一种储能技术发展与储能标准耦合度计算方法A-储能科学与技术
高压直挂储能技术宣讲PPT-20190228(1)
一 级企联业型基直本接情高况压储能技术介绍
直接高压储能技术的优势
1、实现电池四级均衡控制，包含两级主动均衡提升电池运行一致性，从而提高容量利用率。
自动对相内和相间的电池模块进行均衡控制，避免了由于电池模块“木桶效应”对整体储能系统的制 约，同时提高了电池的利用率和使用寿命。
SOC(%) SOC（ %）
一 级企联业型基直本接情高况压储能技术介绍
直接高压储能技术的优势
3、对运行温度没有一致性要求。高压直接输出型储能系统，各簇电池在直流端不直 接连接，只需要保证每个逆变单元对应的每电池簇内电池工作温度均衡就可以，无 需保障整套储能系统全部电池的温度严格均衡。
一 级企联业型基直本接情高况压储能技术介绍
12月25日投 入均衡
一 级企联业型基直本接情高况压储能技术介绍
直接高压储能技术的优势
1、实现电池四级均衡控制，包含两级主动均衡提升电池运行一致性，从而提高容量利用率。
自动对相内和相间的电池模块进行均衡控制，避免了由于电池模块“木桶效应”对整体储能系统的制约，同时提高了 电池的利用率和使用寿命。
一 级企联业型基直本接情高况压储能技术介绍
直接高压储能技术的优势
2、基本不用电池并联或大幅减少电芯并联，提升安全性与一致性。
同等容量的输出，高压直接输出的系统，由于输出电压高，因此电流小。 以1MW/2MWh储能系统为例：低压储能系统每1MW由两台500kW PCS通过双分裂
变压器并联运行。假设电池端电压为716.8V，则低压储能直流侧（电池侧）电流为： 500000W/716.8V=697A；而高压储能系统（6kV）由36个功率单元构成，每个输 出功率500000W/36=13889W，对应直流侧电流为13889W/716.8V=19.4A。
动态可重构电池储能技术：原理与应用
no over-charge or over-discharge. Based on the DRB energy-storage technology, we propose
存在差异，在充放电循环中这种差异性会不断累积
SOC)均衡、电热一体化管控和安全运行等方面验
放大，
“短板效应”的问题依然难以避免。另一种
证了动态可重构电池储能系统的性能；最后，围绕
思路是设计电池网络的均衡方法，主要分为被动均
“大与小”“高与低”“新与旧”等问题对电池储能系
[8]
[9]
[10]
衡 和主动均衡 两大类。现有的技术路线以主动
problem is formulated as an optimization issue, and the intrinsically safe control methods based
on the controllable series and parallel technology are analyzed. The real-world operation data
收稿日期：2023-08-09；修改稿日期：2023-08-31。
基金项目：国家电网公司总部科技项目“基于高频电力电子重构的电池系统柔性连接与自成组技术研究”（5500-202219366A-2-0-ZN）。
第一作者及通信联系人：慈松（1970—），男，博士，研究员，主要研究方向为信息-能源交叉技术、嵌入式人工智能、能源互联网，E-mail：sci@
介电频谱和介电温谱
介电频谱和介电温谱1.引言1.1 概述概述部分的内容：介电频谱和介电温谱是研究材料电介质特性的重要工具。
介电频谱主要研究材料在不同频率下的介电性质，而介电温谱则探究材料在不同温度下的介电性能变化。
这两个谱可以提供关于材料的结构、动力学以及与周围环境的相互作用等方面的重要信息。
介电频谱的研究基于材料对外加交变电场的响应，通过测量材料的介电常数（介电相对常数和介电损耗因子）与频率的关系，可以获取材料的电导率、载流子浓度以及电荷传输速率等参数。
这些信息对于材料的设计、开发和应用具有重要意义。
在实际应用中，介电频谱被广泛应用于材料科学、电子工程、能源领域以及生物医学等领域。
而介电温谱则是研究材料在不同温度下的介电性能变化。
材料的介电性质往往受温度的影响，通过测量材料在不同温度下的介电常数，可以了解材料在不同温度环境下的电荷传输行为、晶格结构的变化以及相变等现象。
这些信息对于材料的热稳定性评估、材料在高温环境下的应用以及研究材料的相变行为等都具有重要价值。
因此，介电频谱和介电温谱在材料科学与工程领域发挥着重要的作用。
这两个谱的研究不仅为我们深入理解材料的电介质特性提供了有效的手段，也为材料的设计、性能优化以及新材料的开发提供了重要的参考。
未来的研究方向将会更加注重多尺度、多物理场的耦合研究，以及更精确的实验测量和理论模型的建立，以进一步拓展介电频谱和介电温谱的应用领域和研究深度。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：文章结构部分本文将按照以下结构来进行介电频谱和介电温谱的探讨。
首先，在引言部分将概述本文主要内容，并介绍文章的结构和目的。
接下来，我们将进入正文部分，其中将包括介电频谱和介电温谱的定义与原理以及它们在不同领域中的应用。
最后，在结论部分，我们将总结介电频谱和介电温谱的重要性和应用价值，并展望未来的研究方向和发展趋势。
整个文章的结构将帮助读者更好地理解介电频谱和介电温谱的概念、原理和应用。
考虑需量管理的用户侧储能优化配置
考虑需量管理的用户侧储能优化配置摘要：随着能源互联网的发展分布式储能用电侧电能管理采用优化复合特性的储能系统规划和优化调度模型，进行全寿命周期管理。
用户侧储能系统的进行调度实现周期内收益，结合工程实际运用混合整数线性规划、遗传算法等求得双层优化配置模型，测算出储能单位成本以及能量转换效率。
本文对储能优化配置问题进行论述，分析了现阶段储能技术、盈利途径、经济效益以及成本的影响，期望为实现用户储能系统优化配置提供参考。
关键词：能源革命；工业储能；系统配置当前在能源革命背景下，以新能源为代表的如电力能力大规模被开发利用，成为能源变革的趋势，为解决能源互联网应用问题，在储能技术应用上发挥关键支撑技术，进行电网侧的大规模集中式储能分布式储能以及微电网建设，形成了具有商业化效益的储能发展策略。
1 储能优化配置的重要性现阶段的盈利途径量化储能系统，储能技术通过用户储能配置，提出规模商业化的建设方法，以经济性最优目标进行储能系统的优化配置，解决双层决策问题，储能系统运行问题的实现了周期内的用户侧储能，全寿命周期经济效益提升的目标。
2 用户侧储能蓄量管理用户侧储能全寿命周期管理，构建双层决策模型，外层规划包括储能额定容量、额定功率、年复合削峰率、内层优化，则进行时间尺度、负荷削峰率、周期内充放电策略优化。
经过算理证明，提出的模型算法具有有效性，能够实现典型储能电池的经济性。
目前我国大工业用电实行两部制，又分为电度电价和基本电价，分时电价包括电阻电价、基本电价、按月收取。
按照变压器容量最大需量，进行平均负荷最大值的计算，后者按照实际耗电量进行平时古时风时的预用电时间的计算，通常情况下，工业用户单位每月最大负荷，按照电表进行计算，在相对短的时间内，高峰负荷的额外成本，实施现行工业电价，出现电费耗费的情况较多，为了减少短时间内负荷高峰峰值，降低容量电费，可以在工业用户侧配置储能调控需量，以提升用户经济效益[1]。
P’load(t)=Pload(t)+PEss(t)Pload(t)表示工程负荷处理数据，t为时刻，t=1,2,3......,PEss <0为储能放电，以某工业用户进行峰值对应场景下的电负荷曲线绘制为例，该用户在工厂储能补充和缓冲峰值负载进行用户需求侧管理，包括处理数据以及储能装置功率上进行公式的计算后降低部分基本电价支出。
基于新能源低碳背景的汽车电热相变储能系统的动态储热性能分析
第 12 卷第 12 期2023 年 12 月Vol.12 No.12Dec. 2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology基于新能源低碳背景的汽车电热相变储能系统的动态储热性能分析闫培泽（濮阳职业技术学院机电与汽车工程学院，河南濮阳457000）摘 要：汽车电热相变储能系统实时储热功率超过预设功率值，会造成电力资源过度转化，导致能源浪费。
对此设计新能源低碳汽车电热相变储能系统储热性能动态优化方法。
分析新能源低碳机制的可行性，构建电热储能的目标协调函数，设定相变储能系统有功功率阈值，配合变压器与电加热器组之间的功率转换关系，求解动态储热约束条件，完成对汽车电热相变储能系统的动态储热性能的分析。
实验证明，上述方法可以避免出现实时储热功率超过预设功率值的情况。
关键词：新能源低碳；电热相变；储能系统；动态储热doi： 10.19799/ki.2095-4239.2023.0879中图分类号：TK 114 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2023）12-3892-03Analysis of dynamic heat storage performance of automotive electric thermal phase change energy storage system based on new energy low-carbon backgroundYAN Peize(School of Mechatronics and Automotive Engineering, Puyang Vocational and Technical College, Puyang 457000,Henan, China)Abstract:The real-time storage power of automotive electric thermal phase-change energy storage system exceeds the preset power value, which will cause excessive transformation of power resources and lead to energy waste. This paper designs a dynamic optimization method for heat storage performance of new energy low-carbon vehicle electric thermal phase change energy storage system. The feasibility of low-carbon mechanism of new energy was analyzed, the objective coordination function of electric heating energy storage was constructed, the active power threshold of phase change energy storage system was set, the power conversion relationship between transformer and electric heater group was combined, the constraint conditions of dynamic heat storage were solved, and the dynamic heat storage performance of automotive electric heating phase change energy storage system was analyzed. Experiments show that the method can avoid the situation that the real-time storage power exceeds the preset power value.Keywords:new energy low-carbon; electrothermal phase transformation; energy storage system; dynamic heat storage收稿日期：2023-12-04；修改稿日期：2023-12-10。
储能参与电网一次调频的协调控制策略研究
储能参与电网一次调频的协调控制策略研究1. 内容简述本研究旨在探讨储能系统参与电网一次调频的协调控制策略，以提高电力系统的稳定性、可靠性和经济性。
随着全球能源转型的推进，可再生能源的大规模并网给电力系统带来了诸多挑战，其中之一便是如何实现储能系统的高效利用。
储能技术具有灵活性、响应速度快、调频能力高等优点，因此在电网一次调频领域具有广阔的应用前景。
本研究首先分析了储能系统参与电网一次调频的现状和存在的问题，包括储能设备的性能参数、调度策略、市场机制等方面。
针对这些问题，提出了一种基于智能合约的储能参与电网一次调频的协调控制策略。
该策略包括储能设备的优化配置、调度策略的设计、市场机制的完善等环节，旨在实现储能资源的有效利用，提高电力系统的运行效率。
本研究还对所提出的协调控制策略进行了仿真验证，通过对比不同调度策略下的系统性能指标，分析了各种策略的优缺点。
根据仿真结果和实际案例分析，对所提出的协调控制策略进行了总结和展望。
1.1 研究背景随着全球能源结构的不断调整和可再生能源的快速发展，电力系统的运行模式也在发生着深刻的变化。
传统的电力系统主要依赖于火力、水力等化石能源，而这些能源具有资源分布不均、环境污染严重等问题。
为了实现能源的可持续利用和减少对环境的影响，各国纷纷加大对可再生能源的开发和利用力度。
可再生能源的间歇性和波动性使得电力系统的稳定性受到严重影响。
如何实现可再生能源的高效利用和电力系统的稳定运行成为了一个亟待解决的问题。
储能技术作为一种新兴的能源技术，具有容量大、响应速度快、寿命长等优点，可以有效地解决电力系统中的调频问题。
储能参与电网一次调频是指通过储能系统在电力市场中参与调频服务，以提高电力系统的频率稳定性。
储能参与电网一次调频面临着诸多挑战，如储能设备的接入和调度策略的设计等。
研究储能参与电网一次调频的协调控制策略具有重要的理论和实践意义。
本研究旨在通过对储能参与电网一次调频的协调控制策略的研究，为实现可再生能源的高效利用和电力系统的稳定运行提供理论支持和技术指导。
通用储能系统数学模型及其PSASP建模研究
通用储能系统数学模型及其PSASP建模研究一、本文概述随着可再生能源的大规模开发和利用，储能系统作为稳定电力供应、平衡电网负荷、优化资源配置的重要手段，正日益受到关注。
通用储能系统数学模型及其PSASP（电力系统分析综合程序）建模研究，对于提高储能系统在实际应用中的效率和稳定性，促进其在电力系统中的广泛应用，具有重大的理论价值和实践意义。
本文旨在探讨通用储能系统的数学模型构建方法，以及如何利用PSASP软件进行建模分析。
文章将介绍储能系统的基本类型和工作原理，分析其在电力系统中的作用和影响。
文章将详细阐述储能系统数学模型的建立过程，包括模型的假设条件、变量选择、方程构建等关键步骤。
在此基础上，文章将进一步探讨如何将建立的数学模型导入PSASP软件中进行仿真分析，以及如何通过仿真结果评估储能系统的性能。
通过本文的研究，我们期望能够为储能系统的数学建模和PSASP 建模提供一套完整的方法论，为相关领域的理论研究和实践应用提供有益的参考和借鉴。
我们也希望本文的研究能够推动储能系统在电力系统中的更广泛应用，为构建更加安全、稳定、高效的电力系统贡献力量。
二、储能系统概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模开发利用，储能系统作为连接电源侧、电网侧和用户侧的关键桥梁，其重要性日益凸显。
储能系统，顾名思义，是指能够存储能量并在需要时释放的系统。
这种技术允许在能量供应和需求之间实现时间上的解耦，从而优化能源的使用效率，提高电力系统的稳定性与可靠性。
储能系统的种类繁多，按照能量存储方式的不同，可以分为物理储能、化学储能、电磁储能和相变储能等。
物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能等；化学储能则以锂离子电池、铅酸电池、液流电池等为代表；电磁储能涉及超导磁储能和超级电容器等；而相变储能则主要利用材料在相变过程中的吸放热特性来实现能量的存储和释放。
在电力系统的实际应用中，储能系统发挥着多重作用。
储能系统可以作为备用电源，在电网出现故障或可再生能源出力不足时提供必要的能量支持，确保电力系统的连续供电。
储能电池簇级独立控制技术
储能电池簇级独立控制技术随着可再生能源的快速发展，储能电池作为一种重要的能源储存方式，正受到越来越多的关注。
储能电池簇级独立控制技术，作为一种新兴的控制策略，可以有效提高储能电池系统的性能和可靠性。
本文将详细介绍储能电池簇级独立控制技术的原理和应用。
储能电池簇级独立控制技术是指在储能电池系统中，通过对每个电池簇进行独立的控制，实现对整个系统的优化控制。
传统的储能电池系统通常采用集中式控制策略，即将所有电池簇串联在一起，由一个控制器进行统一管理。
然而，由于电池的性能参数存在差异，集中式控制往往难以充分发挥每个电池簇的潜力，导致系统整体性能下降。
而储能电池簇级独立控制技术则可以充分利用每个电池簇的特点，实现精细化控制，提高系统的效率和可靠性。
储能电池簇级独立控制技术的核心是通过对每个电池簇进行独立的状态估计和控制。
首先，通过传感器获取每个电池簇的电流、电压、温度等状态参数，并将其输入到控制器中进行处理。
然后，利用状态估计算法对每个电池簇的状态进行估计，包括电荷状态、健康状态等。
最后，根据估计的状态和控制策略，通过对每个电池簇进行独立的充放电控制，实现对整个储能电池系统的优化控制。
储能电池簇级独立控制技术的应用非常广泛。
首先，它可以应用于电网储能系统中，通过对每个电池簇的独立控制，可以实现对电网功率的精确调节，提高电网的稳定性和可靠性。
其次，它可以应用于电动汽车的储能系统中，通过对每个电池簇的独立控制，可以实现对电动汽车的能量管理和动力管理，提高电池的使用寿命和行驶里程。
此外，储能电池簇级独立控制技术还可以应用于可再生能源发电系统中，通过对每个电池簇的独立控制，可以实现对能源的高效利用，提高系统的能源转换效率。
储能电池簇级独立控制技术虽然具有很多优点，但也面临一些挑战。
首先，由于电池簇之间的耦合性，独立控制会增加系统的复杂度和计算量。
其次，由于电池簇的性能参数存在差异，独立控制会增加对电池簇的监测和维护的难度。
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一种储能技术发展与储能标准耦合度计算方法 张涛1,2，顾洁1,2，张宇3，方陈3 （1上海交通大学电气工程系，上海市 闵行区 200240； 2大数据工程技术研究中心，上海市 闵行区 200240；
3国网上海市电力公司电力科学研究院，上海市 虹口区 200437)
摘要：随着储能技术的进步及应用场景的拓展，国内外对于储能领域的重视程度与日俱增。鉴于目前我国国内无论是储能技术还是储能标准都处于初期发展阶段，对于储能技术发展与储能标准之间的耦合度进行量化分析，有利于梳理储能技术与标准发展的障碍，促进我国储能产业健康稳步的发展。本文提出了储能技术和储能标准评价指标体系，进一步建立储能技术与标准的耦合模型，形成了一种储能技术与标准的耦合分析方法。利用该方法对我国目前典型储能技术与储能标准耦合情况进行实例分析，结果表明，目前二者整体耦合性中等，而我国整个储能产业依旧处于较低的发展水平。
关键词：储能技术；储能标准；评价指标体系；耦合模型；耦合度；耦合协调度 中图分类号：TM 91 文献标志码：A 文章编号： A Method of quantifying coupling degree of energy storage technology and standard ZHANG Tao1，2，GU Jie1,2，ZHANG Yu3，FANG Chen3 （1 Department of Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Minhang District, Shanghai 200240, China; 2Research Center for Big Data Engineering and Technologies, Shanghai Jiao Tong University,
Minhang District, Shanghai 200240, China； 3State Grid Corporation of China, Shanghai Electric Power Research Institute, Hongkou District, Shanghai
200437, China）
Abstract: With the progress of energy storage technologies and the expansion of energy storage application scenarios, the degree of attention for energy storage is increasing. In view of both the domestic energy storage technology and standards at an early stage of development, quantifying coupling degree of energy storage technology and standard can effectively help sort out obstacles to promote healthy and steady development of China's energy storage industry. This paper put forward an energy storage technology and standard evaluation system, develop a coupling model, and finally form a coupling analysis method of energy storage technologies and standards. Using this method, this paper analyze domestic typical energy storage technology and storage standards, results show that coupling degree is at a medium level but entire energy storage industry is still at a low level.
Key words: energy storage technology; energy storage standards; evaluation system; coupling model; coupling degree; coupling coordination degree
我国对于储能技术与应用的研究相对于欧美国家和日本起步较晚，储能技术及储能标准落后是我国储能领域发展的两大障碍。储能技术在原理上成果丰硕，但是缺乏实践，需要在应用中进行验证；储能标准的落后则导致储能技术的应用缺乏先进的指导和方向，影响储能技术的推广。欧美国家对于储能技术研究起步早，对于物理储能、化学储能及其他储能方式的理论成熟，实践经验丰富，技术处于领先地位；日本化学储能方式尤其是锂离子电池技术尤为领先[1]。欧美国家在制定储能标准方面尤为领先，最具有话语权。美国电气与电子工程师协会（IEEE） P2030系列[2]、IEEE 1547[3]系列均代表储能领域最先进的标准，国内标准大部分在参照该系列标准情况下制定。鉴于国内无论是储能技术本身，还是储能标准的制定都不够成熟，有较大的发展空间，为了提高储能标准制定的针对性，夯实储能标准的技术先进性，需要对二者的耦合关系进行分析。随着储能研究与应用的推进，储能的新技术、新应用场景将会不断涌现，储能技术的发展与标准的耦合关系也将呈现动态变化，因此有必要建立一种对储能技术与储能标准耦合度进行量化分析的方法。目前国内外尚未针对二者耦合关系开展相关研究，鲜见相关论文报道。 本文将通过对储能技术和储能标准的分析，从技术性、经济性、对环境的影响三方面提出储能技术评价指标体系，从技术水平、协调配套性、结构和内容、应用程度四方面提出储能标准评价指标体系，依据实际应用中的重要性及调研意见设置各指标权重，参照物理学中耦合概念建立相应的耦合函数，在此基础上构建耦合模型，对储能技术与储能标准的耦合度进行量化，形成二者耦合分析方法；最后，对我国目前储能技术、储能标准进行实例计算，对所提出的模型进行验证分析。
1. 储能技术与储能标准耦合的含义 耦合作为物理学概念，指两个或两个以上系统通过各种相互作用而彼此影响的现象。耦合的基本前提是耦合各方必须存在某种关系；耦合的结果是耦合各方的属性会发生变化。如果耦合各方之间协调发展、相互促进，则为良性耦合；若耦合各方之间相互排斥、抑制发展，则为恶性耦合[4]。
批注 [A1]: 针对专家意见2，补充国内外研究概述及参考文献 储能技术和储能标准之间显然是存在关联的，可以将储能技术和储能标准视为储能产业中两个相互独立而又彼此影响的系统。储能技术成熟是制定储能标准的条件之一，因此，储能技术的发展能够加速储能标准的制定工作，可以视为储能技术这个系统的发展对于储能标准这个系统具有正面的促进作用；已经制定的储能标准能够对整个储能产业产生规范、指导的作用，带动整个储能产业的进步，因而可以进一步促进储能技术的发展，这可以视为是储能标准系统对储能技术系统的正面促进作用。储能技术与储能标准耦合是指二者通过相互作用，协调发展，产生共同促进的作用，这是一种良性的协同耦合关系。
2. 储能技术和储能标准评价指标体系 评价指标体系是指由一系列反映被评价对象目标的、互相联系的指标构成的有机整体。它反映了被评价对象在实现目标的过程中各个方面的相互依存关系，是开展评价工作的出发点和依据。 为了使评价指标体系科学化、规范化，在构建指标体系时，必须遵循系统性原则、典型性原则、简明科学性原则和可比、可操作、可量化原则[5]。
2.1 储能技术评价指标体系 根据以上原则，结合储能技术发展现状并参考相关文献[6]，将储能技术的评价指标体系分为技术性A、经济性B和对环境的影响C三大类，其中技术指标下又包含容量A1、密度A2、寿命A3、效率A4四个子指标，对储能技术的一些基本技术特征进行评价；经济性指标包含初始投资B1、固定运维成本B2和可变运维成本B3三个子指标，对储能技术进行经济性评估；对环境的影响包含安全性C1、环保性C2两个子指标，安全性主要是评估储能技术运行的安全稳定性，环保性主要评价一项储能技术是否绿色环保，是否对环境产生污染或者对生态环境造成影响，安全性和环保性两个指标度量采取五分制，以专家打分[7]（范围0-5）作为数据来源。储能技术评价体系如图1。 储能技术评价体系 技术类指标 经济性指标 环境影响指标 效率 容量 寿命 密度 初始投资 固定运维成本 可变运维成本 安全性 环保性 图1 储能技术评价体系 Fig.1 Energy storage technology evaluation system 各指标权重的设置参考文献[8]中对于储能技术评价体系指标的权重设置，条件允许可通过召开专家研讨会、厂商问卷调查、用户意见反馈等渠道，综合研究确定各影响因素的相对重要性后得出，鉴于目前我国储能领域上述调研及专家研讨等工作开展成果积累较为有限，本文暂参考相关文献将各指标权重设置如下表1，今后随着相关工作推进与经验积累可结合熵权法、标准离差、包络线分析等客观赋权法对储能技术与标准进行评价，以增强评价结果的说服力[5]： 表1 储能技术评价体系指标权重 Table 1 Energy storage technology evaluation system index weight 指标 储能的技术类指标 储能的经济性指标 储能的环境影响指标 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 C1 C2 权重 0.2907 0.1156 0.1722 0.0359 0.1709 0.0693 0.0281 0.0293 0.0879
2.2 储能标准评价指标体系 参考文献[5]结合层次分析法和专家咨询法拟定储能标准的评价体系，该评价体系分为
批注 [tz2]: 针对专家意见4，对图1进行字体、排版上修改