摘要：为使新能源得到更好的应用与发展，尤其新能源电力系统中，结合常规储能技术而开展的超导储能技术更是得到普遍关注。在系统输电时，当电能产生大于用户需求时，会出现产能过剩，造成能源浪费，此时使用储能技术，将电能储存起来，需要时再释放出来，则可以更好地进行资源调节，从而确保新能源电力系统的稳定发展和运行。

关键词：储能并网;电力系统;小干扰稳定性

引言

2020年，我国电力行业碳排放量占全社会排放总量的50%以上，因此，在能源、交通、工业全面低碳化的过程中，电力行业将建设以新能源为主体的新型电力系统作为推动我国双碳战略的重点举措。但新能源大规模发电并网所带来的强波动性、随机性与间歇性，造成电能实时平衡难度进一步增大。为了满足调峰、调频等不同电力场景需求以及应对电力服务时空约束的新挑战，兼具电源和负荷双重特性，拥有高灵活度、强适应性、低成本等优点的移动式储能设备，将是突破传统电网规划、构建新型运营方式、实现电力保障的重要途径，也将成为未来新型电力系统中电力服务和保障的重要一环。

1常见储能方式

目前，应用于新能源电力系统的主要有蓄水池储能、飞轮储能、压缩空气储能、电池储能、超级电容器储能以及超导储能等方式。在这些储能方式中，蓄水池储能、飞轮储能、压缩空气储能均属于物理储能形式，其中蓄水池储能技术是最成熟的，储能容量可做到几千兆瓦特以上，高坝水电站是常见应用方式，缺点是受地域情况限制大，难以大规模应用;飞轮储能利用高速旋转体储存能量，不受地域限制，几乎不需要维护，缺点是受材料限制大，储能密度低;压缩空气储能是较具潜力的一种储能形式，主要利用压缩空气的膨胀势能做功发电，可大规模开发和应用，缺点是受地质和环境影响大。电池储能属于化学储能形式，因制造和维护成本低廉而在当今社会得到广泛应用，锂电池和铅酸蓄电池是最常见的，可以简单并组实现扩容，缺点是寿命较短，此外，还有钠流电池、液流电池等形式，其中液流电池实现大规模储能潜力较大。超级电容器储能则是介于化学电池和电容器之间的一种新型储能形式，依照电化学双电层理论开发，充放电循环次数长、无需维护，是一种实用、高效、环保的储能装置。超导储能主要是利用超导线圈将电能以电磁能形式储存，因其零电阻特性，能量几乎可以无损耗存储。

2储能在电力输配领域的应用

储能在输配电领域的应用主要有三方面：延缓输配电设备的寿命和扩容;直流电源、无功支持缓解输电线路的阻塞。按照目前的成本，储能做无功支持和变电站直流电源，相对原有选择（电容器组、铅酸电池）价格较为昂贵。由于输配电网的稳定决定着整个电网的可靠性和安全性，所以要求对储能的可靠性进行论证，需要经过必要的示范项目进行检验。决定线路是感性的还是容性的跟线路的电压等级和负荷大小有关。通过传感器测量线路的实际电压，按照规范要求的电压范围调整输出的无功功率大小，进而调节整条线路的电压，使其在规范要求的范围内，储能设备能够做到动态补偿。输电线路的容量是固定的，而负荷是随时间有规律变化的，存在尖峰负荷。当负荷增长到一定程度时，输电线路的容量会低于尖峰负荷，这样就需要投入资金对线路进行扩容，提高了电力运行的边际成本。储能能够用于避免线路阻塞引起的相关成本和费用，尤其是在需要扩容的幅度不高的情况下。

3基于移动储能及联合移动储能供给的技术指标体系和支撑边界

目前，新型储能技术种类繁多，不同储能技术之间的运行特性相差较大，若要进行联合网储供能，首先要梳理不同类型储能系统的技术指标以及联合运行机理，并综合考虑不同类型储能技术的能量密度、响应时间等技术指标以及储能互补运行机理两方面因素，基于不同电力事件构建仿真模型，最终利用扰动分析方法[25]和蒙特卡洛模拟方法计算技术指标对电力事件的灵敏度和支撑边界。本文基于不同电力事件需求分析各类型储能系统的技术运行特性，结合不同电源经济成本、技术发展趋势、环境评估等指标，建立了考虑不同利益主体的移动式储能电源综合效益模型。目前，电化学储能与电磁储能相比具有规模容量大、单位成本低等优势，可以显著增强输配电网支撑和负荷转移能力，提升储能电站运行经济性;与物理储能相比具有功率规模大、充放电效率高等优势，此外电化学储能设备选址定容灵活性高等特点，因此受到广泛关注，装机容量也已经向百MWh级别发展。本文所提出的技术指标体系和支撑边界综合考虑了移动式储能系统对配电网内电力事件的响应度以及参与电网辅助服务的经济性等因素，基于各类储能技术的能量传递流程，对比分析各类储能技术目前的技术发展现状，收集各类储能技术的主要技术参数如能源转换效率、充放能速率、充放能持续时长等，分析各类储能技术对于不同时间尺度的城市电力管理场景的适应性，明确不同类型储能技术的运行特性。

4数字化和智能化技术大规模推广和使用

传统配电系统基于监测控制和数据采集（（supervisory control and data acquisition，SCADA）、能量管理系统（（energy management system，EMS）等管理系统的整体管理依赖于企业网格员的手动输入和配网运维巡检人员的人工信息修正，依赖于配电终端设备（（distribution terminal unit，DTU）、馈线远方终端（（feeder terminal unit，FTU）、配变监测终端（transformer terminal unit，TTU）等远程终端进行电气量数据的获取以实现配电系统的状态监测和稳定运行。“双碳”背景下新型配电系统包含分布式电源、储能、充电桩等大量非电网资产以及透明配电网、增量配电网、能源互联网、微电网群等新业态的出现，配电系统存在与交通网、天然气网等非电网网络在多时空状态下的耦合。设备产权归属不一、生产厂商多样、管理人员配置不合理。新型配电系统中设备管理的数据不仅包含传统配电系统的设备参量、设备运行状态、网络潮流、工作环境状态，还包含新型配电系统下的电动汽车、充电桩等电网资产。

结束语

总体来看，储能并不参与系统的低频振荡，但随着储能并网容量的增加，系统原有振荡模式阻尼比相应会发生变化。因此在进行储能并网规划时，应综合考虑储能接入后带来的系统小干扰稳定性的变化，并对其功率控制进行优化。后续将重点围绕锁相环控制参数对系统振荡模式影响开展研究。

参考文献

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