儲(chǔ)能技術(shù)習(xí)題答案（梅生偉）第8章

1、第8章習(xí)題答案8-1請(qǐng)簡(jiǎn)述儲(chǔ)能成組、集成技術(shù)的概念。解：成組技術(shù)：電池成組技術(shù)將電池單體通過(guò)成組方式組合成比電池單體能量等級(jí)更高的電 池模組，是大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。儲(chǔ)能電池模組的成組方式主耍有三種：直接串 聯(lián)、先串后并和先并后串。集成技術(shù)：與成組技術(shù)類(lèi)似，集成技術(shù)是將電池模組整合成儲(chǔ)能電站的技術(shù)。電池模組 通過(guò)串并聯(lián)的方式進(jìn)行組合后與儲(chǔ)能變流器(PCS)連接，將直流電變?yōu)榻涣麟?，再通過(guò)升 壓變壓器提高電壓等級(jí)，進(jìn)而匯聚成儲(chǔ)能電站。8-2請(qǐng)簡(jiǎn)述儲(chǔ)能平抑新能源出力波動(dòng)、跟蹤計(jì)劃出力、削峰填谷和調(diào)頻控制的原理。解：平抑新能源出力波動(dòng)：風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站等新能源發(fā)電站的出力具有較大的波動(dòng)性，其

2、 并網(wǎng)發(fā)電后會(huì)引發(fā)電網(wǎng)出現(xiàn)電力平衡等一系列問(wèn)題。為了平抑新能源出力的波動(dòng)，可在電網(wǎng) 配置一定容量的儲(chǔ)能，通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電調(diào)節(jié)，減小新能源的出力波動(dòng)；跟蹤計(jì)劃出力：考慮到了新能源場(chǎng)站的隨機(jī)間歇性，儲(chǔ)能電站通過(guò)跟蹤控制補(bǔ)償新能源 場(chǎng)站實(shí)際功率與發(fā)電計(jì)劃的差值，以滿(mǎn)足運(yùn)行調(diào)度要求；削峰填谷:在電力負(fù)荷處于低谷期時(shí)，電網(wǎng)向儲(chǔ)能系統(tǒng)充電;在電力負(fù)荷處于高峰期時(shí)， 儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)放電；調(diào)頻控制：發(fā)電機(jī)運(yùn)行如遇負(fù)荷突增情況時(shí)，根據(jù)發(fā)電機(jī)及負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)特性，在儲(chǔ) 能電站、傳統(tǒng)機(jī)組以及綜合負(fù)荷的共同作用下，使系統(tǒng)到達(dá)新的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。8-3請(qǐng)簡(jiǎn)述多儲(chǔ)能單元間功率分配策略的原理。解：在對(duì)儲(chǔ)能電站內(nèi)部的各個(gè)儲(chǔ)能

3、單元進(jìn)行功率分配時(shí)，需要考慮每個(gè)儲(chǔ)能單元的容量、電 池荷電狀態(tài)(SOC)、待充放電功率等因素的影響。在各儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)、額定功率和 容量均相同的情況下，可以采用均分法對(duì)每個(gè)儲(chǔ)能單元的充放電功率進(jìn)行分配；在各儲(chǔ)能單 元的額定功率和容量不同時(shí)，可以采用比例法對(duì)每個(gè)儲(chǔ)能單元的充放電功率進(jìn)行分配；在各 儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)不同時(shí)，應(yīng)以它們的SOC為約束條件進(jìn)行功率分配。8-4 一臺(tái)120KVA不間斷電源共有32節(jié)12V238Ah串聯(lián)的蓄電池，假設(shè)將其以20%的負(fù)載率 放電30分鐘后，試問(wèn)該不間斷電源剩余容量占比。解：實(shí)際負(fù)載為：120 x20%=24KW；輸出電壓為：32xl2=384V；不間斷電源

4、輸出時(shí)間：384x238:24000=3.8h ；供電30分鐘所占輸出時(shí)間比例：3060+3.8=13%；剩余容量占比：1-13%=87%。8-5假設(shè)某地區(qū)建設(shè)26MW/52MWh儲(chǔ)能電站,考慮到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、平安等因素，采用電壓 為：3.2V,標(biāo)稱(chēng)容量為344Ah的單體電池進(jìn)行集成，12個(gè)單體電池串聯(lián)組成電池模塊， 20個(gè)電池模塊串聯(lián)組成電池包，4個(gè)電池包并聯(lián)組成儲(chǔ)能單元，52個(gè)儲(chǔ)能單元并聯(lián)構(gòu)成該 儲(chǔ)能電站。試推導(dǎo)電池模塊、電池包、儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能電站的電壓、容量組成情況。解：對(duì)于每個(gè)電池模組：由題意得，每12個(gè)電池單體串聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)電池模組，那么電池模組的電壓等級(jí)為：3.2xl2=38.4V；

5、電池模組的容量為：38.4x344； 1000= 13.2096KWh；對(duì)于每個(gè)電池包：由題意得，每20個(gè)電池模組串聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)電池包，那么每個(gè)電池包的電壓等級(jí)為：12x3.2x20=768V；每個(gè)電池包的容量為：768x344； 1000=264.192KWh；對(duì)于每個(gè)儲(chǔ)能單元：由題意得，每4個(gè)電池單包并聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)儲(chǔ)能單元，那么儲(chǔ)能單元的電壓等級(jí)為：12x3.2x20=768V；儲(chǔ)能單元的容量為：768x344x41000= 1056.768KWhlMWh；對(duì)于儲(chǔ)能電站：由題意得，每2個(gè)儲(chǔ)能單元放置在一間電池室內(nèi)，儲(chǔ)能電站由26個(gè)電池室內(nèi)的儲(chǔ)能單 元通過(guò)并聯(lián)方式組成，那么儲(chǔ)能電站的電壓等級(jí)

6、為：12x3.2x20=768V；儲(chǔ)能電站的容量約為：lMWhx2x26=52MWh；8-6假設(shè)某儲(chǔ)能電站額定功率為500kW,包含UI、U2、U3、U4共4個(gè)儲(chǔ)能單元。該電站 在某時(shí)刻接收到調(diào)度指令為200kW。試分別計(jì)算：（1）各儲(chǔ)能單元的額定功率值相等，且此 時(shí)各單元SOC值相等，求U1U4各自分配的功率值；（2）各儲(chǔ)能單元UI、U2、U3、U4的 額定功率值不等，UI、U2的額定功率分別為75kW、175kW, U4分配的功率指令值為 20kW,求U3、U4的額定功率以及U1U4各自分配的功率值。解：（1）各儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)、額定功率均相同時(shí)由題意得：儲(chǔ)能單元U1分配的功率為：Pi=50kW；同上，儲(chǔ)能單元U2、U3和U4分配的功率均為50kW。（2）各儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)相同，額定功率不同時(shí) 由題意得：儲(chǔ)能單元U4的額定功率為：P4 = 20 xf =50kW；儲(chǔ)能單元U3的額定功率為：03 = 500 - 75 - 175 - 50 = 200kW；儲(chǔ)能單元U1在200kW調(diào)度指令下的分配功率