统输出功率。

摘要:微电网系统中常采用分布式储能单元作为能量缓冲环节，以提升系统供电的稳定性和可靠性。为实现负荷功率在分布式储能单元之间的合理分配，提出了基于荷电状态（SOC）的改进下垂控制方法。该方法采用分布式控制方式，根据各储能单元的SOC，实时调整下垂系数，使SOC较大的储能单元提供较多的有功功率，而SOC较小的储能单元提供较少的有功功率，并采用传统下垂控制方法对无功功率进行均等分配。建立了基于SOC的下垂控制方法小信号模型，以验证控制系统的稳定性。同时，搭建了基于MATLAB/Simulink的仿真模型和2×2.2k

摘要:为了提高电动汽车动力蓄电池能效，增加电动汽车的启动功率，设计了一种电动汽车用五自由度主动悬浮控制的磁悬浮飞轮电池储能系统，阐述了系统的悬浮控制原理，并结合一种数字比例-积分-微分（PID）控制算法建立了该磁悬浮飞轮径向单自由度传递函数。仿真分析了该传递函数的频谱特性及飞轮转子的运动轨迹曲线，实现了对磁悬浮飞轮电池样机30000r/min的旋转实验。实验结果表明:该磁悬浮飞轮转子可以高速稳定旋转，具有良好的储能能力;可以辅助电动汽车原动力蓄电池工作，有助于提高原动力电池的充放电性能以及延长原动力蓄电池的使用

摘要:文中以减小电网峰谷差作为主要目标，结合电网分时电价时段划分与局域配电网负荷波动情况，提出了电动汽车充电分时电价时段划分方法，并建立了以用户充电费用最小和电池起始充电时间最早为控制目标的数学模型。利用蒙特卡洛方法模拟电动汽车用户的充电行为，对比分析了电动汽车在无序充电和有序充电模式下的仿真结果，表明:通过电动汽车响应充电分时电价，能够有效减小峰谷差，并提高用户满意度。针对电动汽车用户对有序充电的不同响应系数，仿真计算了局域配电网的负荷曲线，结果表明:受充电分时电价影响的用户越多，对于抑制因电动汽车接入而引起