基本信息

書名:電力儲能技術及應用

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作者:唐西勝,齊智平,孔力 著

出版社：機械工業出版社

出版日期：2020-03-01

ISBN：9787111642183

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頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：

編輯推薦

適讀人群 ：電氣工程、新能源發電、智能電網等相關領域的工程技術人員，以及高等院校相關專業師生

本書是“十三五”國家重點出版物出版規劃項目、國家科學技術學術著作出版基金資助出版項目！

本書關注電力儲能繫統及其應用技術，凝聚了作者近年來在電力儲能、分布式發電、微電網及智能電網等領域的理論積累與實踐經驗。

內容提要

本書關注電力儲能繫統及其應用技術，凝聚了作者近年來在電力儲能、分布式發電、微電網及智能電網等領域的理論積累與實踐經驗。全書分為3篇，篇為概論，面向電力繫統的變革性發展，分析了儲能應用於繫統調頻、調峰、可再生能源消納、輸配電阻塞管理、分布式發電與微電網等的作用，介紹了目前典型儲能的技術原理與應用發展態勢。第2篇重點介紹了電池和飛輪儲能的繫統構成、電網接入拓撲及其控制技術，分析了復合儲能的理論基礎與控制方法，以及儲能大數據分析方法與應用。第3篇分析了基於儲能的微電網雙模式運行與對等控制方法，儲能應用於可再生能源發電波動平抑與調頻調壓特性改善的方法，以及基於儲能的虛擬電廠優化調度方法。

本書旨在從電力繫統的未來發展出發，為儲能技術和電力繫統之間搭起一座橋梁，以適宜的儲能，更好的技術經濟性，滿足電力繫統的應用需求。本書可供電氣工程、新能源發電、智能電網等相關領域的工程技術人員，以及高等院校相關專業的師生閱讀使用。

目錄

目錄

前言

篇概論1

章儲能在電力繫統中的作用3

11參與電力繫統輔助服務3

12參與電力繫統調峰5

121常規調峰手段5

122用戶側儲能調峰6

13提高可再生能源發電消納能力8

131改善可再生能源發電特性8

132通過時移消納棄風棄光9

133提高電力繫統的供電充裕度10

14延緩輸配線路升級改造11

15分布式發電和微電網13

16主輔結合，展現儲能多重價值14

第2章主要電力儲能技術16

21抽水蓄能16

22壓縮空氣儲能17

23電化學儲能18

24飛輪儲能21

25超級電容器22

26超導儲能23

27其他24

第2篇電力儲能繫統25

第3章電池儲能繫統27

31電池儲能繫統組成27

32儲能PCS主電路拓撲32

321基於△/變壓器拓撲33

322三單相變壓器組合式拓撲33

323基於直流母線分裂電容拓撲34

324三相四橋臂拓撲34

325基於級聯H橋的中高壓拓撲34

33儲能PCS控制技術35

331PCS數學模型36

332V/f控制45

333PQ控制46

334下垂控制47

目錄電力儲能技術及應用第4章飛輪儲能繫統50

41飛輪儲能繫統的結構50

42飛輪儲能繫統的主電路拓撲51

421主電路拓撲51

422永磁同步電機數學模型52

423電機側控制器參數設計與穩定性52

43飛輪儲能繫統的運行控制55

431並網準備55

432並網運行56

433飛輪儲能實驗56

第5章復合儲能繫統66

51復合儲能的提出66

52復合儲能繫統模型與分析67

521復合儲能繫統建模67

522功率能力的提高69

523內部損耗的降低72

524運行時間的延長75

53復合儲能的控制策略76

531直接並聯復合儲能繫統76

532通過電感器並聯復合儲能繫統77

533有源式復合儲能繫統78

54復合儲能應用案例81

第6章儲能繫統的大數據分析86

61大數據技術及其在儲能中的運用86

62儲能繫統的數據分析88

621鉛碳電池89

622BMS數據91

623PCS數據94

624儲能繫統數據采集及數據特點97

63基於聚類的儲能繫統數據分析方法98

631儲能大數據分析思路98

632聚類算法介紹99

64儲能大數據應用案例104

641數據預處理104

642數據清洗105

643初步統計107

644聚類的預處理——權重分配109

645聚類的預處理——手肘法確定聚類數112

646k-means聚類結果115

647電池健康狀態分化120

第3篇儲能在電力繫統中的應用125

第7章儲能在微電網中的應用127

71微電網中儲能的作用和微電網的主要應用形態127

711微電網中儲能的作用128

712微電網的主要應用形態131

72基於儲能的微電網並/離網控制132

721並網運行控制133

722離網運行控制134

723並/離網切換控制142

73基於儲能的微電網對等控制146

731對等控制146

732改進下垂控制148

733主從下垂控制158

74微電網應用案例163

第8章儲能用於可再生能源波動平抑166

81風電功率波動特征及其影響分析166

811風電功率波動特征分析與建模166

812風電功率波動對繫統頻率和電壓的影響175

813風電功率波動對繫統低頻振蕩的影響181

82儲能平滑風電有功功率波動187

821多類型儲能平抑風電功率波動的總體架構188

822基於一階低通濾波器的儲能控制189

823基於模型預測控制的儲能控制194

第9章風儲聯合參與繫統調頻調壓204

91風儲聯合參與繫統調頻204

911電力繫統調頻204

912風電機組調頻207

913儲能參與風電調頻211

914風儲聯合調頻控制212

92風儲聯合參與繫統調壓214

921電力繫統調壓214

922風電機組調壓216

923風儲聯合調壓控制219

93風儲聯合參與繫統調頻調壓220

931風儲聯合調頻調壓方案220

932風儲聯合調頻調壓控制策略222

933風儲聯合調頻調壓案例224

0章基於儲能的虛擬電廠231

101虛擬電廠概述231

102虛擬電廠資源模型234

1021可控電源模型234

1022不可控電源模型235

1023可中斷負荷模型236

1024儲能繫統模型236

1025其他資源237

103考慮不確定性的VPP優化調度237

1031兩階段分布魯棒優化模型238

1032求解算法241

1033虛擬電廠案例242

參考文獻247

作者介紹

唐西勝，博士，中國科學院電工研究所研究員，博士生導師，IEEE高級會員。長期致力於電力繫統穩定與控制、分布式電力與儲能、交直流微電網等方面的研究與產業化工作。

序言