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第1章 电能储存的相关问题 1

1.1 电能储存面临的困难 1

1.2 电能储存的原因 2

1.3 电网储能的增值 4

1.4 储能管理 6

1.5 参考文献 8

第2章 储能的最新发展 11

2.1 概述 11

2.2 储能技术 11

2.3 储能系统的特性 12

2.3.1 储能容量 12

2.3.2 最大功率和时间常数 12

2.3.3 能量损失和效率 13

2.3.4 老化 13

2.3.5 成本 13

2.3.6 能量和比功率 13

2.3.7 响应时间 14

2.3.8 灰色能量 14

2.3.9 能量状态 15

2.3.10 其他特性 15

2.4 水力储能 15

2.4.1 水力储能原理 15

2.4.2 练习：黑湖电站 16

2.5 压缩空气储能 19

2.5.1 压缩空气储能原理 19

2.5.2 第一代和第二代压缩空气储能 19

2.5.3 绝热压缩空气储能 21

2.5.4 空气储能 22

2.5.5 液压气动储能 22

2.6 热态储能 23

2.6.1 显热储能 23

2.6.2 潜热储能 24

2.7 化学储能 24

2.7.1 电化学储能 24

2.7.2 氢气储能 28

2.8 动能储能 29

2.9 静电储能 30

2.10 电磁储能 30

2.11 储能技术的对比性能 31

2.12 参考文献 32

第3章 电力系统中储能的应用和价值 34

3.1 概述 34

3.2 电力系统介绍及其运行 36

3.2.1 发电装置 37

3.2.2 电网 39

3.2.3 需求 41

3.2.4 电力系统运行的基础知识 42

3.3 储能可提供的服务 51

3.3.1 概述 51

3.3.2 并入输电网所需的服务 52

3.3.3 为输电系统运营商提供的潜在附加服务 53

3.3.4 储能为配电系统运营商提供的潜在服务 55

3.3.5 为集中式发电业主提供的服务 64

3.3.6 为可再生能源分散式发电商提供的服务 66

3.3.7 为用户提供的服务 71

3.3.8 从市场活动中获取的利益 75

3.4 储能对处理拥堵事件贡献的示例 77

3.4.1 电网充电状态的指标 77

3.4.2 电网演进愿景 77

3.4.3 布列塔尼拥堵事件的处理 78

3.5 储能对孤岛电网频率控制提供动态支持的示例 79

3.5.1 服务背景和潜在利益 79

3.5.2 什么是欠频甩负荷 79

3.5.3 动态支持的技术规范 80

3.5.4 详细研究动态支持所采用的方法 81

3.5.5 第一阶段：理论方法 82

3.5.6 第二阶段：动态模拟 85

3.5.7 第三阶段：实验室执行 85

3.5.8 经济价值决策 87

3.5.9 结论 88

3.6 总结 88

3.7 参考文献 88

第4章 模糊逻辑及其在混合风-柴油机系统动能储存管理中的应用 94

4.1 概述 94

4.2 模糊逻辑介绍 94

4.2.1 模糊推理原理 94

4.2.2 模糊逻辑与布尔逻辑 95

4.2.3 模糊管理程序的阶段 97

4.2.4 模糊推理示例 100

4.3 孤立网络中风动能储能与柴油发电机的组合 103

4.3.1 概述 103

4.3.2 能量管理策略 103

4.3.3 模糊逻辑管理程序 105

4.3.4 使用模糊管理程序的模拟结果 106

4.3.5 简单滤波的模拟结果 108

4.4 结论 110

4.5 参考文献 111

第5章 配有储能系统的风力发电管理程序构建方法 112

5.1 概述 112

5.2 能量系统的研究 112

5.3 管理程序开发方法 113

5.4 规范 113

5.4.1 目标 113

5.4.2 限制 114

5.4.3 实施动作 114

5.5 管理程序结构 115

5.5.1 输入值 115

5.5.2 输出值 115

5.5.3 管理程序开发工具 115

5.6 各种运行状态的确定：功能图 117

5.6.1 N1功能图 118

5.6.2 N1.1 功能子图 118

5.6.3 N1.2 功能子图 119

5.6.4 N1.3 功能子图 120

5.7 隶属函数 120

5.8 运行图 122

5.8.1 N1运行图 123

5.8.2 N1.1 运行子图 123

5.8.3 N1.2 运行子图 124

5.8.4 N1.3 运行子图 124

5.9 模糊规则 125

5.10 实验验证 125

5.10.1 管理程序的植入 125

5.10.2 实验配置 127

5.10.3 实验结果和分析 128

5.11 总结 131

5.12 参考文献 132

第6章 混合多源／多储能系统的管理程序设计 134

6.1 概述 134

6.2 含风力发电的混合多源系统管理程序的构建方法 135

6.2.1 系统规格的确定 135

6.2.2 管理程序架构 136

6.2.3 功能框图定义 138

6.2.4 隶属函数的确定 140

6.2.5 运行图的确定 144

6.2.6 模糊规则提取 145

6.3 混合多源系统中不同变量特性的比较 145

6.3.1 模拟系统的特点 145

6.3.2 不同混合源变量的模拟 147

6.3.3 根据不同指标对混合电源的特性进行比较 154

6.4 结论 154

6.5 附录 155

6.5.1 输出值波动范围 155

6.5.2 模糊规则 156

6.6 参考文献 157

第7章 并网型绝热压缩空气储能的能量管理和经济性提升 159

7.1 概述 159

7.2 储能提供的服务 160

7.2.1 储能规划 160

7.2.2 频率控制 160

7.2.3 拥塞管理 160

7.2.4 易变的可再生能源发电保障 161

7.3 监管策略 161

7.3.1 方法 161

7.3.2 目标、限制和实施动作 162

7.3.3 管理程序结构 162

7.3.4 功能图的确定 163

7.3.5 隶属函数的确定 166

7.3.6 运行图的确定 168

7.3.7 模糊规则的提取 170

7.3.8 指标 170

7.4 服务的经济价值 170

7.4.1 购买／销售机制 170

7.4.2 频率控制计费 170

7.4.3 额外服务计费 171

7.5 应用 171

7.5.1 测试电网 171

7.5.2 储能用于辅助服务时的贡献收益 172

7.5.3 模糊管理程序与布尔管理程序的利益对比 175

7.6 结论 177

7.7 致谢 177

7.8 参考文献 177