电化学储能电站技术

 介绍了电化学储能电站发展及应用、组成、关键设备系统技术、运行控制技术、调试及测试技术，涉及面广，内容翔实

 “双碳战略”的实施、新型电力系统的建设、新能源的快速发展，促进了新型储能电站规模化建设和运营的新阶段。为促进电化学储能电站的发展，加强储能从业人员对储能电站结构组成、设备原理及控制技术的交流和学习，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院组织编写了《电化学储能电站技术》一书。
　　本书共十章，分别介绍了电化学储能电站发展及应用、组成、关键设备系统技术、运行控制技术、调试及测试技术，涉及面广，内容翔实，具有较好的参考价值。

 余斌，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院继电保护中心技术专责，高级工程师，长期从事电力系统继电保护技术、储能科学与工程技术研究，深度参与湖南储能电站示范工程建设，牵头/参与多个电化学储能科技项目。

 前言
1 电化学储能电站概述 1
1. 1 电化学储能电站的基本概念及特点  1
1. 2 电化学储能电站的发展概况与趋势  2
1. 3 电化学储能电站在电力系统中的需求与应用  14
1. 4 电化学储能电站在电力系统中的应用前景及挑战  18
2 电化学储能电站的组成及工作原理  23
2. 1 电化学储能电站的组成 23
2. 2 电化学储能电站的典型架构及工作原理 24
3 储能电池技术  31
3. 1 常见的储能电池  31
3. 2 电池的基本性能  36
3. 3 磷酸铁锂电池的组成结构及重要参数  41
3. 4 电池的运行要求  50
4 电池管理系统技术  57
4. 1 电池管理系统架构  57
4. 2 电池管理系统功能  58
4. 3 电池管理系统工作原理 63
4. 4 电池管理系统均衡策略 66
4. 5 电池管理系统保护策略 73
4. 6 电池 SOC 估算  75
4. 7 电池管理系统绝缘检测 80
5 储能变流器技术  83
5. 1 储能变流器的工作原理及基本电路  83
5. 2 储能变流器的主要技术性能指标  90
5. 3 储能变流器的控制技术  103
5. 4 储能变流器的保护配置  112
5. 5 储能变流器新型控制技术  117
6 储能电站监控系统  125
6. 1 储能电站监控系统概述  125
6. 2 储能电站监控系统架构  126
6. 3 储能监控主站  130
6. 4 能量管理系统  146
7 电化学储能电站系统运行控制技术  151
7. 1 储能电站控制系统架构  151
7. 2 AGC  154
7. 3 AVC  166
7. 4 储能电站协调控制系统架构与技术  174
8 电化学储能电站继电保护与安全自动装置技术  183
8. 1 元件保护  183
8. 2 防孤岛保护  188
8. 3 频率电压紧急控制  191
8. 4 源网荷储控制  195
8. 5 故障录波装置及继电保护故障信息系统  199
9 电化学储能电站消防安全技术 209
9. 1 储能锂离子电池安全风险概述 209
9. 2 储能锂离子电池热失控机理分析 213
9. 3 电化学储能电站火灾预警分析 217
9. 4 电化学储能电站消防系统技术 223
9. 5 电化学储能电站消防安全管理 232
9. 6 国内外电化学储能电站典型安全事故案例  246
10 电化学储能电站调试技术  253
10. 1 储能电站设备单体调试 253
10. 2 储能电站对拖联调试验 274
10. 3 储能电站并网试验  294
10. 4 储能电站源网荷系统调试  322
10. 5 储能电站 AGC 功能试验  328
10. 6 储能电站 AVC 功能试验  334
参考文献  339

 能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上部署未来能源领域重点工作: 要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局, 拿出抓铁有痕的劲头, 如期实现2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。要构建清洁低碳安全高效的能源体系, 控制化石能源总量, 着力提高利用效能, 实施可再生能源替代行动, 深化电力体制改革, 构建以新能源为主体的新型电力系统。在高比例可再生能源场景下, 对于能源的灵活性需求随之将会大幅增长。在此背景下, 储能作为优质的灵活性资源, 如何为系统提供可靠、高效、安全以及优质的灵活性服务, 将是一个重要课题。电化学储能在电网侧正处于发展初期,还在工程示范阶段, 相关技术需要重点加大力度普及推广。鉴于电化学储能建设劲头正盛, 电网侧储能技术刚刚起步, 相关从业与研究人员所能参考的现场资料寥寥可数, 给工程建设、运维管理、技术开发造成了极大困扰。值此严峻形势下, 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院牢记使命,奋勇当先, 结合湖南电网侧储能电站建设经验, 组织编写《电化学储能电站技术》一书, 以期为推动储能行业进一步发展贡献力量。
本书第1、2、4、6、8、10 章由余斌主编, 第3 章由向缨竹主编, 第5 章由严亚兵主编, 第7、9 章由赖锦木主编,李辉和黄博文负责全书的校核和技术指导。本书受到湖南省电力有限公司科研资助, 得到湖南省长沙市电化学储能电站一期示范工程各参建单位, 特别是浙江南都能源互联网有限公司、国电南瑞南京控制系统有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、杭州协能科技股份有限公司的大力支持, 同时对本书所引用的公开发表的国内外有关研究成果的作者、各制造厂家生产装置中公开发表的技术成果的作者, 在此一并表示衷心感谢。
由于编者水平有限, 书中难免有不妥或纰漏之处, 恳请读者批评指正。
编者
2021 年7 月