儲能電站-功率變換-技術(shù)規(guī)范

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篇一：儲能電站總體技術(shù)方案

儲能電站總體技術(shù)方案

20xx-12-20

目錄

1.概述3

2.設計標準4

3.儲能電站（配合光伏并網(wǎng)發(fā)電）方案6

3.1系統(tǒng)架構(gòu)6

3.2光伏發(fā)電子系統(tǒng)7

3.3儲能子系統(tǒng)...

7

3.3.1儲能電池組8

3.3.2電池管理系統(tǒng)(bms)9

3.4并網(wǎng)控制子系統(tǒng)12

3.5儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度子系統(tǒng)14

4.儲能電站（系統(tǒng)）整體發(fā)展前景16

1.概述

大容量電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用已有20多年的歷史，早期主要用于孤立電網(wǎng)的調(diào)頻、熱備用、調(diào)壓和備份等。電池儲能系統(tǒng)在新能源并網(wǎng)中的應用，國外也已開展了一定的研究。上世紀90年代末德國在herne1mw的光伏電站和bocholt2mw的風電場分別配臵了容量為1.2mwh的電池儲能系統(tǒng)，提供削峰、不中斷供電和改善電能質(zhì)量功能。從20xx年開始，日本在hokkaido30.6mw風電場安裝了6mw/6mwh的全釩液流電池（VRb）儲能系統(tǒng)，用于平抑輸出功率波動。20xx年英國edF電網(wǎng)將600kw/200kwh鋰離子電池儲能系統(tǒng)配臵在東部一個11kV配電網(wǎng)statcom中，用于潮流和電壓控制，有功和無功控制。

總體來說，儲能電站（系統(tǒng)）在電網(wǎng)中的應用目的主要考慮“負荷調(diào)節(jié)、配合新能源接入、彌補線損、功率補償、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運行、削峰填谷”等幾大功能應用。比如：削峰填谷，改善電網(wǎng)運行曲線，通俗一點解釋，儲能電站就像一個儲電銀行，可以把用電低谷期富余的電儲存起來，在用電高峰的時候再拿出來用，這樣就減少了電能的浪費；此外儲能電站還能減少線損，增加線路和設備使用壽命；優(yōu)化系統(tǒng)電源布局，改善電能質(zhì)量。而儲能電站的綠色優(yōu)勢則主要體現(xiàn)在：科學安全，建設周期短；綠色環(huán)保，促進環(huán)境友好；集約用地，減少資源消耗等方面。

2.設計標準

gb21966-20xx鋰原電池和蓄電池在運輸中的安全要求

gjb4477-20xx鋰離子蓄電池組通用規(guī)范

qc/t743-20xx電動汽車用鋰離子蓄電池

gb/t12325-20xx電能質(zhì)量供電電壓偏差

gb/t12326-20xx電能質(zhì)量電壓波動和閃變

gb/t14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波

gb/t15543-20xx電能質(zhì)量三相電壓不平衡

gb/t2297-1989太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語

dl/t527-20xx靜態(tài)繼電保護裝臵逆變電源技術(shù)條件

機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

量度繼電器和保護裝臵的沖擊與碰撞試驗gb/t13384-20xxgb/t14537-1993

gb/t14598.27-20xx量度繼電器和保護裝臵第27部分：產(chǎn)品安全要求dl/t478-20xx靜態(tài)繼電保護及安全自動裝臵通用技術(shù)條件gb/t191-20xx包裝儲運圖示標志

gb/t2423.1-20xx

a：低溫

gb/t2423.2-20xx

b：高溫電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗

gb/t2423.3-20xx電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗cab：恒定濕熱試驗

gb/t2423.8-1995

ed：自由跌落電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗

gb/t2423.10-20xx

驗Fc：振動（正弦）

電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試

gb4208-20xx外殼防護等級（ip代碼）

電磁兼容試驗和測量技術(shù)gb/t17626-20xx

gb14048.1-20xx低壓開關(guān)設備和控制設備第1部分：總則gb7947-20xx

或數(shù)字標識

gb8702-88人機界面標志標識的基本和安全規(guī)則導體的顏色電磁輻射防護規(guī)定

電力系統(tǒng)設計技術(shù)規(guī)程

火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術(shù)規(guī)程

交流電氣裝臵的過電壓保護和絕緣配合

交流電氣裝臵的接地

電力工程電纜設計規(guī)范dl/t5429-20xxdl/t5136-20xxdl/t620-1997dl/t621-1997gb50217-20xx

gb2900.11-1988蓄電池名詞術(shù)語

iec61427-20xx光伏系統(tǒng)（pVes）用二次電池和蓄電池組一般要求和試驗方法

q/gdw564-20xx儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

qc/t743-20xx《電動汽車用鋰離子蓄電池》

gb/t18479-20xx地面用光伏（pV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導則

gb/t19939-20xx光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求

gb/t20xx6-20xx光伏（pV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性

gb2894安全標志（neqiso3864：1984）

gb16179安全標志使用導則

gb/t178830.2s和0.5s級靜止式交流有功電度表

dl/t448能計量裝臵技術(shù)管理規(guī)定

dl/t614多功能電能表

篇二：電加熱儲能爐技術(shù)規(guī)程

ics27.010db21

遼寧省地方標準

db21/txxxx-20xx

電熱儲能爐工程應用技術(shù)規(guī)程

technicalspecificationforengineeringapplicationoftheelectricstoragefurnace

20xx-xx-xx發(fā)布20xx-xx-xx實施

遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳

遼寧省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布

遼寧省地方標準

電熱儲能爐工程應用技術(shù)規(guī)程

technicalspecificationforengineeringapplicationoftheelectricstoragefurnace

db21/txxxx-20xx

jxxxx-20xx

主編單位：遼寧省建筑節(jié)能環(huán)保協(xié)會

中國建筑東北設計研究院有限公司

沈陽世杰電器有限公司

批準部門：遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳

實施日期：20xx年x月x日

20xx沈陽

遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳文件

遼建發(fā)【20xx】x號

關(guān)于發(fā)布遼寧省地方標準《電熱儲能爐工程應用

技術(shù)規(guī)程》的通知

各市建委、有關(guān)單位：

由遼寧省建筑節(jié)能環(huán)保協(xié)會組織有關(guān)單位編制的《電熱儲能爐工程應用技術(shù)規(guī)程》，業(yè)經(jīng)審定，批準為遼寧省地方標準，編號為db21/txxxx-20xx現(xiàn)予以發(fā)布，自20xx年x月x日起施行。

本規(guī)程由遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責管理，遼寧省建筑節(jié)能環(huán)保協(xié)會負責解釋。

遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳

二0一二年x月x日

前言

為了進一步在遼寧地區(qū)推廣電熱儲能技術(shù)，規(guī)范電熱儲能技術(shù)的設計、施工與驗收，根據(jù)《關(guān)于印發(fā)〈20xx年度遼寧省工程建設地方標準編制/修訂計劃〉的通知》（遼住建［20xx］90號）的要求，編制本規(guī)程。

本規(guī)程結(jié)合遼寧地區(qū)實際情況，積極借鑒相關(guān)電熱儲能的新技術(shù)、新材料，在廣泛調(diào)查研究、認真總結(jié)電熱儲能爐工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合電熱儲能爐的設計、施工及驗收的技術(shù)特點，充分借鑒相關(guān)標準制定而成。

本規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容包括：總則、術(shù)語、設計、施工、檢驗及驗收。

本規(guī)程由遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳歸口管理，由遼寧省建筑節(jié)能環(huán)保協(xié)會負責解釋。

有關(guān)單位在執(zhí)行本規(guī)程中，應注意總結(jié)經(jīng)驗、積累資料，及時將有關(guān)意見和建議函告遼寧省建筑節(jié)能環(huán)保協(xié)會（地址：沈陽市和平區(qū)太原北街2號，郵編：110001）和沈陽世杰電器有限公司（沈陽市渾南新區(qū)渾南東路15-5號，郵編：110168）。

主編單位：遼寧省建筑節(jié)能環(huán)保協(xié)會

中國建筑東北設計研究院有限公司

沈陽世杰電器有限公司

參編單位：沈陽天北熱能有限公司

沈陽隆基恒源能源技術(shù)有限公司

沈陽華電制冷工程有限公司

主要起草人：郭曉巖朱建新宋懷亮蘇明孫凱劉貴德

孫秀芳朱宇輝盧源黃小相劉幼軍張文博

主要審查人員：孫勝進趙亞明王慶輝馬黎明侯柏巖

田英濤王鵬

篇三：電力系統(tǒng)的6種儲能技術(shù)

電力系統(tǒng)的6種儲能技術(shù)

儲能技術(shù)在包括電力系統(tǒng)在內(nèi)的多個領(lǐng)域中具有廣泛的用途，近年來世界范圍內(nèi)的電力工業(yè)重組給各種各樣的儲能技術(shù)帶來了新的發(fā)展機遇，采用這些技術(shù)可以更好地實現(xiàn)電力系統(tǒng)的能量管理，尤其是在可再生能源和分布式發(fā)電領(lǐng)域，這種作用尤為明顯，在傳統(tǒng)的發(fā)電和輸配電網(wǎng)絡中，這些新技術(shù)同樣可以得到應用。以下簡要介紹各種儲能技術(shù)的基本原理及其發(fā)展現(xiàn)狀。

1抽水儲能

抽水蓄能電站在應用時必須配備上、下游兩個水庫。在負荷低谷時段，抽水儲能設備工作在電動機狀態(tài)，將下游水庫的水抽到上游水庫保存。在負荷高峰時，抽水儲能設備工作于發(fā)電機的狀態(tài)，利用儲存在上游水庫中的水發(fā)電。一些高壩水電站具有儲水容量，可以將其用作抽水蓄能電站進行電力調(diào)度。利用礦井或者其他洞穴實現(xiàn)地下抽水儲能在技術(shù)上也是可行的，海洋有時也可以當作下游水庫用，1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能電站。

抽水儲能最早于19世紀90年代在意大利和瑞士得到應用，1933年出現(xiàn)了可逆機組(包括泵水輪機和電動與發(fā)電機)，現(xiàn)在出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速可調(diào)機組以提高能量的效率。抽水蓄能電站可以按照任意容量建造，儲存能量的釋放時間可以從幾小時到幾天，其效率在70%至85%之間。

抽水儲能是在電力系統(tǒng)中得到最為廣泛應用的一種儲能技術(shù)，其主要應用領(lǐng)域包括能量管理、頻率控制以及提供系統(tǒng)的備用容量。目前，全世界共有超過90gw的抽水儲能機組投入運行，約占全球總裝機容量的3%。限制抽水蓄能電站更廣泛應用的一個重要制約因素是建設工期長，工程投資較大。

2先進蓄電池儲能

據(jù)估計，全球每年對蓄電池的市場需求大約為150億美元，在工業(yè)用蓄電池方面，如：用于ups、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、備用電池等，其市場總量可達50億美元。在美國、歐洲以及亞洲，正在組建生產(chǎn)電力系統(tǒng)儲能用的高性能蓄電池企業(yè)。在過去的12至18個月里，已有生產(chǎn)能力達每年300mw的蓄電池生產(chǎn)線投入運行。

鉛酸電池是最古老、也是最成熟的蓄電池技術(shù)。它是一種低成本的通用儲能技術(shù)，可用于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)和ups等。然而，由于這種蓄電池壽命較短，因此限制了其在能量管理領(lǐng)域中的應用。znbr電池在20世紀70年代早期由exxon開發(fā)成功，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，已經(jīng)建成了很多容量為數(shù)千瓦時的znbr電池儲能系統(tǒng)并經(jīng)過試驗，其凈效率為75%。20

世紀80年代初期澳大利亞新南威爾士大學率先研制，j出VRb(VanadiumRedoxFlowbattery)電池，目前，在日本已安裝了一套500kw/5mwh的VRb儲能系統(tǒng)，其凈效率高達85%。近年來，各種新型的蓄電池被相繼開發(fā)成功，并在電力系統(tǒng)中得到應用。英國的Regenesystechnologies正在采用psb(polysulfidebroeFlowbattery)電池建設一座

15mw/120mwh的儲能電站，其凈效率約為75%。nas電池具有較高的儲能效率(約89%)，同時還具有輸出脈沖功率的能力，輸出的脈沖功率可在30s內(nèi)達到連續(xù)額定功率值的六倍，這一特性使nas電池可以同時用于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)和負荷的削峰填谷調(diào)節(jié)兩種目的，從而提高整體設備的經(jīng)濟性。在日本，目前采用nas電池技術(shù)的儲能示范工程有30多處，總儲能容量超過20mw，可用于8h的日負荷峰谷調(diào)節(jié)。

與其他蓄電池相比，鋰離子電池的主要優(yōu)點是儲能密度高

(300～400kwh/m3,130kwh/t)，儲能效率高(接近100%)和使用壽命長(每次放電不超過儲能的80%時可充3000次)。由于具有上述優(yōu)點，鋰離子電池得到快速發(fā)展。但是，盡管在幾年之內(nèi)鋰電池已經(jīng)占有小型移動設備電源市場份額的50%，生產(chǎn)大容量鋰離子電池仍然有一些挑戰(zhàn)性的工作要做，主要的障礙在于其居高不下的成本，這主要是由于它需要特殊的包裝和配備必要的內(nèi)部過充電保護電路。

在所有的蓄電池中，metal-air電池結(jié)構(gòu)最為緊湊，并且可望成為成本最低的蓄電池，這是一種對于環(huán)境無害的蓄電池。其主要的缺點是這種電池的充電非常困難而且效率很低。3飛輪儲能

大多數(shù)現(xiàn)代飛輪儲能系統(tǒng)都是由一個圓柱形旋轉(zhuǎn)質(zhì)量塊和通過磁懸浮軸承組成的支撐機構(gòu)組成。采用磁懸浮軸承的目的是消除摩擦損耗，提高系統(tǒng)的壽命。為了保證足夠高的儲能效率，飛輪系統(tǒng)應該運行于真空度較高的環(huán)境中，以減少風阻損耗。飛輪與電動機或者發(fā)電機相連，通過某種形式的電力電子裝置，可進行飛輪轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)儲能裝置與電網(wǎng)之間的功率交換。

飛輪儲能的一個突出優(yōu)點就是幾乎不需要運行維護、設備壽命長(20年或者數(shù)萬次深度充放能量過程)且對環(huán)境沒有不良的影響。飛輪具有優(yōu)秀的循環(huán)使用以及負荷跟蹤性能，它可以用于那些在時間和容量方面介于短時儲能應用和長時間儲能應用之間的應用場合。在實現(xiàn)飛輪儲能裝置時，可采用固體鋼結(jié)構(gòu)飛輪，也可采用復合材料飛輪，具體采用何種飛輪需要進行經(jīng)濟技術(shù)比較，在系統(tǒng)成本、重量、尺寸以及材料性能等指標之間進行折衷。采用高密度鋼材料，其邊緣線速度可達200～375m/s，而采用重量更輕、強度更高的復合材料，其邊緣線速度可達600～1000m/s。飛輪實際可輸出的能量取決于其速度變化范圍，它不可能在很低的轉(zhuǎn)速下輸出額定功率。

目前，已經(jīng)開發(fā)出大功率飛輪儲能系統(tǒng)，并應用于航空以及ups領(lǐng)域。以beaconpower為領(lǐng)先水平的研究機構(gòu)正在致力于飛輪儲能的優(yōu)化設計，以便將其用于長過程儲能服務(多達幾個小時)，同時降低其商用成本。目前已有2kw/6kwh的飛輪儲能系統(tǒng)用于通信設備供電，采用飛輪組(FlywheelFarmapproach)可以實現(xiàn)輸出功率為兆瓦級、持續(xù)時間為數(shù)分鐘或者數(shù)小時的儲能裝置。

4超導磁儲能

盡管早在1911年人們就發(fā)現(xiàn)了超導現(xiàn)象，但直到20世紀70年代，才有人首次提出將超導磁儲能作為一種儲能技術(shù)應用于電力系統(tǒng)。超導磁儲能由于具有快速電磁響應特性和很高的儲能效率(充/放電效率超過95%)，很快吸引了電力工業(yè)和軍方的注意。smes在電力系統(tǒng)中的應用包括：負荷均衡、動態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率調(diào)整、輸電能力提高以及電能質(zhì)量改善等方面。

smes單元由一個置于低溫環(huán)境的超導線圈組成，低溫是由包含液氮或者液氦容器的深冷設備提供的。功率變換/調(diào)節(jié)系統(tǒng)將smes單元與交流電力系統(tǒng)相連接，并且可以根據(jù)電

力系統(tǒng)的需要對儲能線圈進行充放電。通常使用兩種功率變換系統(tǒng)將儲能線圈與交流電力系統(tǒng)相連：一種是電流源型變流器;另一種是電壓源型變流器。

和其他的儲能技術(shù)相比，目前smes仍很昂貴，除了超導體本身的費用外，維持低溫所需要的費用也相當可觀。然而，如果將smes線圈與現(xiàn)有的柔性交流輸電裝置(Facts)相結(jié)合可以降低變流單元的費用，這部分費用一般在整個smes成本中占最大份額。已有的研究結(jié)果表明，對輸配電應用而言，微型(電容是電力系統(tǒng)中