浅析储能电站在供配电系统中运用

浅析储能电站在供配电系统中运用

姜东明

（实联长宜（盐城）科技有限公司）

摘要：随着经济的发展，对电力的需求在日益增长，本文主要对储能电站在供配电系统中的应用进行进一步的分析。

关键词：储能；供配电系统；绿色环保

1.引言

由于我国经济的持续快速发展与工业化进程的迅速加快，各行业的生产经营活动越来越离不开高质量、稳定性高的电能供应，这也造成了电力供应变得愈来愈紧张，加之传统电力系统发电对环境的影响，这也促进一些新的能源供电方式的发展，如风力发电、太阳能光伏发电、储能电站等正逐渐运用到电力系统供配电环节中。

2.储能电站类型

目前为止人们已经探索和开发了多种形式的电能储能方式，主要可分为：机械储能、化学储能和电磁储能等，机械储能：抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能。其特点是技术上成熟可靠，容量可以做的很大，受水库库容限制。化学储能：铅酸电池、氧化还原液流电池、钠流电池、锂离子电池。特点是高级的储能技术、成熟的技术、容易叠加模块，放大储电规模为不间断电源提供后备电源支持、可以接入各种能源。电磁储能：超导储能、超级电容器储能。超级电容器（SC）是近几十年来，国内外发展起来的一种介于常规电容器与化学电池二者之间的新型储能元件。

3.储能电站的组成

储能电站系统主要由输入单元、电池组单元、PCS逆变控制器单元、交流配电单元等组成。蓄电池经过电池串并联汇接后输入到PCS逆变控制器，PCS逆变控制器将电池组直流电压转换成与电网电压、频率、相同相位角电源，输出接入到交流供配电系统中。

储能电池组单元作为配合光伏发电、风力发电、电网谷时电源的接入，实现削峰填谷、负荷补偿，提高电能质量应用的储能电站，储能电池是非常重要的一个部件。

PCS逆变控制器单元在整个系统中起着核心作用，具有高转换效率、宽电压输入范围、快速并离网切换和方便维护等特点，同时具备完善的保护功能，如孤岛保护、直流过压保护、交流过欠压、过欠频、反序、输出过载等，满足并离网运行要求，根据需要工作于不同模式。

4.储能电站在供配电系统中的作用和算例分析

储能电站在供配电网系统中的应用目的主要考虑负荷调节、削峰填谷、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、并网运行、孤网运行等几大功能应用。比如：削峰填谷，改善电网运行曲线，可以在用电低谷时将富余的电储存起来，在用电高峰的时候再拿出来用，这样就减少了电能的浪费，合理优化用电，节约了电费；此外储能电站还能减少线损，增加线路和设备使用寿命；优化系统电源布局，改善电能质量。而储能系统的绿色优势则主要体现在：科学安全，建设周期短；绿色环保；节约用地，减少资源消耗等方面。

图为储能电站供配电系统中应用案例，电池采用磷酸铁锂电池，电池集装箱储存电能1MWh，PCS逆变控制器额定功率250KW，供配电方式采用交流三相四线380V供电，负载峰值功率2650KW，市电侧变压器额定容量2500KW，此系统具备并网运行和离网运行功能；根据负载实时功率调整PCS输出功率，反向逆功率保护功能，具备在并网状态时负载功率低于PCS输出功率时，反向向电网输出电能；充放电计划曲线设置功能，可以按照固定的时段设置错峰储能的计划曲线实现系统自动化运行。

系统运行直接经济效率计算，目前日常运行峰时（8：00-12：00，17：00-21：00）电价1.0697元/kwh，谷时（0：00-8：00）电价0.3139元/kwh，每日谷时充电峰时放按PCS额定功率250kw充放电，每日充电4小时，放电4小时，工作8小时，电站储存电量1MWh=1000kWh，电源转换效率及损耗系数按0.85计算，每年收益可达（1.0697-0.3139）*1000*365*0.85约为23.4万元；系统间接效益，用电在峰值时可满足负载正常运行，保证产量产能，提高电网供电质量，缓解用电峰值，紧急情况下可作为负载的应急保护电源，直接、间接运行效益显著。

5.结语

本文主要介绍了储能电站在供配电系统中运用，在当今技术、材料不断更新发展情况下，未来一定会有更多的新能源储能电站在供配电系统中的能够运用。

参考文献：

[1]张文亮，丘明，来小康.储能技术在电力系统中应用[J].电网技术，2008，32（7）：1-9.

[2]许守平，李相俊，惠东，大规模储能系统发展现状及示范应用[J].电源技术，1002-087X（2015）01-0217-04.

作者简介：

姜东明（1983-），男，汉，江苏盐城，专科，电气工程师，电气自动化.