目錄
前言
1 儲能技術應用研究1
1.1 儲能分類及技術特點分析 2
1.1.1 機械儲能 3
1.1.2 電磁儲能 5
1.2 電化學儲能 7
1.2.1 鉛酸電池 8
1.2.2 鋰離子電池 9
1.2.3 鈉硫電池 10
1.3 電網側儲能技術作用 11
1.4 儲能技術發展趨勢 12
1.4.1 儲能在電力繫統的應用趨勢 12
1.4.2 儲能技術發展新機遇 14
1.5 儲能相關政策 19
1.5.1 儲能發展規劃政策 19
1.5.2 儲能技術創新政策 19
1.5.3 儲能示範應用政策 20
1.5.4 儲能產業發展政策 21
1.5.5 儲能電價政策 21
1.5.6 儲能地方政策 22
2 電網側儲能電站電池應用技術 25
2.1 儲能電站電池特性分析 25
2.1.1 磷酸鐵鋰電池工作原理及特性 25
2.1.2 磷酸鐵鋰電池主要性能指標 27
2.1.3 電池性能影響因素 29
2.2 儲能電站電池成組技術 31
2.2.1 電池成組方式 31
2.2.2 電池成組性能影響因素 32
2.2.3 電池成組應用技術現狀 33
2.3 儲能電站電池管理技術 34
2.3.1 電池管理功能需求 34
2.3.2 電池均衡管理技術 36
2.3.3 電池SOC 預測技術 40
2.3.4 通信功能 43
2.3.5 故障診斷技術 44
2.3.6 熱管理技術 45
2.4 儲能電站BMS 架構 45
2.4.1 BMS 硬件架構 45
2.4.2 BMS 軟件構架及功能 49
2.4.3 控制模型構架 50
3 儲能變流器應用技術53
3.1 儲能變流器工作基本原理 53
3.1.1 儲能變流器的基本要求 53
3.1.2 儲能變流器的工作原理 54
3.2 儲能變流器結構 55
3.2.1 單級型和雙級型儲能變流器拓撲 55
3.2.2 級聯型儲能變流器拓撲 56
3.2.3 雙向DC/DC、DC/AC 變流器 57
3.3 儲能變流器控制技術 59
3.3.1 並網控制策略 59
3.3.2 離網控制策略 60
3.3.3 運行模式切換 62
3.3.4 多機繫統協調控制策略 63
4 電網側儲能電站監控繫統及測試技術 65
4.1 儲能電站監控繫統架構 65
4.2 儲能電站監控繫統應用功能 67
4.2.1 數據采集 67
4.2.2 數據處理 68
4.2.3 控制操作 68
4.2.4 告警功能 69
4.2.5 有功控制 70
4.2.6 無功控制 70
4.2.7 時間同步 71
4.2.8 通信功能 71
4.2.9 畫面監視 72
4.2.10 網絡拓撲 73
4.2.11 邏輯閉鎖 73
4.2.12 診斷預警功能 74
4.2.13 全景分析功能 75
4.3 儲能電站監控繫統技術指標 75
4.4 儲能電站監控繫統測試技術 77
4.4.1 測試繫統架構 77
4.4.2 測試項目 78
4.4.3 測試要求及測試方法 79
5 大規模儲能繫統有功協調控制及測試技術 91
5.1 電網側儲能繫統控制需求 92
5.1.1 應用場景 92
5.1.2 儲能對各類應用場景的作用 93
5.2 儲能繫統在大電網中建模技術 94
5.2.1 儲能分組、分區 95
5.2.2 省級調度主站側儲能AGC 控制建模及數據結構 96
5.3 儲能參與電網一次調頻技術 99
5.3.1 頻率異常響應 99
5.3.2 儲能一次調頻功能 99
5.4 儲能參與的大電網AGC 控制技術及繫統 100
5.4.1 儲能控制對像模式 100
5.4.2 儲能電站時段電量控制 103
5.4.3 儲能分區斷面控制 106
5.4.4 儲能分配策略 107
5.4.5 儲能安全控制邏輯 108
5.5 儲能參與AGC 聯調測試方法 109
5.5.1 儲能控制性能測試 109
5.5.2 試驗結果（長旺儲能站為例） 112
6 儲能電站無功電壓控制及測試技術 115
6.1 電網側儲能無功電壓調節要求 115
6.1.1 電網側儲能無功電壓調節設備 115
6.1.2 無功電壓調節分類 117
6.1.3 儲能接入電網無功電壓調節要求 118
6.2 儲能繫統無功控制技術 120
6.2.1 電網側儲能無功電壓控制模式 120
6.2.2 無功補償配置及容量選擇 120
6.2.3 儲能電站無功控制測試要求 121
6.3 儲能參與的電網AVC 控制技術及繫統 123
6.3.1 傳統AVC 控制繫統 123
6.3.2 新能源AVC 繫統 126
6.4 儲能參與AVC 聯調測試方法 127
6.4.1 新能源 AVC 主站控制策略 127
6.4.2 新能源AVC 子站控制策略 128
6.4.3 調度主站與儲能子站聯調測試 129
7 源網荷儲繫統及測試技術 133
7.1 大電網源網荷儲需求 133
7.1.1 江蘇精準切負荷繫統現狀 133
7.1.2 儲能繫統特性及現狀分析 134
7.2 電網側儲能接入源網荷繫統方案 134
7.2.1 通信組網架構 134
7.2.2 互動控制流程 135
7.2.3 儲能互動終端功能 136
7.3 互動終端控制策略 137
7.4 源網荷儲響應測試方法 138
7.4.1 源網荷儲控制要求 138
7.4.2 源網荷時間測試方法 139
7.4.3 鎮江八座儲能站時間測試結果 140
8 電網側儲能電站現場測試技術 141
8.1 儲能繫統頻率響應性能測試技術 141
8.2 儲能繫統電壓響應性能測試技術 143
8.2.1 電壓適應性 143
8.2.2 低電壓穿越測試 144
8.2.3 高電壓穿越測試 146
8.3 儲能繫統電能質量測試技術 148
9 電網側大規模儲能電站工程介紹 153
9.1 江蘇電網大規模儲能繫統總體情況 153
9.1.1 概況介紹 153
9.1.2 總體技術方案 155
9.1.3 技術特點 157
9.1.4 應用場景 157
9.2 江蘇電網儲能電站工程介紹 159
9.2.1 江蘇電網側儲能電站整體情況 159
9.2.2 建山儲能電站工程介紹 163
9.2.3 長旺儲能電站工程介紹 165
9.2.4 北山儲能電站工程介紹 167
9.2.5 新壩儲能電站工程介紹 169
9.2.6 丹陽儲能電站工程介紹 171
9.2.7 三躍儲能電站工程介紹 173
9.2.8 大港儲能電站工程介紹 175
9.2.9 五峰山儲能電站工程介紹 177
9.3 儲能站運行分析評價 179
9.3.1 基本參數 180
9.3.2 電量指標 180
9.3.3 能效指標 185
9.3.4 可靠性指標 187
9.3.5 運行分析評價指標總覽 189
參考文獻 190

前言
電力生產是現代社會運轉的基本支柱，也是保障社會進步的基本要素。隨著社會和經濟的持續發展，電力繫統的運行和需求正在發生巨大的變化。電力生產結構不盡合理導致電力繫統的調峰能力不足，新能源發展迅猛，在電網中的滲透率逐漸加大，電網用戶對電力的需求在不同時刻、不同季節、不同區域存在較大的差別。
儲能技術可以滲透於電力繫統的發電、輸電、變電、配電、用電各個環節，發揮不同的作用。儲能繫統作為智能電網重要的組成部分，可以有效地實現需求側管理、消除峰谷差、提高電力設備運行效率、降低供電成本，提高大規模可再生能源接入電網能力，消除能源結構調整的瓶頸，發揮備用電源作用、改善電能質量，滿足現代電力繫統日益發展的不同需求。大規模儲能技術可在用電低谷將發出的電能儲存起來，在用電高峰時段釋放，有效緩解電網的調峰壓力。同時，儲能繫統可快速、精確響應電網調控中心的調度指令，較傳統的電網火電調頻機組具有良好的調頻響應特性。除了有功功率調節能力，儲能電站還具備靈活的無功調節能力，可以全面提高高滲透新能源電網的調峰、調頻、調壓能力。隨著儲能技術成本的持續下降，越來越多的儲能電站接入電網進行示範應用，在未來，儲能規模化應用將是必然趨勢。
近幾年，規模化電網側儲能電站在河南、江蘇、湖南等地區相繼落地，儲能電站以其響應速度快、控制精度高、功率可雙向調節等優點在電網調峰、調頻、調壓、緊急控制、新能源跟隨中發揮著重要的作用。2018 年，江蘇鎮江101MW/202MWh 電網側儲能電站工程並網投運，成了當時國內規模的電網側儲能電站項目。
儲能發展迅速但尚處於起步階段，理論與技術仍在不斷更新，儲能技術標準體繫尚未建立健全，專門介紹大規模電化學儲能繫統應用及測試技術的書籍較少，在儲能電站並網投運後，對儲能電站相關繫統的調試要求及測試方法尚不明確。對此，基於江蘇電網側儲能運行分析與測試經驗累積，特編寫了本書。書中全面介紹了電網側大規模電化學儲能繫統應用及測試技術，研究了電網側儲能電站電池應用與儲能變流器技術，為電網側大規模電化學儲能產業化工程應用夯實理論基礎；繫統地提出了電網側儲能電站監控繫統、有功功率協調控制、無功電壓控制應用功能及其測試技術，為電網側大規模電化學儲能應用測試、建設和運行提供了有力的支撐。針對典型的電網側儲能電站示範工程進行了介紹，提出了電網側儲能電站現場測試技術方案，為儲能電站投運後開展多類型、多維度測試提供全面參照，保障電網側儲能電站投運後安全可靠經濟運行，切實發揮調峰、調頻、調壓、緊急控制、新能源跟隨等功效。
電網側大規模電化學儲能繫統應用及測試技術，涉及多學科、多領域的專業知識，盡管編者極力求實，但受到水平和專業領域所限，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。