摘要：由于光照能源的间歇性不能与电动汽车充电需求即时匹配，因此在光伏充电站中引入电池储能系统。从分布式储能的规划技术、面向电网的应用模式、介绍了分布式储能研究的最新进展，并重点就其中的容量配置、协调控制设备研发及运营模式进行了评述，并给出了进一步的研究方向建议。
关键词：分布式储能；规划技术；关键装备；商业模式
前 言：目前，大量的分布式发电机已被连接到配电网络，接入点的随机性和输出的不确定性给配电网的规划和运行带来了新的问题。同时，随着负荷的快速增长和峰谷差的增大，城乡配电网的“低标准、弱接线、低电压”问题日益突出。负荷需求响应作为一种有效的调整手段，在一定程度上缓解了问题，但从根本上讲，有必要引入能量存储技术。随着储能技术进步和成本降低以及需求侧的演化发展，分布式储能在电力系统中的广泛应用是未来电网发展的必然趋势，也是突破传统配电网规划运营方式的重要途径。
1 储能规划技术
目前，分布式储能的应用场景主要包括用户侧、分布式电源侧和配电网络侧。投资主体包括用户、分布式电力投资者和电网公司，它们主要分布在分布式电源、用户侧或微电网的背景下，电动汽车也是重要的组成部分。在配电网中，分布式储能规划技术的研究主要涉及容量配置的优化和点选择的选择。当需要同时进行容量和点选择时，优化目标主要包括两种技术目标和经济目标。约束通常包括存储设备的布局的总点和能量存储本身。以及系统运行的制约因素。另外，在储能设备的用户侧规划中没有任何问题，并且由于目前实施的分时电价和针对工商用户的两种电价政策，引入了用户侧分布式能源库。GE主要从经济角度出发，以降低电费或最大收入为目标，开展储能分配研究。一般而言，对分布式储能规划的研究较多，但目前的研究是在既定的应用场景下进行定期规划研究。在我国分布式储能系统蓬勃发展的背景下，有必要提高分布式储能系统的效率，充分调动电网的资源。为了适应电网的应用，对配电网现有的储能资源进行了补充规划技术。根据电网的需求，首先对电网中现有的可蓄能资源进行了评价，在此基础上进行了电网的差异分配和分配研究。
2 电网的应用模式
随着新能源和城市负荷的快速发展，电网运行在调峰调频和新能源消纳方面的压力越来越大，需求侧各种资源参与电网优化运行是必然趋势。
2.1 储能参与配电网优化运行
储能系统在平滑间歇性能源波动、削峰填谷、改善电压质量和提供备用电源方面发挥了重要作用，具有快速的功率调节和供电特性，它是分布式能源的灵活调节，用于网络的广泛接入和优化运行。当大量可再生能源连接到配电网时，其输出波动将对配电网的电压质量产生负面影响，即使是电压极限，储能装置的使用也会削减可再生能源和负荷。接入节点填补山谷，从而抑制电力波动，降低电压限制风险和提高风险。同时，储能系统的接入可以改善配电网的潮流，减少网络损耗，优化配电网的运行。此外，通过在微网络中并联多个储能系统，可以提高储能系统的容量。利用储能系统的快速功率调节能力，可以为整个隔离网络系统提供稳定的电压频率支持，并保持微电网系统的运行稳定性。
2.2 储能关键装备研制
随着智能电网的发展和分布式电源的不断增多，对于研制分布式储能关键装备的需求也更加迫切。关键装备主要包括高效率、即插即用变流器，支持广域调控的就地监控设备和协调控制设备等。（1）高效率、即插即用储能变流设备。在一些特殊的场合下，分布式储能设备需要有并网和离网运行工作模式，这种工作模式之间的切换需要尽可能平滑，减小对用户或电网的冲击和影响，使分布式储能设备能够柔性接入和退出的控制技术是实现分布式储能设备即插即用的基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于提高分布式储能系统的效率而言，基于新型中点钳位(A-NPC)拓扑结构的三电平变流器可以提高输出电压波形质量，有利于降低绝缘栅双极型晶体管(IGBT)耐压，以减小开关器件成本、IGBT损耗和电感损耗，来提高系统整体效率，因此具有广泛的应用前景。（2）储能系统就地监控设备。蓄电池储能系统一般由蓄电池、蓄电池管理系统、双向变换器和监控系统等几个主要部分组成，通过升压变压器接入10 kV及以上电压等级。能量存储监控系统和电池管理系统、双向转换器和上位调度系统通过高速通信协议和通信网络实现信息交互和传输，从而实现监控、操作控制和能量MA。能量存储系统的管理。鉴于分布式能量存储系统的应用场景和需求不同，能量存储监控系统是基于蓄电池和双向转换器在储能系统中的运行状态。它能实时控制各储能变流器的充放电功率，优化储能电池系统的充放电能量。在场景中的应用目标可以实现电池系统的优化和管理，有效地减少电池的退化，并实现能量存储系统的高效、安全、可靠和经济的运行。
3 储能商业模式评估
3.1 商业模式
作为分布式可再生能源发电和智能微电网的关键支撑技术，分布式储能在分布式发电和微电网系统中除了参与系统运行控制，还可以产生相应的经济效益，如在分时电价机制下，可以通过低储高发实现套利，在工商业用户两部制电价下，通过降低基本电价为用户节省电费，或通过提供用户需求响应能力，帮助用户降低高峰负荷的用电量，赚取需求响应服务费等。从目前的市场环境来看，储能设备获利是具有政策支持的，目前的研究也多基于此展开，[1]提出一种双层调度策略模型，该模型的主要目标是通过最优地控制储能充放电曲线来使售电公司的利润最大化。
3.2 经济性评估
在自由竞争的电力市场中，相关的评估研究大多针对运营商的收益，如低储高发套利、调频收益、备用收益等，根据电价预测，计及运维成本，建立优化调度模型，在日前市场中合理安排储能系统的调频容量、备用容量和充/放电策略，使运营商获取最大的效益，从而对储能系统应用的效益进行评估。对分布式储能的经济评价，需要量化储能的投资运行费用、政策的补贴、工作模式如削峰填谷和配合新能源接入等带来的收益以及节能减排等其它收益。由于新能源出力的不确定性，可以使用典型日提取、信息决策理论等方法对储能带来的收益进行量化评估，建立相应的目标函数，评估储能投资的可行性。[4]对储能系统用于配电网削峰填谷，具有复合滤波结构的风储联合发电系统进行了经济性评估。目前在我国通过储能参与电网调峰辅助服务并不具备经济性，作为优质的辅助服务资源，应尽快出台量化储能价值的政策法规，通过政策导向激励储能产业，以产业自身发展带动成本下降，进而实现储能产业的良性发展。
结束语：
随着清洁能源大量分散化接入和“源-网-荷”友好互动要求，储能系统已从单一化应用背景向多点汇聚、能源互联过渡。以储能作为核心承载技术的多能互补、互动一体化工程应用将全方位勾勒第三次工业革命的发展愿景，未来势必将构建出“源-网-荷-储-控”的新型智能电网形态。
参考文献：
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［3］许 健. 刘 念. 于 雷． 计及重要负荷的工业光伏微电网储能优化配置［J］． 电力系统保护与控制，2016， 44( 9) : 29-37．
［4］周 楠. 樊 玮. 刘 念． 基于需求响应的光伏微网储能系统多目标容量优化配置［J］． 电网技术， 2016，40( 6) : 16．
［5］丁 磊. 刘俊勇. 刘友波． 考虑分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置［J］． 可再生能源， 2017， 35( 3) : 33．
论文作者:欧家川
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/27
标签：储能论文; 分布式论文; 电网论文; 系统论文; 技术论文; 用户论文; 需求论文; 《防护工程》2018年第22期论文;