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1、第8章习题答案8-1请简述储能成组、集成技术的概念。解：成组技术：电池成组技术将电池单体通过成组方式组合成比电池单体能量等级更高的电 池模组，是大容量储能系统的核心技术之一。储能电池模组的成组方式主耍有三种：直接串 联、先串后并和先并后串。集成技术：与成组技术类似，集成技术是将电池模组整合成储能电站的技术。电池模组 通过串并联的方式进行组合后与储能变流器(PCS)连接，将直流电变为交流电，再通过升 压变压器提高电压等级，进而汇聚成储能电站。8-2请简述储能平抑新能源出力波动、跟踪计划出力、削峰填谷和调频控制的原理。解：平抑新能源出力波动：风电场、光伏电站等新能源发电站的出力具有较大的波动性，其
2、 并网发电后会引发电网出现电力平衡等一系列问题。为了平抑新能源出力的波动，可在电网 配置一定容量的储能，通过储能系统的充放电调节，减小新能源的出力波动；跟踪计划出力：考虑到了新能源场站的随机间歇性，储能电站通过跟踪控制补偿新能源 场站实际功率与发电计划的差值，以满足运行调度要求；削峰填谷:在电力负荷处于低谷期时，电网向储能系统充电;在电力负荷处于高峰期时， 储能系统向电网放电；调频控制：发电机运行如遇负荷突增情况时，根据发电机及负荷的频率调节特性，在储 能电站、传统机组以及综合负荷的共同作用下，使系统到达新的稳定运行点。8-3请简述多储能单元间功率分配策略的原理。解：在对储能电站内部的各个储能
3、单元进行功率分配时，需要考虑每个储能单元的容量、电 池荷电状态(SOC)、待充放电功率等因素的影响。在各储能单元的荷电状态、额定功率和 容量均相同的情况下，可以采用均分法对每个储能单元的充放电功率进行分配；在各储能单 元的额定功率和容量不同时，可以采用比例法对每个储能单元的充放电功率进行分配；在各 储能单元的荷电状态不同时，应以它们的SOC为约束条件进行功率分配。8-4 一台120KVA不间断电源共有32节12V238Ah串联的蓄电池，假设将其以20%的负载率 放电30分钟后，试问该不间断电源剩余容量占比。解：实际负载为：120x20%=24KW；输出电压为：32xl2=384V；不间断电源输
4、出时间：384x238:24000=3.8h ；供电30分钟所占输出时间比例：3060+3.8=13%；剩余容量占比：1-13%=87%。8-5假设某地区建设26MW/52MWh储能电站,考虑到经济、环境、平安等因素，采用电压 为：3.2V,标称容量为344Ah的单体电池进行集成，12个单体电池串联组成电池模块， 20个电池模块串联组成电池包，4个电池包并联组成储能单元，52个储能单元并联构成该 储能电站。试推导电池模块、电池包、储能单元、储能电站的电压、容量组成情况。解：对于每个电池模组：由题意得，每12个电池单体串联，构成一个电池模组，那么电池模组的电压等级为：3.2xl2=38.4V；电
5、池模组的容量为：38.4x344； 1000= 13.2096KWh；对于每个电池包：由题意得，每20个电池模组串联，构成一个电池包，那么每个电池包的电压等级为：12x3.2x20=768V；每个电池包的容量为：768x344； 1000=264.192KWh；对于每个储能单元：由题意得，每4个电池单包并联，构成一个储能单元，那么储能单元的电压等级为：12x3.2x20=768V；储能单元的容量为：768x344x41000= 1056.768KWhlMWh；对于储能电站：由题意得，每2个储能单元放置在一间电池室内，储能电站由26个电池室内的储能单 元通过并联方式组成，那么储能电站的电压等级为
6、：12x3.2x20=768V；储能电站的容量约为：lMWhx2x26=52MWh；8-6假设某储能电站额定功率为500kW,包含UI、U2、U3、U4共4个储能单元。该电站 在某时刻接收到调度指令为200kW。试分别计算：（1）各储能单元的额定功率值相等，且此 时各单元SOC值相等，求U1U4各自分配的功率值；（2）各储能单元UI、U2、U3、U4的 额定功率值不等，UI、U2的额定功率分别为75kW、175kW, U4分配的功率指令值为 20kW,求U3、U4的额定功率以及U1U4各自分配的功率值。解：（1）各储能单元的荷电状态、额定功率均相同时由题意得：储能单元U1分配的功率为：Pi=50kW；同上，储能单元U2、U3和U4分配的功率均为50kW。（2）各储能单元的荷电状态相同，额定功率不同时 由题意得：储能单元U4的额定功率为：P4 = 20xf =50kW；储能单元U3的额定功率为：03 = 500 - 75 - 175 - 50 = 200kW；储能单元U1在200kW调度指令下的分配功率为：Pi = 75+3 = 30kW； 储能单元U2在200kW调度指令下的分配功率为：P2 = 175-1 = 70kW； 储能单元U3在200kW调度指令下的分配功率为：= 200 -f = 80kWo