儲能技術在配電網擴容問題方面的應用研究

秦川

摘 要：儲能系統在配電網中的應用比較廣泛，文中分析了儲能系統的組成結構，并且簡單設計了一些所用到的部件。在這個基礎之上進行變流器的控制，進而使得儲能工作在一定條件下對電能進行轉換。

關鍵詞：儲能系統；配電網；變流器；電能轉換

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.173

隨著經濟社會的發展，人們對于電量的需求以及質量要求不斷提高，城市的配電系統不足以滿足城市用電量的需求，必須進行容量擴大。但是一些傳統電線線路的擴容存在風險，供電設備利用率低等問題。在配電網中運用儲能系統，并且對系統進行控制，配備小型的儲能系統，在以后的一段時間里，可以實現安全供電。本文對配電擴增容積以及儲能系統的組成構造、控制決策等進行了簡單的介紹。

1 儲能系統的組成結構

1.1 儲能設備的分類

當前階段儲能設備的分類為：機械化學儲能和電儲能。機械化學儲能就是通過蓄電池進行化學能和電能的轉化。這種技術已經在市場中成熟運用，現階段鋰電池相對于蓄電池來說，具有相對較多的優點，比如體積小、容量大、壽命長、安全系數高、電壓高、充電速度快、環保等特點。因此鋰電池構成的儲能系統的運用較為廣泛。

1.2 儲能系統的變流器選擇

現階段大多數儲能設備都是直流配備，但是電力系統大多數為交流設備，因此在實際操作過程中可以使用一些變流器進行直交電能的轉換。根據以上情況可以設計符合實際情況的變流器，包括直流電壓型變流器、直流電流型變流器等。增加電壓，就會使得電壓的輸出降低，在這個過程中會消耗很多功率，增加網絡消耗，使得輸出的電壓有著較大的誤差，這對于變流器的合并。在以往的單電濾波器上擴增電容的分路，所以電容和電感構成的通路可以減小電阻力。在實際操作過程中應盡可能減小電感，減小輸出阻力，電容值越大，對高信號的過濾效果越好，但是電容的增加會增大各支路電流的相差，因此不能將電容選的過高過大。在濾波器中加入電感設備，能夠與電容相互協調配合，可以實現對開關電流的電阻力，并對電流實行分流，從而保證過濾效果。但是直流電流基本不受影響，電路中這些設備的作用僅僅是改變了路徑，交流側輸出的電壓因阻力情況的不同而不同。直流如果與大的電容相聯，電容值的大小決定了直流的功能，電容值比較大的話，直流相當于是電壓源。市場上現有的變流器各有優點，對于直流電儲能設備來說，可以省去一些中間的電路消耗，并且容易控制，但筆者更提倡使用蓄電池作為儲能設備，直流電流由多個蓄電池串聯而成，這就相當于一個電源，這樣更適合電源型變流器。蓄電池有著組成構造簡單，儲能大，反應迅速，方便控制等優點，由此可見，蓄電池儲能具有良好的效果。

1.3 交流電流側的設計

以往使用的變流器會對儲能系統造成一定的傷害，比如出現雜波污染等情況，還會影響供電量的整體質量，因此在交流電流側應消除一定的雜波。在對除波器進行選擇時，不僅要考慮其對雜波的抑制能力，還應考慮到除波器也對于輸出的電阻產生一定的影響，為了使得除波器有著較好的抑制能力并且有較低的輸出電阻，設計一款符合要求的除波器。蓄電池在不同狀態下工作時，采用不同的參考值。蓄電池內部要采用交流電輸出電流，使得變流器在一般的工作狀態下，將內部生成的電流與外部電流進行比較，經過人為控制消除誤差。

1.4 進行儲能系統的構造設計

蓄電池的是由許多個單元組成，在使用過程中測量電池溫度，電壓，電阻，蓄電池的管理系統能很好的反映出蓄電池的狀態，蓄電池的管理系統可以對蓄電池的使用狀態進行監控和控制，在蓄電池出現障礙時，可以立即將有故障的電池隔離，防止對其他電池造成危害，并且可以利用變流器控制供電系統，供電網的管理系統可以對供電網的電壓，電流及一些重要參數進行控制，使得變流器在一些非正常狀況下能夠順利工作。

2 總結

現階段供電系統存在諸多問題，供電系統的最基本要求就是安全、環保、經濟等，也是未來供電系統發展的最終目標。但是隨著全球經濟的快速發展，電力系統正在發生著大的變化，主要存在的問題有：儲電容量小，雜波污染嚴重，環境污染大，人們對供電的要求也越來越高。為了提高配電系統的的供電質量，儲電技術得到了越來越多的推廣。現階段的儲能技術能夠把用電和發電分離開，用電和發電的不平衡將會影響電網的使用和控制。

本文通過分析儲能技術在配電網擴容中的應用，更加驗證了在配電網中增加儲能系統的必要性和緊迫性，通過一些分析了解了適用于配電網的儲能系統，設計一款變流控制系統。變流器內采用雙環控制，外部采用直流電儲備系統以控制電流的平衡，蓄電池在工作狀態時，采用直流電控制時，儲能設備恒定放電，此時蓄電池在放電。任何一點點微小的變化都會導致蓄電池的工作不穩定，通過發電設備可以對這個現象進行有效的控制。要將這些符合供電需求的儲能設備應用到實際工作中，儲能裝置大并且反應速度快就能夠保證在任何情況下運行功率的平衡，避免系統事故和供電障礙的發生。

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