電池儲能系統(tǒng)基礎(chǔ)認知（電池/PCS/BMS）儲能對于未來電力系統(tǒng)意義重大發(fā)電u

棄風(fēng)棄光應(yīng)用u

發(fā)電平滑/計劃發(fā)電u

調(diào)頻與備用輸電u

彌補線損u

調(diào)峰調(diào)頻u

減少電網(wǎng)投資配電u

削峰填谷u

電能治理u

微電網(wǎng)應(yīng)用用電u

削峰填谷

u

備用電源

u

電網(wǎng)擴容儲能是未來電力系統(tǒng)不可或缺的第五大環(huán)節(jié)，促進電網(wǎng)發(fā)展模式根本性變革2儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景場景所需功率類型運行時間緊急程度削峰填谷有功功率較長時間，峰谷時段不緊急配合新能源接入有功功率全天不緊急系統(tǒng)調(diào)頻有功功率短時，15min緊急系統(tǒng)調(diào)壓無功功率短時，小時級較緊急抑制低頻振蕩有功功率短時，分鐘級緊急黑啟動有功功率短時，小時級最緊急3儲能的主要形式到目前為止，人們已經(jīng)探索和開發(fā)了多種形式的電能儲能方式，主要有：機械儲能、化學(xué)儲能和電磁儲能等ü

機械儲能：彈性儲能、液壓儲能、抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能ü

化學(xué)儲能：鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池ü

電磁儲能：超導(dǎo)儲能、超級電容儲能4儲能應(yīng)用統(tǒng)計——中國電科院5近幾年儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速儲能產(chǎn)業(yè)政策

多地相繼出臺有關(guān)火電機組調(diào)頻、調(diào)峰應(yīng)用的相關(guān)獎勵與補償政策，進一步打開儲能在火電領(lǐng)域的調(diào)頻調(diào)峰市場，如南方能監(jiān)局發(fā)布了《南方區(qū)域電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運行管理及輔助服務(wù)管理實施細則(試行)》

新能源領(lǐng)域儲能發(fā)展的積極信號已經(jīng)出現(xiàn)，12月28日，國家能源局西北監(jiān)管局日前印發(fā)了《西北區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理實施細則》及《西北區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》，新版兩個細則將于2019年1月1日正式執(zhí)行儲能項目商業(yè)化

2018年國內(nèi)多個電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)儲能項目相繼投產(chǎn)，儲能也逐漸從示范項目向商業(yè)化過渡，尤其是531光伏新政發(fā)布以來，儲能更是被寄予了厚望

最大的亮點是電網(wǎng)側(cè)儲能的應(yīng)用，具體表現(xiàn)在示范的項目越來越多，示范的規(guī)模也越來越大儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)

大容量儲能項目屢破新高，級聯(lián)型高壓儲能商業(yè)化項目正式投運等，都將進一步帶動儲能行業(yè)技術(shù)不斷進步，促進儲能系統(tǒng)的安全性技術(shù)研究及可靠性應(yīng)用6未來看好儲能市場在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用?

未來隨著充電樁的建設(shè)、新能源的消納等問題，電網(wǎng)需要儲能解決；?

近段時間國網(wǎng)、南網(wǎng)高層領(lǐng)導(dǎo)的會議表態(tài)，讓業(yè)界進一步看到儲能快速發(fā)展的機遇?

在江蘇、河南、浙江、湖南電網(wǎng)公司，電網(wǎng)儲能示范的項目越來越多，示范的規(guī)模也越來越大。這對新能源消納、提升電網(wǎng)的柔性調(diào)節(jié)能力、減少或避免電網(wǎng)災(zāi)后事故擴大化等方面起到積極的意義。河南百兆瓦儲能項目國內(nèi)最大電網(wǎng)儲能項目在鎮(zhèn)江投運7電池儲能系統(tǒng)優(yōu)越性8儲能電池介紹? 鉛酸電池? 液流電池? 鈉硫電池? 鋰離子電池（磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、鈷酸鋰）9鉛酸電池10液流電池11全釩液流電池主要廠家12鈉硫電池13鈉硫電池14鋰離子電池15鋰離子電池16鋰離子電池主要廠家磷酸鐵鋰（CATL、比亞迪、天津力神珠海銀通）鈦酸鋰（珠海銀隆、微宏動力）17PCS能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)?

PCS與電力系統(tǒng)：PCS

由

DC/AC

雙向變流器、控制單元等構(gòu)成，根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負荷供電；?

PCS與BMS系統(tǒng)：PCS

控制器通過

CAN

接口與

BMS

通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。儲能單元PCS系統(tǒng)電力系統(tǒng)18PCS拓撲介紹（1）單級式方案，效率高，對電池充放電管理不精確兩級式方案，其電池組的配置更靈活，對電池的

充放電管理更準(zhǔn)確，但是效率損失按單級多級分類19PCS拓撲介紹（2）兩電平結(jié)構(gòu)方案，應(yīng)用普遍，技術(shù)成熟三電平結(jié)構(gòu)方案，在儲能應(yīng)用技術(shù)尚不成熟，波形較兩電平有改善，容量有提高中小容量結(jié)構(gòu)兩種拓撲20PCS拓撲介紹（3）低壓PCS系統(tǒng)示意圖，電壓低，單機容量小，技術(shù)最成熟，需通過變壓器接入高壓系統(tǒng)中高壓PCS系統(tǒng)示意圖，無需變壓器直接接入高壓系統(tǒng)，適合高壓大容量大容量結(jié)構(gòu)兩種拓撲21PCS拓撲介紹（4）其他混合式拓撲結(jié)構(gòu)22PCS具體功能描述1.

在并網(wǎng)模式、孤島模式間進行切換，并控制兩種模式下的充放電2.

通過控制實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的四象限運行，為系統(tǒng)提供雙向可控的有功、無功功率，實現(xiàn)系統(tǒng)有功、無功功率平衡3.

實現(xiàn)系統(tǒng)高級應(yīng)用功能，如黑啟動、削峰填谷、功率平滑、低電壓穿越等功能4.

根據(jù)PCS的拓撲結(jié)構(gòu)（如單級AC/DC、雙級AC/DC+DC/DC、單級并聯(lián)、雙級并聯(lián)、級聯(lián)多電平等），通過相關(guān)控制策略實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)電壓和荷電狀態(tài)均衡管理。23市場上PCS主電路拓撲

低壓PCS拓撲?

分為DC/AC單級式結(jié)構(gòu)和DC/DC+DC/AC兩級式結(jié)構(gòu)?

以單級式為主，效率高，電池使用壽命長?

通過低壓側(cè)并聯(lián)升壓實現(xiàn)更大容量?

適合面向微電網(wǎng)、用戶端的應(yīng)用

基于鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)高壓拓撲?

無變壓器，效率更高：PCS的變換效率要達到98%以上，如果要達到98%以上，就不能有變壓器，因為變壓器本身要消掉1.5%?

拓撲結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)絊VG類似24兩電平PCS系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)25級聯(lián)H橋PCS系統(tǒng)構(gòu)成26兩電平及級聯(lián)H橋PCS對比兩電平儲能PCS級聯(lián)H橋PCS單機容量500kW，最大1MW可達5-20WM并網(wǎng)電壓380V10-35kV輸出濾波結(jié)構(gòu)通常LCL，三階L濾波，一階100WM所需臺數(shù)2005-20并網(wǎng)穩(wěn)定性輸出階數(shù)高，且數(shù)量多，易于通過并網(wǎng)變壓器和線路等公共阻抗形成振蕩輸出階數(shù)低，且數(shù)量少，相對不易形成振蕩適用場合強電網(wǎng)構(gòu)架中適用，在弱電網(wǎng)和離網(wǎng)應(yīng)用中不易穩(wěn)定強電網(wǎng)構(gòu)架中適用，在弱和離網(wǎng)應(yīng)用中較容易穩(wěn)定27電池管理系統(tǒng)主要作用28電池管理系統(tǒng)組成29電池的不一致性30電池的不一致性31電池狀態(tài)管理32電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)形式33電池儲能系統(tǒng)的通訊體系34電池儲能系統(tǒng)的通訊體系序號通訊層次建議通訊形式特點1底層電池管理CAN數(shù)據(jù)量較大，現(xiàn)場干擾大2電池簇與PCS通訊光纖的串口通訊、隔離的CAN總線或者RS485總線數(shù)據(jù)量不大，通訊可靠性要求高3電池管理匯聚層以