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內(nèi)容簡介

　　《電池儲能系統(tǒng)集成技術(shù)與應(yīng)用》較為系統(tǒng)和全面地論述了電池儲能系統(tǒng)集成技術(shù)所面臨的問題與任務(wù)、系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵設(shè)備、運(yùn)行控制、電氣設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、消防安全設(shè)計(jì)、通信與控制、設(shè)備集成與安裝調(diào)試、建模仿真及先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用展望等，*后介紹了典型應(yīng)用案例與系統(tǒng)產(chǎn)品。《電池儲能系統(tǒng)集成技術(shù)與應(yīng)用》的內(nèi)容源于作者及其所在團(tuán)隊(duì)多年的技術(shù)研究與積累，寫作的初衷旨在為從事電池儲能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的工程師、高等院校從事儲能系統(tǒng)研究的教師和學(xué)生提供參考，目的在于拋磚引玉，促進(jìn)電池儲能系統(tǒng)集成技術(shù)在我國的發(fā)展。

作者簡介

　　陽光電源股份有限公司余勇博士，研究員，IEEE PES儲能系統(tǒng)與裝備分會常務(wù)理事，中國電機(jī)工程學(xué)會新能源并網(wǎng)與運(yùn)行專業(yè)委員會委員。自2006年加入陽光電源股份有限公司以來，一直從事變流器、儲能系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，對儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)、運(yùn)行機(jī)理、應(yīng)用需求、功能特性等均有著十分深入的理解。領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的儲能系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品在國內(nèi)外得到了大量的工程應(yīng)用，從我國西藏海拔5000m的數(shù)十兆瓦級縣域微電網(wǎng)，到馬爾代夫數(shù)百千瓦級海島微電網(wǎng)；從北美工商業(yè)需求側(cè)響應(yīng)，到常規(guī)發(fā)電機(jī)組黑起動；從各國風(fēng)光儲輔助新能源并網(wǎng)，到國內(nèi)火儲聯(lián)合AGC（自動發(fā)電控制）調(diào)頻，再到歐洲獨(dú)立一次調(diào)頻，積累了豐富的儲能系統(tǒng)集成與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。主持或參與科研任務(wù)8項(xiàng)，省級1項(xiàng)，已有50余項(xiàng)發(fā)明專利獲得授權(quán)，參與起草已發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，獲得了國家科技進(jìn)步二等獎、西藏自治區(qū)科學(xué)技術(shù)一等獎、新疆維吾爾自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎、中國電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎、廬州英才等獎項(xiàng)或榮譽(yù)。浙江大學(xué)年珩教授，IEEE高級會員，長期致力于新能源系統(tǒng)運(yùn)行與控制技術(shù)研究，相繼獲得國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目青年基金、面上基金以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等資助，對實(shí)際復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境下新能源及儲能系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)的研究，在系統(tǒng)精確建模、穩(wěn)態(tài)性能提升、暫態(tài)故障穿越等方面開展了長期、深入、富有創(chuàng)新性的研究。迄今已在新能源領(lǐng)域發(fā)表SCI/EI 論文170余篇，研究成果已在工業(yè)界得到大量成功應(yīng)用。

圖書目錄

前言
作者簡介
第1章　緒論 1
1.1　儲能市場概況 1
1.2　電池儲能的發(fā)展趨勢 4
1.3　電池儲能系統(tǒng)的基本特點(diǎn)與面臨的挑戰(zhàn) 9
1.4　電池儲能系統(tǒng)集成技術(shù)的任務(wù) 10
1.5　本書主要內(nèi)容 12
參考文獻(xiàn) 13
第2章　電池儲能系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵設(shè)備 15
2.1　電池儲能系統(tǒng)架構(gòu) 15
2.2　電池儲能系統(tǒng)性能指標(biāo) 16
2.3　電池及電池管理系統(tǒng) 19
2.3.1　先進(jìn)鉛酸電池 19
2.3.2　全釩液流電池 22
2.3.3　鋰離子電池 27
2.4　儲能變流器 33
2.5　電池儲能系統(tǒng)成本分析 38
2.6　小結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 39
第3章　電池儲能系統(tǒng)主要應(yīng)用與解決方案 43
3.1　火儲聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng) 43
3.1.1　火電機(jī)組AGC基本原理 43
3.1.2　火儲聯(lián)合系統(tǒng) 45
3.2　輔助新能源并網(wǎng) 47
3.2.1　削峰填谷 48
3.2.2　提高預(yù)測精度 50
3.2.3　平滑 53
3.2.4　直流耦合系統(tǒng)及控制 55
3.3　一次調(diào)頻 61
3.3.1　獨(dú)立一次調(diào)頻 61
3.3.2　新能源配置儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻 62
3.4　微電網(wǎng) 65
3.4.1　交流母線微電網(wǎng) 66
3.4.2　直流母線微電網(wǎng) 68
3.4.3　無縫切換 69
3.4.4　微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng) 70
3.5　小結(jié) 72
參考文獻(xiàn) 72
第4章　電池儲能系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì) 76
4.1　電氣系統(tǒng)概述 76
4.2　低壓開關(guān)柜設(shè)計(jì) 77
4.2.1　電氣絕緣 77
4.2.2　導(dǎo)體設(shè)計(jì) 81
4.2.3　短路故障導(dǎo)體應(yīng)力計(jì)算 84
4.2.4　低壓斷路器 91
4.2.5　交流低壓SPD 95
4.3　變壓器 101
4.3.1　變壓器的選型 101
4.3.2　交流接地方式 103
4.4　高壓開關(guān)柜 106
4.4.1　高壓開關(guān)柜的選型 106
4.4.2　中置柜 107
4.4.3　環(huán)網(wǎng)柜 109
4.4.4　C-GIS 113
4.4.5　高壓電力線纜的選型 114
4.4.6　高壓避雷器 115
4.5　電池匯流柜的設(shè)計(jì) 116
4.5.1　直流匯流回路設(shè)計(jì) 116
4.5.2　直流側(cè)極間短路故障分析 121
4.6　控制配電設(shè)計(jì) 128
4.7　電池儲能系統(tǒng)并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響 129
4.8　小結(jié) 133
參考文獻(xiàn) 133
第5章　電池儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安全設(shè)計(jì) 140
5.1　整體結(jié)構(gòu) 140
5.2　圍護(hù)結(jié)構(gòu)與布局 144
5.3　接地與靜電防護(hù) 146
5.4　熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 147
5.4.1　散熱冷卻方式 148
5.4.2　電池功耗發(fā)熱量計(jì)算 153
5.4.3　外部靜滲入熱量計(jì)算 155
5.4.4　溫控系統(tǒng)功率計(jì)算及控制邏輯 158
5.5　結(jié)構(gòu)與散熱仿真 161
5.6　系統(tǒng)火災(zāi)與自動滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì) 165
5.6.1　火災(zāi)與電池?zé)崾Э?165
5.6.2　自動滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì) 169
5.6.3　火探管滅火系統(tǒng) 180
5.7　小結(jié) 181
參考文獻(xiàn) 182
第6章　電池儲能系統(tǒng)本地控制與遠(yuǎn)程通信 186
6.1　電池儲能系統(tǒng)本地控制與管理 186
6.1.1　本地控制器硬件平臺 187
6.1.2　電池儲能系統(tǒng)內(nèi)部通信方式 188
6.1.3　本地控制器軟件架構(gòu) 193
6.1.4　電池儲能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與控制邏輯 195
6.2　電池儲能系統(tǒng)監(jiān)控與能量管理 200
6.2.1　電池儲能系統(tǒng)通信設(shè)備配置 200
6.2.2　電池儲能系統(tǒng)站級SCADA系統(tǒng) 201
6.2.3　能量管理系統(tǒng) 203
6.3　IEC 61850在電池儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用 206
6.3.1　IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn) 206
6.3.2　IEC 61850技術(shù)特點(diǎn) 209
6.3.3　IEC 61850建模的基本概念 210
6.3.4　電池儲能系統(tǒng)的IEC 61850建模 215
6.4　小結(jié) 219
參考文獻(xiàn) 220
第7章　電池儲能系統(tǒng)設(shè)備集成安裝與檢驗(yàn) 222
7.1　集裝箱及戶外柜檢驗(yàn) 222
7.2　電氣設(shè)備安裝與檢驗(yàn) 223
7.2.1　高壓開關(guān)柜安裝與檢驗(yàn) 223
7.2.2　變壓器安裝與檢驗(yàn) 228
7.2.3　低壓開關(guān)柜安裝與檢驗(yàn) 229
7.2.4　儲能變流器安裝與檢驗(yàn) 231
7.2.5　直流匯流柜及直流線纜安裝與檢驗(yàn) 232
7.3　溫控系統(tǒng)安裝與檢驗(yàn) 234
7.4　消防系統(tǒng)安裝與檢驗(yàn) 236
7.5　電池儲能系統(tǒng)出廠調(diào)試 237
7.6　電池儲能系統(tǒng)起吊運(yùn)輸與現(xiàn)場安裝 239
7.6.1　起吊運(yùn)輸 239
7.6.2　現(xiàn)場安裝 240
7.7　小結(jié) 241
參考文獻(xiàn) 242
第8章　電池儲能系統(tǒng)建模與仿真 243
8.1　儲能電池建模 243
8.1.1　常用電池模型 243
8.1.2　改進(jìn)型電池模型 244
8.2　鋰離子電池仿真分析 246
8.3　鉛酸電池仿真分析 249
8.4　儲能變流器建模與控制 252
8.4.1　儲能變流器同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系建模 252
8.4.2　儲能變流器矢量控制 255
8.4.3　儲能變流器虛擬同步機(jī)控制 256
8.5　系統(tǒng)仿真 259
8.5.1　調(diào)頻控制 259
8.5.2　調(diào)壓控制 263
8.5.3　緊急功率支撐 267
8.5.4　調(diào)峰控制 268
8.5.5　計(jì)及SOC變化的電池儲能系統(tǒng)控制 270
8.6　小結(jié) 273
參考文獻(xiàn) 273
第9章　先進(jìn)技術(shù)在電池儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用展望 275
9.1　電池儲能系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng) 275
9.1.1　物聯(lián)網(wǎng)概述 275
9.1.2　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電池儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用 276
9.1.3　物聯(lián)網(wǎng)對電池儲能系統(tǒng)的要求 279
9.2　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電池儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用 279
9.2.1　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電池儲能系統(tǒng)實(shí)時容量識別 280
9.2.2　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電池儲能系統(tǒng)軟故障狀態(tài)識別與保護(hù) 284
9.2.3　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電池儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用展望 287
9.3　電池儲能系統(tǒng)與區(qū)塊鏈技術(shù) 288
9.3.1　區(qū)塊鏈技術(shù)概述 288
9.3.2　共享儲能技術(shù) 290
9.3.3　基于區(qū)塊鏈技術(shù)的共享儲能交易體系 291
9.3.4　基于區(qū)塊鏈技術(shù)的共享儲能商業(yè)運(yùn)營思考 296
9.4　小結(jié) 297
參考文獻(xiàn) 298
第10章　儲能集成技術(shù)典型應(yīng)用案例與系統(tǒng) 301
10.1　典型應(yīng)用案例 301
10.1.1　雙湖微電網(wǎng) 301
10.1.2　兆光火儲聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng) 305
10.1.3　日本直流光儲項(xiàng)目 308
10.1.4　夏威夷風(fēng)儲項(xiàng)目 311
10.2　典型電池儲能系統(tǒng) 312
10.2.1　Younicos電池儲能系統(tǒng) 312
10.2.2　CellCube電池儲能系統(tǒng) 313
10.2.3　Ingeteam電池儲能系統(tǒng) 315
10.2.4　Power Electronics電池儲能系統(tǒng) 317
10.3　小結(jié) 318