储能在电力系统调频调峰中的应用
储能技术在电力系统调峰中的应用研究
储能技术在电力系统调峰中的应用研究现在人们对生活水平的提高，在整个电网在运行过程中，用户在不同时段对电能需求量是不同的。
根据不同的用电需求，及时补充或削减电量是现有电力系统调峰的重要调节措施。
传统的电量调节主要依靠减少或增加供给侧发电量来满足用电需求。
此种方法，对于供给侧的发电机组而言会带来较大损害。
基于此，本文提出了利用储能技术以储能电站的方式来参与电力系统调峰的新措施。
该储能技术的应用，可以有效改善发电机组不正常运行的态势，进而保障整个电网的长时间稳定运行。
标签：电网;电能需求;电力系统调峰;储能技术引言目前，人类所使用的大部分能源都是以不同形式储存下来的太阳能。
煤炭、石油、天然气等化石能源是太阳能在数十亿年时间里所累积的产物，而水能、风能等可再生能源则是太阳能以年为单位累积的产物。
自然界中的能源供给通常是不均衡的，由地理位置、季节气候等自然条件决定。
能源的需求同样不均衡，且时常与能源的供给完全不匹配。
因此，在能源供给和需求之间迫切需要一种装置，以实现能量在空间和时间上的转移，这就是储能。
1储能技术简介储能是指将能量从一种形式转换为另一种形式后进行的能量存储。
例如，使用电能参与氢气的制取，将电能转换为氢能源后实现了能量的存储，在有一定需求时，再将氢能转化为其他形式的能量，这就是储能的一种具体表现。
目前储能技术主要包括两种方式，一种是机械储能，另一種是电磁储能。
机械储能主要包括抽水储能与压缩气体两种形式。
抽水储能主要是在水力发电中，将过剩的电能带动相应水泵动作，将水从低处运往高处，待电能不足的情况下，开启水闸，利用水的重力势能将机械能再转化为电能。
压缩空气储能也是利用多余电能，将电能转化为相应的机械能，对气体进行压缩。
在电能供应不足情况下，释放压缩气体带动汽轮机进行发电。
电磁储能主要利用储能电子设备进行电能的存储，主要包括电池储能技术与电容储能技术两种。
电池储能技术主要使用的是铅酸电池、锂电子电池等电子元器件将电能转化为化学能，实现电池的充电过程，在停电或者电力供应不上时，利用电池对外进行供电，满足紧急用电的需求。
储能的作用及其电力系统应用
储能的作用及其电力系统应用储能是指将能量在一段时间内存储起来，以便在需要时释放出来使用的过程。
它在电力系统中起到了重要的作用。
下面将详细介绍储能的作用以及在电力系统中的应用。
1.调峰平谷：电力系统的负荷在不同时间段内存在差异，在峰值负荷时，电力系统需要提供大量的电能来满足需求，而在谷值负荷时，供电需求相对较低。
而储能可以在负荷谷值期间将电能储存起来，在负荷峰值期间将其释放出来，以平滑负荷曲线，实现调峰平谷的效果。
2.技术支持：储能技术可以为电力系统提供技术支持。
在极端天气等特殊情况下，电力系统可能会面临故障或者其他问题，而储能可以作为备用电源，在紧急情况下提供电能，维持系统的正常运行，保障用电的稳定供应。
3.接纳非稳定电源：随着可再生能源的快速发展，如风电、光伏发电等非稳定电源的并网比例逐渐增加。
然而，这些非稳定电源会受到天气等因素的影响，其输出功率波动较大。
储能可以在电力系统中接纳这些非稳定电源，并通过将多余的电能存储起来或者将其释放出来，以平衡供需之间的差异。
除了以上的作用外，储能还可以提供灵活性和可靠性，增加电力系统的韧性，减少电压和频率的波动等。
在电力系统中的应用主要有以下几种方式：1.能量存储电站：能量存储电站是将电能转化为其他形式的能量来储存起来，如机械能、化学能等。
常见的储能电站有抽水蓄能电站、压缩空气储能电站等。
这些电站可以提供大容量的储能，用于平衡负荷需求和应对紧急情况。
2.储能设备：储能设备是指通过将电能存储在电池、超级电容器等设备中，实现电能的存储和释放。
电动汽车电池、家用储能设备等都属于这一类别。
这些储能设备可以提供小型、分布式的储能解决方案，用于平衡电力系统的负荷波动和提供备用电源。
3.分布式储能系统：分布式储能系统将储能设备分散放置在用户侧或电力网侧的点位上，形成一个分布式的储能网络。
它可以实现在用户侧调峰平谷，提高用电效率和自给自足程度；在电力网侧参与电网调度，提高电网供能能力和抗扰能力。
储能在电力系统调频调峰中的应用
储能在电力系统调频调峰中的应用
近年来风电接入系统中的比例不断增加,导致电网的调峰调频性能受到了一定的影响。
为了避免常规机组频繁启停或者深度调峰,需要提高系统对风电的消纳能力。
本文借助储能系统来提高电力系统对风电的消纳能力,选取应用最为广泛的电池储能系统展开研究,研究储能系统容量配置方法,此外,还设计了参与调频调峰的控制策略。
主要研究工作包括:(1)根据北京—天津—河北(唐山)地区2016年风电和负荷的历史数据,分析风电场输出功率波动量,为大规模风电接入下的电网调频研究奠定基础;计算风电接入前后电网峰谷差的变化情况,基于核密度估计电网峰谷差的概率密度函数和累积概率分布函数,分析风电对接入系统调峰的影响,为参与含大规模风电的电网调峰奠定基础。
(2)为充分提高退役电池的全寿命周期,分析了退役电池特性和梯次利用电池的使用寿命,并从全网调峰角度出发设计梯次利用电池储能系统容量配置双层优化模型,利用遗传算法求解储能容量配置双层优化模型,经过多次迭代后得到最优解,并在MATLAB中验证该方法的可行性。
通过算例分析验证了基于双层优化模型的梯次利用电池储能系统可以提高系统对风电的消纳能力,改善电网负荷波动,参与电网调峰。
(3)设计了基于虚拟同步发电机控制策略的调峰调频策略。
分析了传统发电机的模型,包括电气部分和机械部分,以及发电机的控制系统一调速系统和励磁控制系统;设计虚拟同步发电机控制策略,包括虚拟同步发电机算法、虚拟调速系统和虚拟励磁控制系统;在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证虚拟同步发电机控制策略的可行性。
仿真结果表明,基于虚拟同步发电机控制的储能可以参与电力系统调峰,同时也具备了发电机调节特性,能根据频率的变化快速做出响应,参与电网调频。
储能在电力系统中的应用
山西
借助储能技术促进可再生能源并网、存储弃光/风量。在超发时段通过充电实行消峰，降低对外输出能力，出力较小时段通过放电实现填谷
我国首个单体最大储能电站——330千伏新鲁多能互补储能电站并网投运
通过储能联合火电机组提供调频辅助服务，可以有效改善火电机组的调频性能，降低机组被考核风险，增加电厂调频收益
新增投运914.1MW
中国装机389.8MW
新增投运121MW
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储能技术应用
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电源侧
平滑出力波动、跟踪调度计划指令、提升新能源消纳水平以及联合调频辅助服务等。其中，储能与火电机组捆绑参与调频服务，可实现快速响应调度指令，对于提高电网调节速率、响应时间等有一定促进作用。
电网侧
提高电力系统安全稳定运行水平，在调峰调频、系统备用、改善电能质量以及缓解高峰负荷供电压力、延缓输配电设施升级扩容
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总结与展望
火电
增加机组运行的灵活性，快速响应调度指令通过辅助市场服务，获得一定的收益
新能源
有效地缓解波动情况，增加新能源利用率提高功率预测水平
总结与展望
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睿能世纪开发的京玉电厂和阳光电厂的储能调频项目，以及科陆电子参与的同达电厂储能调频项目
不同省份在电源结构、用电负荷、电价结构、资源分布等方面不同，各地布局储能项目的侧重方向也不同
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储能电站的辅助服务
储能电站
自动发电控制(AGC)
调峰
无功调节
备用
辅助服务
储能电站的辅助服务
开展了中部地区首个大规模电网侧储能项目，在促进风电、太阳能发电并网，调频辅助服务、电网调峰、延缓输配侧投资等领域发挥作用
2018年12月29日河南电网100兆瓦电池储能示范工程16座电池储能电站全部建成投运
储能pcs应用场景
储能pcs应用场景储能PCS（Power Conversion System）是指储能系统中的电力转换设备，它负责将储能设备所储存的能量转换为可用电能，并进行逆向转换，将电能转换为储能设备所能接受的形式。
储能PCS的应用场景非常广泛，下面将介绍一些典型的应用场景。
1. 电力系统调峰填谷电力系统的负荷存在明显的波动性，峰谷差异较大。
在负荷高峰期，电力供应不足，而在负荷低谷期，电力供应过剩。
储能PCS可以通过在负荷低谷期将多余的电能储存起来，然后在负荷高峰期释放出来，以平衡供需之间的差异，实现电力系统的调峰填谷。
2. 太阳能和风能发电系统的平滑输出太阳能和风能发电系统的输出存在明显的波动性，受到天气和环境条件的影响较大。
储能PCS可以将太阳能和风能发电系统产生的电能储存起来，然后在需要的时候释放出来，以平滑发电系统的输出，提高电能利用率，减少对传统发电方式的依赖。
3. 微电网的稳定运行微电网是指由多种能源和负荷组成的小型电力系统，通常与主电网相互连接，能够实现自主运行和互联互通。
储能PCS在微电网中起到重要作用，可以将多余的电能储存起来，然后在需要的时候进行释放，以保持微电网的稳定运行，提高供电可靠性。
4. 电网频率和电压的调节电网的频率和电压是电力系统运行的重要参数，需要保持在一定的范围内。
储能PCS可以通过控制储能设备的充放电过程，调节电网的频率和电压，以保持电力系统的稳定运行。
5. 电动汽车充电站随着电动汽车的普及，充电站的建设和运营成为一个重要的领域。
储能PCS可以作为充电站的关键设备之一，用于电能的转换和储存。
它可以将电网供应的电能转换为适合电动汽车充电的形式，并在需要的时候将储存的电能释放出来，以满足用户的需求。
6. 工业和商业用电的峰值削减工业和商业用电在生产和运营过程中存在明显的峰值负荷，储能PCS可以通过在非峰值时段将多余的电能储存起来，然后在峰值时段释放出来，以削减峰值负荷，减少用电成本。
储能在电力系统调频调峰中的应用
储能在电力系统调频调峰中的应用正文储能在电力系统调频调峰中的应用随着全球能源需求的不断增长，电力系统的调频和调峰能力变得更加重要。
而储能技术的日益成熟和普及，为电力系统调频和调峰提供了全新的解决方案。
本文将深入探讨储能在电力系统调频调峰中的应用，从技术原理、应用案例以及未来发展趋势等多个方面进行评估和分析。
1. 储能技术原理储能技术主要包括机械储能、化学储能和电化学储能等多种形式。
其中，电化学储能技术如锂离子电池、钠硫电池和超级电容器等在电力系统调频调峰中得到了广泛应用。
电化学储能技术利用电化学反应将电能转化为化学能，并在需要时将化学能再转化回电能，实现能量的存储和释放。
这种技术具有高效、灵活、环保等优点，因此在电力系统调频调峰中有着巨大的应用潜力。
2. 储能在调频调峰中的应用案例以德国为例，该国的电网系统在实现大规模可再生能源接入后，对调频调峰能力提出了更高的要求。
储能技术的应用成为了解决方案之一。
德国多家电力公司和科研机构合作开展了多个储能电站项目，通过利用储能技术实现电力系统的调频调峰，提高了电网的稳定性和可靠性。
类似的案例在世界各地都有出现，表明储能技术在调频调峰中的应用已经取得了初步成果。
3. 未来发展趋势随着储能技术的不断创新和进步，未来其在电力系统调频调峰中的应用前景将更加广阔。
随着成本的不断下降，储能技术将更加经济实惠，有望在更多电力系统中得到推广应用。
新型储能技术的涌现将进一步提升储能系统的性能和可靠性，为电力系统调频调峰提供更加可靠的支撑。
智能电网的建设和发展也将为储能技术的应用提供更广阔的空间，为电力系统调频调峰注入新的活力。
4. 个人观点和理解储能技术在电力系统调频调峰中的应用具有重要的意义，可以有效提高电力系统的稳定性和可靠性，为清洁能源的大规模接入提供了有力支撑。
随着技术的不断进步和成本的不断下降，储能技术必将在未来发挥越来越重要的作用，为电力系统调频调峰带来新的发展机遇。
新型储能对于新能源项目调峰调频分析
新型储能对于新能源项目调峰调频分析摘要：随着国家“双碳”发展和能源向绿色、低碳的转变，可再生能源已经成为国家能源发展的主要动力，并面临着新的发展机会。
深化能源革命，加快能源结构转型，提高能源利用效率，是新世纪面临的新课题。
随着能源需求的迅速增长，能源资源的约束、环境保护等都面临着严峻的考验，传统的能源发展方式已经不能满足现代化的需要。
因此，为了解决这一问题，本文主要针对新型储能在新能源项目中的调峰调频进行重点分析，以期为后续工程项目提供重要借鉴。
关键词：新型储能；新能源项目；调峰调频一、储能参与电力调峰调频现状1.1风能、太阳能的迅速发展使电网消纳面临严峻挑战随着时代的进步，新能源装机容量和发电量比重持续增长。
到2021年，中国有328.48 GW的风力发电和306.56 GW的太阳能发电。
2021年，风能发电6556亿千瓦时，占7.83%；太阳能发电327亿千瓦时，占3.91%；发电总量占11.74%，较2016年的5.10%提升6.64 pct。
其中风力发电、光伏发电装机达到了历史最高水平，“十四五”时期，随着国家“双碳”发展和能源向绿色、低碳的转变，可再生能源已经成为我国能源发展的主要动力，面临着新的发展机会。
在“双碳”战略指导下，太阳能发电在能源安全、能源革命、能源竞争中应该扮演越来越重要的角色。
中国是用电大国，2013年，中国的发电量超过了美国，成为世界上最大的国家。
风力发电和太阳能发电在世界上也是最大的（到2015年年底，风力发电和太阳能发电的发电能力分别为12830万千瓦和4158万千瓦）。
从电力供应结构看，火电是我国电力生产的主力（2015年末，电力占63.2%)；另外，在抽水蓄能、燃气等调峰能源占比较小的情况下，火电也要担负着调峰、调频的重任；另外，在供暖期间，火电也要进行供热。
由于火力发电的多种特点，使得它很难实现调峰。
随着我国电力系统的调整，可再生能源的比重不断提高，“三北”地区在供暖期的调峰资源将会出现短缺，进而影响到可再生能源的大规模消纳。
储能 调峰 调频
储能调峰调频
储能、调峰和调频是电力系统中至关重要的三个概念，它们对于确保电网的稳定运行和提高能源利用效率具有重要作用。
1. 储能：储能是指通过某种方式将电能转化为便于储存的形式，以备不时之需。
储能技术包括化学电池（如锂离子电池）、抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等。
储能系统可以在电力需求低谷时储存能量，在高峰时释放能量，有助于平衡供需，减少对电网的冲击。
2. 调峰：调峰是指在电力系统中，通过调整发电出力或启用备用容量来适应电力需求的波动，尤其是在日间和夜间电力需求差异较大时。
调峰通常需要依靠快速响应的发电单元，如天然气发电站或某些类型的储能设施，以确保电力供应的稳定性。
3. 调频：调频是指维持电网频率稳定的过程。
电网频率会受到电力生产和消费平衡的影响，任何时候生产与消费之间的不平衡都会导致频率的变化。
调频服务通常由特定的发电厂提供，这些发电厂能够迅速增加或减少输出以响应频率变化。
调频对于防止电网过载和保护连接设备至关重要。
储能技术的进步为调峰和调频提供了更多的灵活性和效率。
例如，电池储能系统可以在短时间内快速响应，不仅可以帮助电网调峰，还能提供调频服
务。
随着可再生能源的比例增加，这些技术在确保电网稳定性方面的作用将变得更加重要。