電力儲能技術及套用

《電力儲能技術及套用》是2020年3月機械工業出版社出版的圖書，作者是唐西勝、齊智平、孔力。

基本介紹

• 中文名：電力儲能技術及套用
• 作者：唐西勝、齊智平、孔力
• 出版時間：2020年3月
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111642183
• 定價：79 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書關注電力儲能系統及其套用技術，凝聚了作者近年來在電力儲能、分散式發電、微電網及智慧型電網等領域的理論積累與實踐經驗。全書分為3篇，第1篇為概論，面向電力系統的變革性發展，分析了儲能套用於系統調頻、調峰、可再生能源消納、輸配電阻塞管理、分散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套用發展態勢。第2篇重點介紹了電池和飛輪儲能的系統構成、電網接入拓撲及其控制技術，分析了複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套用。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，儲能套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最佳化調度方法。

本書旨在從電力系統的未來發展出發，為儲能技術和電力系統之間搭起一座橋樑，以適宜的儲能，更好的技術經濟性，滿足電力系統的套用需求。本書可供電氣工程、新能源發電、智慧型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。

圖書目錄

前言

第1篇概論1

第1章儲能在電力系統中的作用3

1.1參與電力系統輔助服務3

1.2參與電力系統調峰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提高電力系統的供電充裕度10

1.4延緩輸配線路升級改造11

1.5分散式發電和微電網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篇電力儲能系統25

第3章電池儲能系統27

3.1電池儲能系統組成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套用第4章飛輪儲能系統50

4.1飛輪儲能系統的結構50

4.2飛輪儲能系統的主電路拓撲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飛輪儲能系統的運行控制55

4.3.1併網準備55

4.3.2併網運行56

4.3.3飛輪儲能實驗56

第5章複合儲能系統66

5.1複合儲能的提出66

5.2複合儲能系統模型與分析67

5.2.1複合儲能系統建模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複合儲能的控制策略76

5.3.1直接並聯複合儲能系統76

5.3.2通過電感器並聯複合儲能系統77

5.3.3有源式複合儲能系統78

5.4複合儲能套用案例81

第6章儲能系統的大數據分析86

6.1大數據技術及其在儲能中的運用86

6.2儲能系統的數據分析88

6.2.1鉛碳電池89

6.2.2BMS數據91

6.2.3PCS數據94

6.2.4儲能系統數據採集及數據特點97

6.3基於聚類的儲能系統數據分析方法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儲能大數據套用案例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篇儲能在電力系統中的套用125

第7章儲能在微電網中的套用127

7.1微電網中儲能的作用和微電網的主要套用形態127

7.1.1微電網中儲能的作用128

7.1.2微電網的主要套用形態131

7.2基於儲能的微電網並/離網控制132

7.2.1併網運行控制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微電網套用案例163

第8章儲能用於可再生能源波動平抑166

8.1風電功率波動特徵及其影響分析166

8.1.1風電功率波動特徵分析與建模166

8.1.2風電功率波動對系統頻率和電壓的影響175

8.1.3風電功率波動對系統低頻振盪的影響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章風儲聯合參與系統調頻調壓204

9.1風儲聯合參與系統調頻204

9.1.1電力系統調頻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風儲聯合參與系統調壓214

9.2.1電力系統調壓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風儲聯合參與系統調頻調壓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

第10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儲能系統模型236

10.2.5其他資源237

10.3考慮不確定性的VPP最佳化調度237

10.3.1兩階段分布魯棒最佳化模型238

10.3.2求解算法241

10.3.3虛擬電廠案例242

參考文獻247

作者簡介

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。長期致力於電力系統穩定與控制、分散式電力與儲能、交直流微電網等方面的研究與產業化工作。