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储能技术在新能源电力系统中的研究综述

艾欣，董春发

(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京102206)

Review on the Application of Energy Storage Technology in Power System with Renewable Energy SourcesAI Xin, DONG Chunfa

(State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources

(North China Electric Power University), Beijing 102206,China)

摘要：在总结各种储能技术特点及其应用现状的基础上，分析了新能源大规模并网存在的问题，归纳阐述了储能技术在解决系统运行稳定性、功率波动、电能质量、风电低电压穿越等问题中的研究进展；针对储能系统的前期规划，综合考虑经济性能和技术性能要求，重点研究了储能系统的组成结构和优化配置方法，并对不同应用场合下储能系统的控制策略进行归纳；最后对储能技术的研究方向做出展望。

关键词：储能技术；可再生能源；电力系统；并网运行；优化配置；控制策略

文章编号：1007-2322(2015)05-0001-09

中图分类号：TM732

基金项目：国家自然科学

收稿日期：2014-09-18

作者简介：

Abstract：Based on the summary on the characteristics of different energy storage techniques and their applications, the existing problems in large-scale grid-connected renewable energy sources are analyzed, and the research progress on the application of energy storage technique to solve such problems as system operation stability, power fluctuation, power quality and low voltage ride-through for wind power system are discussed. Furthermore, to meet the economic and technical requirements, the composition structure and optimal allocation method of energy storage system are mainly studied. In addition, control strategies of energy storage system in different operational situations are discussed. In the end, research direction and prospect of energy storage technology are forecasted.

Keywords：energy storage technology; renewable energy sources; power system; grid-connected operation; optimal allocation; control strategy

0引言

能源紧缺、环境污染等问题日益突出，开发与利用新能源，改善能源结构成为世界各国的共识。风力发电、光伏发电作为主要的清洁能源利用形式，具有与传统电源竞争的潜力，得到了快速的发展。截止2013年底，我国风力发电装机容量达91.4GW，光伏发电装机容量达19.4GW，均位列世界第一[1-2]。

但是，风电和光伏发电出力显示出较强的波动性和随机性，影响电网运行的安全与稳定[3]。这给电网的调度带来困难，对供电的持续性和可靠性产生不利影响[4]，同时限制了其自身的发展。

在新能源的并网过程中，通过在出口侧安装储能装置，可以平抑输出功率的波动[5]，一定程度上将新能源电源转化为可调度的电源，有助于减少对电力系统的冲击[6]，提高电力系统的运行稳定性，此外还可以提供电压支撑，改善电能质量等[7]。……