摘要：随着经济的发展，环境问题变得越来越突出。严重的温室效应使可再生能源的开发和利用变得越来越重要。由于光能和风能都有丰富的储备，间歇性的缺点将对电网的可靠性，灵活性和电能质量产生很大的影响。分布式能量存储系统可以有效地弥补这个缺点，基于此，文章探讨分析了分布式储能系统在公用电网中的应用。
关键词：能源系统；公用电网技术；发电；电网
引言
分布式能源系统公共电网技术是当代电力系统的新技术之一。它是电力系统应用领域的最新科技成果之一。它结合了现代能源转换技术，电网技术，电力电子技术和自动控制技术，共同开发起来。能源的使用，使用的强度，质量和可靠性要求，可提供的能源资源，能源的类型和形式以及环境保护的要求，可能，环保和高效的能源转换以及技术的使用所有这些都有助于分配能源和系统的公用电网及其相关的分布式电源和负载迅速增长。
1分布式光伏发电的定义
要了解分布式光伏发电，首先必须定义分布式发电。所谓的分布式发电是指将低发电量的发电单元分散安装在用户侧，可以由附近用户直接使用或者连接到10KVW的配电网络，为主网络提供能量。如果上述发电单元由光伏发电系统代替，则可以将其视为分布式光伏发电。
一般而言，分布式发电具有以下主要优势：储量丰富。这里有两个含义，一个是太阳能本身。“取之不尽，用之不竭”，用来形容太阳能是最合适的。一方面，地球的生命取决于太阳的生存。可以说，没有太阳，生命可能不再存在，更不用说能量，所以只要太阳存在一天，太阳能就不会被切断。
另一方面，太阳继续向地球辐射能量，高达每秒千瓦，相当于同时燃烧6亿吨标准煤。每年向地球发射的能量估计几乎是地球已知能量总量的10，000倍。第二个是将太阳能转换成电能所需的晶体焓。硅是构成地壳的主要元素，因此地球的储量足以提供全球光伏设备制造。广泛分布。太阳无处不在，因此太阳能的使用不受地理环境的限制。当然，不同地区的光照强度可能存在一些差异，导致某些地区的太阳能资源更加丰富，但只要转换率提高，满足人类生存和生活所需的太阳能资源就无处不在。清洁环保。太阳能是一种清洁能源，即使在光伏发电期间也不会对环境造成物理或化学污染。相反，即使不使用太阳能，辐射能量也会在环境中传播，因此太阳能的使用是安全和环保的。
2分布式光伏发电问题
首先，稳定性差，导致电网连接困难。光伏发电受时间和气候的影响。正午光强，系统输出增加；晚上没有太阳，系统输出为零。在阴天或阴雨天的情况下，太阳光不足也会影响系统输出。此外，环境因素对面板转换效率有影响。该输出的随机性不利于自给自足的家庭用户的电气设备的操作。在严重的情况下，设备将被关闭或烧毁；它也不利于系统电网连接，这将导致节点电压波动并影响公用电网的发展趋势。和电源质量。
第二，经济不景气，导致晋升困难。从目前光伏产业的发展来看，虽然所有技术都取得了很大进步，但世界光电转换效率仍难以突破20％。这意味着为了获得足够的能量，你必须拥有更多的晶体细胞。另一方面，由于晶体硅的净化技术仍然掌握在发达国家手中，购买晶体的成本巨大，这使得目前市场上的光伏发电设备如此昂贵，以至于对私人资本没有吸引力。。就国内情况而言，光伏发电的市场推广主要受政府补贴的推动。
3典型储能技术特点
分布式储能系统目前应用最为广泛的是抽水蓄能（储能）系统，约占市场份额的95%左右。随着储能技术的迅速发展，其他储能及系统也逐渐涌入公用电网。传统的电化学储能是铅酸电池储能，技术成熟，成本低廉，但是存在寿命周期短、能量密度低、易受环境影响等缺点，严重制约了其未来发展前景。目前的锂电池储能技术能量密度和效率较高、同时使用寿命周期长，不足之处就是其电解质易燃且价格昂贵。新兴的全钒氧化还原反应液流电池可以克服上述2种储能系统缺点，但是其低温性能差，限制了其应用领域。
目前电磁学储能技术主要包括超级电容器和超级电感器。与电池储能相比，超级电容器具备高可靠性、低维护性、不易受环境影响等突出特点，但是能量密度较小，不适合用于持久放电场合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超导磁储能具备快速的响应能力，理论上可以做到零能量损耗，但是温度环境的变化对其产生较大影响。机械技术储能将机械能转化为电能，最常用的系统是抽水蓄能，具有高功率大容量、长生命周期的优点，但是响应速度太慢，导致应对突发事件能力差，同时场地受到地理因素极大限制。压缩空气储能主要利用空气分子间势能，它可以做到很大容量，但是由于压缩过程中大量热损耗导致其效率偏低。相比于上述2种机械储能，飞轮储能的功率密度最大，不受地理因素影响，但其摩擦损耗极大，影响系统效率，导致经济成本增大。典型的化学储能主要包括氢能和合成天然气。氢能通过电解水得到氢气和氧气，然后对氢气高压存储来发电，可以有效地解决长期季节性的需求，然而其经济成本过高，同时压缩存储氢气的风险较高。相比于氢气，天然气的压缩密度很大，但是其转化过程能量损失大，效率较低。热交换储能依托热水储罐，用于负荷转移，需要复杂的负荷控制，在热需求较低的情况，其调节灵活性很差。
4各类储能系统主要作用
4.1负荷平衡
这方面作用为对负荷需求功率的调节，如果负荷需求功率高于最大计划发电功率，此时储能放电来补充能量；如果负荷需求功率低于最小计划发电功率时，储能充电存储多余能量。目前电动汽车侧重于这方面功能的研究。
4.2能源交易
这方面作用通过在低电价时候进行充电储能，高电价时候放电供应能量，赚取差价利润。通常抽水蓄能电站具备这种功能，并且在不久的将来，电动汽车的广泛应用一定会刺激能源交易市场迅速扩张。
4.3与新能源集成
通过储能系统与光伏发电集成，可以实现夜间储能放电供应能量，白天光伏发电供应负荷能量，同时给储能系统充电。通过这种结合，可以有效地弥补新能源间歇性的缺点，提升系统的可靠性及功率平衡性。
4.4电压和频率调节
此功能类似虚拟同步发电机，当电网频率升高时，可以通过储能系统结合电力电子变换器充电吸收电网有功功率来稳定频率，当电网频率降低时，可以通过储能系统放电释放有功功率来稳定频率。同样，借助储能系统吸收释放无功功率可以调节系统电压。
4.5谐波抑制和无功补偿
公用电网内电力电子及非线性设备增加，公用电网的谐波和无功问题日益严重，可以在储能系统及逆变器中加入谐波及无功补偿控制算法，实现功能复用，不但可节省专用滤波器，降低成本，同时可提升用电质量。
4.6作备用设备
当公用电网发生向电压暂降、电压短时中断等突发性事件时，储能系统可以作为备用支撑电源，为负荷提供电压支撑和能量供应，通常这类储能设备容量要求较高。
4.7无电源启动
储能系统可以实现核电站从关机状态下启动，另外还可以负荷跟随和电网通信系统的启动电压支撑。
结语
本文主要对现有的分布式储能技术进行了归类综述，同时介绍了不同储能系统的特点，最后列举了储能系统在公用电网中主要的作用及应用场合。
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论文作者:郁丹,杨运国,王曦冉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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