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电力系统储能应用技术
  • 作者:吴福保 杨波 叶季蕾
  • 出版社:中国水利水电出版社
  • 出版日期:2014年12月
  • ISBN:978-7-5170-2820-8
  • 页数:201
优惠价: ¥ 28.80
定价: ¥ 48.00

标签:电力

图书详情
内容简介

本书从电力系统持续发展的需求和储能技术的发展趋势出发,选择了一些近年来发展迅速且备受广大科研工作者和工程技术人员广泛关注的重要研究领域,力求突出重要的学术意义和实用价值。书中分别介绍了储能技术的发展、储能本体技术、储能电池管理技术、储能系统运行控制技术、储能系统的集成应用及经济性分析、储能技术在新能源并网发电中的应用和储能技术在微电网中的应用。希望本书的出版能够促进我国储能技术的研究和应用,充分发挥储能系统在智能电网中的重要作用,推动储能产业的快速发展。

本书对从事相关领域的研究人员、电力公司技术人员和储能系统研发人员具有一定的参考价值,也可供新能源领域的工程技术人员借鉴参考。

目录
  • 版权页
  • 丛书编委会
  • 前言
  • 第1章 储能技术的发展
  • 1.1 基本概念
  • 1.2 储能技术的发展历史
  • 1.3 储能技术在电力系统中的需求和作用
  • 1.3.1 电网发展对储能技术的需求分析
  • 1.3.1.1 峰谷差加剧对储能技术的需求
  • 1.3.1.2 可再生能源大规模发展对储能技术的需求
  • 1.3.1.3 分布式发电和智能电网建设对储能技术的需求
  • 1.3.2 储能技术在电力系统中发挥的作用
  • 1.3.2.1 削峰填谷
  • 1.3.2.2 提高电网对新能源的接纳能力
  • 1.3.2.3 备用电源
  • 1.3.2.4 提高电能质量
  • 1.4 储能技术在电力系统中的应用前景及挑战
  • 1.4.1 应用前景
  • 1.4.1.1 新能源发电侧
  • 1.4.1.2 城市配电网侧
  • 1.4.1.3 分布式电源及微电网侧
  • 1.4.1.4 终端用户侧
  • 1.4.2 面临的挑战
  • 1.4.2.1 技术挑战
  • 1.4.2.2 政策和机制挑战
  • 1.4.2.3 经济性挑战
  • 参考文献
  • 第2章 储能本体技术
  • 2.1 电化学储能
  • 2.1.1 铅酸电池(Lead-acid)
  • 2.1.1.1 工作原理及特点
  • 2.1.1.2 关键技术
  • 2.1.1.3 应用现状
  • 2.1.2 锂离子电池(Li-ion)
  • 2.1.2.1 工作原理及特点
  • 2.1.2.2 关键技术
  • 2.1.2.3 应用现状
  • 2.1.3 全钒液流电池(VRB)
  • 2.1.3.1 工作原理及特点
  • 2.1.3.2 关键技术
  • 2.1.3.3 应用现状
  • 2.1.4 锌溴液流电池(ZnBr)
  • 2.1.4.1 工作原理及特点
  • 2.1.4.2 关键技术
  • 2.1.4.3 应用现状
  • 2.1.5 钠硫电池(NAS)
  • 2.1.5.1 工作原理及特点
  • 2.1.5.2 关键技术
  • 2.1.5.3 应用现状
  • 2.2 物理储能
  • 2.2.1 抽水蓄能(PHS)
  • 2.2.1.1 工作原理及特点
  • 2.2.1.2 关键技术
  • 2.2.1.3 应用现状
  • 2.2.2 压缩空气储能(CAES)
  • 2.2.2.1 工作原理及特点
  • 2.2.2.2 关键技术
  • 2.2.2.3 应用现状
  • 2.2.3 飞轮储能(Flywheel)
  • 2.2.3.1 工作原理及特点
  • 2.2.3.2 关键技术
  • 2.2.3.3 应用现状
  • 2.3 电磁储能
  • 2.3.1 超级电容器储能(Supercapacitor)
  • 2.3.1.1 工作原理及特点
  • 2.3.1.2 关键技术
  • 2.3.1.3 应用现状
  • 2.3.2 超导磁储能(SMES)
  • 2.3.2.1 工作原理及特点
  • 2.3.2.2 关键技术
  • 2.3.2.3 应用现状
  • 2.4 新型储能
  • 2.4.1 先进铅酸电池
  • 2.4.1.1 超级电池
  • 2.4.1.2 铅炭电池
  • 2.4.2 锂硫电池
  • 2.4.3 钠离子电池
  • 2.4.4 热泵储能
  • 2.4.5 重力储能
  • 2.5 储能技术的综合比较
  • 2.5.1 技术成熟度
  • 2.5.2 性能参数
  • 2.5.2.1 功率等级和放电时间
  • 2.5.2.2 能量/功率密度
  • 2.5.2.3 自放电
  • 2.5.2.4 循环效率
  • 2.5.2.5 循环寿命
  • 2.5.2.6 投资成本
  • 2.5.3 适用场合
  • 参考文献
  • 第3章 储能电池管理技术
  • 3.1 电池管理系统
  • 3.1.1 典型结构
  • 3.1.1.1 双级拓扑结构
  • 3.1.1.2 三级拓扑结构
  • 3.1.2 主要功能
  • 3.2 荷电状态(SOC)估算方法
  • 3.2.1 定义
  • 3.2.2 估算方法
  • 3.3 健康状态(SOH)估算方法
  • 3.3.1 定义
  • 3.3.2 估算方法
  • 3.4 均衡管理技术
  • 3.5 保护技术
  • 3.5.1 过压保护
  • 3.5.2 欠压保护
  • 3.5.3 过流保护
  • 3.5.4 短路保护
  • 3.5.5 过温保护
  • 3.6 典型储能电池管理案例
  • 3.6.1 阀控铅酸电池
  • 3.6.2 磷酸铁锂电池
  • 参考文献
  • 第4章 储能系统运行控制技术
  • 4.1 基本原理
  • 4.1.1 坐标变换
  • 4.1.1.1 ABC轴系到αβ轴系的静止坐标变换
  • 4.1.1.2 αβ轴系到dq轴系的旋转坐标变换
  • 4.1.1.3 坐标变换的物理意义
  • 4.1.2 PWM调制技术
  • 4.1.2.1 PWM控制的基本原理
  • 4.1.2.2 PWM常用调制方法
  • 4.1.3 双向AC/DC变流器原理及数学模型
  • 4.1.3.1 原理概述
  • 4.1.3.2 变流器分类及拓扑结构
  • 4.1.3.3 三相电压型变流器数学模型
  • 4.1.4 双向DC/DC变换器原理及数学模型
  • 4.1.4.1 原理概述
  • 4.1.4.2 变换器分类及拓扑结构
  • 4.1.4.3 双向Buck/Boost变换器工作原理
  • 4.1.5 储能系统典型拓扑结构
  • 4.1.5.1 单级拓扑结构
  • 4.1.5.2 双级拓扑结构
  • 4.2 并网运行控制技术
  • 4.2.1 AC/DC变流器控制
  • 4.2.1.1 P/Q控制
  • 4.2.1.2 恒压控制
  • 4.2.2 DC/DC变换器控制
  • 4.2.2.1 恒压控制
  • 4.2.2.2 恒流控制
  • 4.2.3 孤岛检测
  • 4.2.3.1 孤岛效应分析
  • 4.2.3.2 被动孤岛检测
  • 4.2.3.3 主动孤岛检测
  • 4.2.4 低电压穿越
  • 4.3 离网运行控制技术
  • 4.3.1 V/f控制
  • 4.3.1.1 电压单闭环控制
  • 4.3.1.2 电压双闭环控制
  • 4.3.1.3 电压电流双闭环控制
  • 4.3.2 黑启动控制
  • 4.3.3 多机并联协调控制
  • 4.3.3.1 主从控制
  • 4.3.3.2 对等控制
  • 4.3.3.3 典型并联系统分析
  • 4.4 双模式切换控制技术
  • 4.4.1 并网转离网切换控制
  • 4.4.2 离网转并网同期控制
  • 4.5 案例分析
  • 4.5.1 试验系统
  • 4.5.2 功能验证
  • 参考文献
  • 第5章 储能系统的集成应用及经济性分析
  • 5.1 储能系统的集成设计方法
  • 5.1.1 定义
  • 5.1.2 电池成组应用技术
  • 5.1.3 典型储能系统设计
  • 5.1.3.1 支路型
  • 5.1.3.2 回路型
  • 5.1.3.3 电站型
  • 5.1.3.4 系统集成设计举例
  • 5.1.4 储能系统的可靠性评估指标
  • 5.1.4.1 电量损失期望值(Energy Loss Expectation)
  • 5.1.4.2 平均故障频率指数(Average Fault Frequency Index)
  • 5.1.4.3 平均故障持续时间指数(Average Fault Duration Index)
  • 5.1.4.4 平均可用率指数(Average Availability Index)
  • 5.1.4.5 平均不可用率指数(Average Unavailability Index)
  • 5.2 典型应用模式下的储能系统集成
  • 5.2.1 新能源发电侧
  • 5.2.2 电网侧
  • 5.2.3 用户侧
  • 5.2.4 微电网侧
  • 5.3 储能系统在典型应用场景中的经济性分析
  • 5.3.1 储能系统的典型应用场景分类
  • 5.3.2 储能系统的成本/收益分析方法
  • 5.3.2.1 经济术语
  • 5.3.2.2 储能系统成本计算方法
  • 5.3.2.3 储能系统应用的单项收益计算方法
  • 5.4 我国电力市场环境下的储能效益分析
  • 5.4.1 新能源发电侧储能装置的综合效益
  • 5.4.2 配电网侧储能装置的综合效益
  • 5.4.3 用户侧储能装置的综合效益
  • 参考文献
  • 第6章 储能技术在新能源并网发电中的应用
  • 6.1 储能在新能源并网中的作用
  • 6.1.1 平滑功率波动
  • 6.1.2 减少系统调峰容量的需求
  • 6.1.3 跟踪计划出力
  • 6.1.4 调节系统频率和电压
  • 6.2 新能源并网中储能系统的优化设计
  • 6.2.1 储能系统的接入方式
  • 6.2.2 储能系统的技术/经济性分析
  • 6.2.2.1 用于新能源并网发电的几类储能技术
  • 6.2.2.2 电池储能技术/经济性分析案例
  • 6.2.3 储能系统的容量配置
  • 6.2.3.1 储能系统容量配置的影响因素
  • 6.2.3.2 平滑新能源发电输出功率波动的储能容量配置方法
  • 6.2.3.3 跟踪新能源发电计划出力的储能容量配置方法
  • 6.3 新能源发电—储能联合运行控制技术
  • 6.3.1 平滑功率波动
  • 6.3.1.1 运行模式
  • 6.3.1.2 控制策略
  • 6.3.2 跟踪计划出力
  • 6.3.2.1 运行模式
  • 6.3.2.2 控制策略
  • 6.3.3 系统调频
  • 6.3.3.1 运行模式
  • 6.3.3.2 控制策略
  • 6.4 典型应用案例
  • 6.4.1 美国加州Tehachapi风电场锂离子电池储能系统
  • 6.4.2 日本六所村风电场钠硫电池储能系统
  • 6.4.3 国家风光储输示范工程
  • 6.4.4 辽宁卧牛石风电场全钒液流储能系统
  • 参考文献
  • 第7章 储能技术在微电网中的应用
  • 7.1 作用
  • 7.1.1 提高分布式电源利用率
  • 7.1.2 提高微电网离网运行稳定性
  • 7.1.3 改善微电网电能质量
  • 7.2 优化配置
  • 7.2.1 储能系统的功率约束条件
  • 7.2.2 并网型微电网中储能的优化配置
  • 7.2.3 离网型微电网中储能的优化配置
  • 7.3 实际应用
  • 7.3.1 混合储能特点
  • 7.3.2 混合储能系统的拓扑结构
  • 7.3.2.1 交流侧并联
  • 7.3.2.2 直流侧并联
  • 7.3.3 混合储能系统的优化配置
  • 7.3.4 混合储能系统的协调控制
  • 7.3.4.1 平滑波动的运行控制策略
  • 7.3.4.2 考虑电池功率限制的控制策略
  • 7.4 运行控制技术
  • 7.4.1 概述
  • 7.4.2 含储能的微电网协调控制技术
  • 7.4.2.1 微电网运行状态
  • 7.4.2.2 微电网有功无功协调控制
  • 7.4.2.3 基于储能状态评估的微电网协调控制
  • 7.4.3 含储能的微电网平滑切换技术
  • 7.4.3.1 并网转离网切换技术
  • 7.4.3.2 同期并网技术
  • 7.5 典型应用案例
  • 7.5.1 承德分布式发电/微电网示范工程
  • 7.5.1.1 系统概述
  • 7.5.1.2 系统结构
  • 7.5.1.3 运行总结
  • 7.5.2 青海农牧无电地区微电网示范工程
  • 7.5.2.1 技术特点
  • 7.5.2.2 系统结构
  • 7.5.2.3 运行分析
  • 7.5.3 东福山岛风/光/储/柴及海水淡化综合系统
  • 7.5.3.1 系统概述
  • 7.5.3.2 系统结构
  • 7.5.3.3 运行总结
  • 参考文献

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