電池儲能系統(tǒng)參與電網調頻的優(yōu)勢研究

摘要：電網在我國電力系統(tǒng)當中發(fā)揮著重要的作用，保證電網的穩(wěn)定運行可以為我國的經濟發(fā)展提供穩(wěn)定持續(xù)的電力。從目前的分析來看，我國的電網要想維持在穩(wěn)定的狀態(tài)下，其頻率要維持在50Hz左右，也就是說電網要能夠實時的保持發(fā)電和負荷需求之間的平衡。因此在電力供應少于需求的情況下，需要利用校正對二者進行平衡。傳統(tǒng)的調頻方式在平衡調節(jié)的時候利用的是增減電網發(fā)電功率輸出的方式，而隨著電力規(guī)模系統(tǒng)的擴大以及負荷變化增速的提高，這種方式的有效性在不斷的下降，所以需要使用性的調頻方式。基于此，本文就電池儲能系統(tǒng)參與的電網調頻優(yōu)勢進行研究和分析。

關鍵詞：電池儲能系統(tǒng)；電網調頻；優(yōu)勢

在現(xiàn)階段，我國新能源的開發(fā)利用量在逐漸的增大，其發(fā)電量并入電網進行利用的規(guī)模也在持續(xù)性的擴大，在這樣的大環(huán)境下，傳統(tǒng)的電網調頻方式已經不能適應現(xiàn)實的需求，所以為了達到帶電網運行的穩(wěn)定目標，積極的對電網調頻進行改善十分的必要。在研究中發(fā)現(xiàn)，電池儲能系統(tǒng)在電網調頻當中進行利用能夠有效的解決現(xiàn)階段傳統(tǒng)調頻方式的利用缺陷，實現(xiàn)調頻穩(wěn)定性的提升，因此強化電池儲能系統(tǒng)參與下的電網調頻優(yōu)勢分析，實現(xiàn)此系統(tǒng)的應用加強現(xiàn)實意義十分顯著。

一、現(xiàn)有調頻技術面對的問題

（一）傳統(tǒng)調頻機組的固有問題

從現(xiàn)有的調頻技術分析來看，其面對的一個突出問題是傳統(tǒng)的調頻機組存在著固有的缺陷。就目前的具體研究來看，常用于調頻的水電或者是火電機組，其自身的限制和不足十分的普遍。舉個簡單的例子，火電機組在調頻響應的時候，時間比較長，所以在更短周期的調頻利用中，其作用發(fā)揮受到限制。而水電機組的調頻容量容易被地域或者是季節(jié)制約，所以一次調頻量遠遠達不到需要的值。在二次調頻的過程中，此類型的調頻機組爬坡速率比較慢，對于指令的跟蹤不夠及時，所以具體的作用效果也不夠突出。簡言之，傳統(tǒng)的調頻機組本身具有一些不可突破的缺陷，因此使用受到制約。

（二）大規(guī)模新能源接入引發(fā)的問題

在目前的社會應用中，為了滿足經濟發(fā)展的需要，我國電力生產的規(guī)模在不斷的擴大，新能源的利用量也在持續(xù)的提升。目前，風能、太陽能已經成為了我國電力生產不可忽視的重要能源。就風力發(fā)電來看，風電場的不穩(wěn)定性比較強，所以其會產生頻繁的電場波動，這種波動會造成電網的頻率差異。從具體的分析來看，風電功率的波動的大小對電網頻率的偏差影響具有差異性，所以具體的影響需要通過計算分析。就現(xiàn)階段的一些計算結果來看，風電場的頻率在持續(xù)的波動，當值比較大的時候，會直接造成區(qū)域電網頻率的越線。簡言之，新能源的利用使得電網頻率的不穩(wěn)定性更加的突出。

二、電池儲能系統(tǒng)參與的電網調頻優(yōu)勢分析

電池儲能系統(tǒng)參與到電網調頻當中后會對調頻的效果產生突出的影響，而要具體的分析這種影響，需要對電池儲能系統(tǒng)參與調頻的原理進行解讀，所以以下是關于電池儲能系統(tǒng)參與調頻的原理以及優(yōu)勢分析。

（一）電池儲能系統(tǒng)參與電網調頻的原理

就目前的調查分析來看，電池儲能系統(tǒng)能夠對電網頻率進行一、二次的調節(jié)主要利用的是電池能量的雙向流動性，這種雙向的流動特性可以有效的將系統(tǒng)頻率在標準范圍內的偏離進行阻止。從電池儲能系統(tǒng)具體參與的電網調頻實踐來看，當電力系統(tǒng)當中的原動機功率或者是負荷產生變化的時候，電力系統(tǒng)的頻率也會發(fā)生相應的變化，此時，儲能系統(tǒng)會做出自身的判斷，當電網的供電比負荷需求大的時候，系統(tǒng)頻率會自動的上升，這時候，電池儲能系統(tǒng)可以從電網中進行電能的吸收；而當電網的供電比負荷需求小的時候，系統(tǒng)的頻率會發(fā)生下降，此時的電池儲能系統(tǒng)會釋放電能到電網當中。總結而言，電池儲能系統(tǒng)通過自身對電能的吸收和釋放參與到電網調頻的過程中實現(xiàn)了電網頻率的穩(wěn)定和可靠。

（二）電池儲能系統(tǒng)參與的電網調頻優(yōu)勢

在明確的電池儲能系統(tǒng)參與電網調頻的基本原理之后便可以對其的優(yōu)勢進行全面的分析。就目前電池儲能系統(tǒng)參與的電網調頻來講，其表現(xiàn)出了三個方面的突出優(yōu)勢：第一是電池儲能系統(tǒng)有著極快的響應速度，因此可以提升調頻的效率性，由于調頻效率性的增強，頻率控制的精確性明顯的提升。從目前的具體實踐研究來看，電池儲能系統(tǒng)的利用幾乎可以達到對區(qū)域控制誤差的及時跟蹤，這使得調頻的精準度明顯的提升。第二是電池儲能系統(tǒng)在參與到電網調頻當中后，有效的節(jié)省了電力系統(tǒng)的投資和運行的費用，而這種費用的節(jié)約使得單位能耗的效果更加突出，由此實現(xiàn)了系統(tǒng)建設的經濟效益提升。從具體分析來看，因為此系統(tǒng)對于調頻的相應較快，所以調頻旋轉備用容量可以大量的減少，這樣，由容量建設產生的間接成本也會進一步的縮小，因此單位成本控制的效益更加的突出。第三是電池儲能系統(tǒng)參與的電網調頻可以產生較好的環(huán)境效益。因為此系統(tǒng)的應用降低了電網的燃料消耗，所以相應污染物的排放也有了減少，這樣，環(huán)境效益結果會更加的顯著。

結束語：

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行對于經濟發(fā)展的意義重大，電網作為電能傳輸?shù)闹匾M成部分，其穩(wěn)定性必須要維系。電池儲能系統(tǒng)在電網調頻當中的參與有效的提升了調頻的穩(wěn)定性、效率性和靈活性，所以加強分析和應用現(xiàn)實價值巨大。

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作者簡介：譚博（1977.06）男，本科，河北保定，漢族，職稱：助理工程師，研究方向：儲能調頻，單位：北京中唐電工程咨詢有限公司。endprint