儲能技術習題答案（梅生偉）第8章

1、第8章習題答案8-1請簡述儲能成組、集成技術的概念。解：成組技術：電池成組技術將電池單體通過成組方式組合成比電池單體能量等級更高的電 池模組，是大容量儲能系統(tǒng)的核心技術之一。儲能電池模組的成組方式主耍有三種：直接串 聯(lián)、先串后并和先并后串。集成技術：與成組技術類似，集成技術是將電池模組整合成儲能電站的技術。電池模組 通過串并聯(lián)的方式進行組合后與儲能變流器(PCS)連接，將直流電變?yōu)榻涣麟姡偻ㄟ^升 壓變壓器提高電壓等級，進而匯聚成儲能電站。8-2請簡述儲能平抑新能源出力波動、跟蹤計劃出力、削峰填谷和調(diào)頻控制的原理。解：平抑新能源出力波動：風電場、光伏電站等新能源發(fā)電站的出力具有較大的波動性，其

2、 并網(wǎng)發(fā)電后會引發(fā)電網(wǎng)出現(xiàn)電力平衡等一系列問題。為了平抑新能源出力的波動，可在電網(wǎng) 配置一定容量的儲能，通過儲能系統(tǒng)的充放電調(diào)節(jié)，減小新能源的出力波動；跟蹤計劃出力：考慮到了新能源場站的隨機間歇性，儲能電站通過跟蹤控制補償新能源 場站實際功率與發(fā)電計劃的差值，以滿足運行調(diào)度要求；削峰填谷:在電力負荷處于低谷期時，電網(wǎng)向儲能系統(tǒng)充電;在電力負荷處于高峰期時， 儲能系統(tǒng)向電網(wǎng)放電；調(diào)頻控制：發(fā)電機運行如遇負荷突增情況時，根據(jù)發(fā)電機及負荷的頻率調(diào)節(jié)特性，在儲 能電站、傳統(tǒng)機組以及綜合負荷的共同作用下，使系統(tǒng)到達新的穩(wěn)定運行點。8-3請簡述多儲能單元間功率分配策略的原理。解：在對儲能電站內(nèi)部的各個儲能

3、單元進行功率分配時，需要考慮每個儲能單元的容量、電 池荷電狀態(tài)(SOC)、待充放電功率等因素的影響。在各儲能單元的荷電狀態(tài)、額定功率和 容量均相同的情況下，可以采用均分法對每個儲能單元的充放電功率進行分配；在各儲能單 元的額定功率和容量不同時，可以采用比例法對每個儲能單元的充放電功率進行分配；在各 儲能單元的荷電狀態(tài)不同時，應以它們的SOC為約束條件進行功率分配。8-4 一臺120KVA不間斷電源共有32節(jié)12V238Ah串聯(lián)的蓄電池，假設將其以20%的負載率 放電30分鐘后，試問該不間斷電源剩余容量占比。解：實際負載為：120 x20%=24KW；輸出電壓為：32xl2=384V；不間斷電源

4、輸出時間：384x238:24000=3.8h ；供電30分鐘所占輸出時間比例：3060+3.8=13%；剩余容量占比：1-13%=87%。8-5假設某地區(qū)建設26MW/52MWh儲能電站,考慮到經(jīng)濟、環(huán)境、平安等因素，采用電壓 為：3.2V,標稱容量為344Ah的單體電池進行集成，12個單體電池串聯(lián)組成電池模塊， 20個電池模塊串聯(lián)組成電池包，4個電池包并聯(lián)組成儲能單元，52個儲能單元并聯(lián)構成該 儲能電站。試推導電池模塊、電池包、儲能單元、儲能電站的電壓、容量組成情況。解：對于每個電池模組：由題意得，每12個電池單體串聯(lián)，構成一個電池模組，那么電池模組的電壓等級為：3.2xl2=38.4V；

5、電池模組的容量為：38.4x344； 1000= 13.2096KWh；對于每個電池包：由題意得，每20個電池模組串聯(lián)，構成一個電池包，那么每個電池包的電壓等級為：12x3.2x20=768V；每個電池包的容量為：768x344； 1000=264.192KWh；對于每個儲能單元：由題意得，每4個電池單包并聯(lián)，構成一個儲能單元，那么儲能單元的電壓等級為：12x3.2x20=768V；儲能單元的容量為：768x344x41000= 1056.768KWhlMWh；對于儲能電站：由題意得，每2個儲能單元放置在一間電池室內(nèi)，儲能電站由26個電池室內(nèi)的儲能單 元通過并聯(lián)方式組成，那么儲能電站的電壓等級

6、為：12x3.2x20=768V；儲能電站的容量約為：lMWhx2x26=52MWh；8-6假設某儲能電站額定功率為500kW,包含UI、U2、U3、U4共4個儲能單元。該電站 在某時刻接收到調(diào)度指令為200kW。試分別計算：（1）各儲能單元的額定功率值相等，且此 時各單元SOC值相等，求U1U4各自分配的功率值；（2）各儲能單元UI、U2、U3、U4的 額定功率值不等，UI、U2的額定功率分別為75kW、175kW, U4分配的功率指令值為 20kW,求U3、U4的額定功率以及U1U4各自分配的功率值。解：（1）各儲能單元的荷電狀態(tài)、額定功率均相同時由題意得：儲能單元U1分配的功率為：Pi=50kW；同上，儲能單元U2、U3和U4分配的功率均為50kW。（2）各儲能單元的荷電狀態(tài)相同，額定功率不同時 由題意得：儲能單元U4的額定功率為：P4 = 20 xf =50kW；儲能單元U3的額定功率為：03 = 500 - 75 - 175 - 50 = 200kW；儲能單元U1在200kW調(diào)度指令下的分配功率