1 分布式储能在电力系统的应用场景
1.1 削峰填谷
近年来，电网负荷峰【fēng】谷差日益增大，可再生能源发【fā】电在电网【wǎng】渗透率的不断提高又进一【yī】步导【dǎo】致【zhì】电网【wǎng】调【diào】峰压【yā】力增大。利用储【chǔ】能装置在【zài】负【fù】荷高【gāo】峰时期放电，负荷【hé】低谷时期从电【diàn】网充电，减少高【gāo】峰负荷需求，节【jiē】省用电费用，从而达到改善负荷特性、参与系【xì】统调峰的目的。通过实【shí】施【shī】削峰填谷【gǔ】，可以提高电力系统设备【bèi】的利【lì】用率并且延缓或【huò】减少【shǎo】发-输-配电环节设备的扩容与升级【jí】。
根据实施主体的不同，储能系统进行削峰填谷的目标也有差异：
①当储能系统实【shí】施主【zhǔ】体为【wéi】电网时，从电【diàn】网【wǎng】调【diào】峰角度考【kǎo】虑【lǜ】，为【wéi】减少常规发电机组的开停机次数【shù】以及旋转备用的容量，储能系统【tǒng】削峰【fēng】填谷的目标应为负荷波动小、峰谷差小。②当【dāng】储能【néng】系【xì】统实施【shī】主体为用户【hù】或者第三方投【tóu】资方时，储能【néng】系统削峰填谷的目标则变为【wéi】节省电费、最大【dà】限度套利【lì】。目【mù】前的储能【néng】系统削峰【fēng】填谷控制策【cè】略多以负荷【hé】波动【dòng】最小【xiǎo】为目标函数，并辅助经济【jì】性分析，从而实现储能系统充【chōng】放电的优化管理。
1.2提高供电可靠性和电能质量
为防止电力系统的重【chóng】要用户在【zài】电【diàn】网故障或【huò】停【tíng】电时的经济损失【shī】，通过配置一定【dìng】容量的储能系统作为【wéi】应急【jí】电源【yuán】或不【bú】间断电源【yuán】，可有效提高供电可【kě】靠性【xìng】。另【lìng】外，储能系统【tǒng】可实现【xiàn】高效快速地有功和无功【gōng】控【kòng】制【zhì】，快【kuài】速响应系统扰【rǎo】动，调整频率与电压，补偿负荷波动【dòng】，提高系统运行稳定性，改善电能质量。
1.3 调频
储能系统尤其【qí】是电【diàn】池储能技术具备响应速度【dù】快、双向【xiàng】调节能力等优点，比传统的调频手段更加【jiā】高效。但由于储能【néng】系【xì】统经济性的制【zhì】约，电池储能系统的容量比传【chuán】统调频电【diàn】源小，因此储能系统参【cān】与系统调频一般【bān】是与【yǔ】传统的调频电【diàn】源【yuán】进行组【zǔ】合使用。在储能参与系统一次调频方面，有文献对储能系统辅【fǔ】助常规机组进行一次调频的【de】控制【zhì】策略【luè】进行了【le】研究，主要使用了改进【jìn】下【xià】垂控制方法【fǎ】。储能系【xì】统也可与风电联合提高风电机组【zǔ】的【de】一【yī】次调【diào】频能力，。此种模式下，也会相应减小【xiǎo】风【fēng】电场【chǎng】弃风量。在储能参与系统二【èr】次调频方面，针对传【chuán】统调频中【zhōng】，火电机组响【xiǎng】应速度慢【màn】、机【jī】组爬坡【pō】速【sù】率【lǜ】低等问题，主【zhǔ】要从储能系统辅助【zhù】调频的角【jiǎo】度，提出了基于模糊控制、遗传【chuán】算【suàn】法【fǎ】、灵敏度分析的储能系统参与调频控制方法，从而改善【shàn】电【diàn】网调频性能。
1.4 分布式可再生能源消纳
分【fèn】布式风电、光伏等可再生能源发电的随机性、波动【dòng】性特点将会【huì】对其【qí】接入的配电网【wǎng】运【yùn】行控制产【chǎn】生【shēng】冲击。储【chǔ】能系统可平滑分布式风光发电的有功【gōng】功率波动、改善电能质量【liàng】、提高跟踪计划出力【lì】的能力【lì】，从【cóng】而减小【xiǎo】分布式风光发【fā】电【diàn】对电网的【de】冲击，促【cù】进电【diàn】网【wǎng】接纳高渗透率分布【bù】式可再【zài】生能【néng】源【yuán】发电【diàn】的能【néng】力。目前，储能系统提高集中式【shì】大规【guī】模可再生能能源发电【diàn】方面，主要开展了平滑风光出力波动、跟踪计划等方面的【de】控制技术研究，成果较多。分布式可再生能源【yuán】发电由于接入位【wèi】置【zhì】、利用【yòng】方式与集【jí】中式发【fā】电不【bú】同，因此控制需求也【yě】有差【chà】异，这方面的【de】研究目前刚处于起步阶段。
2 分布式储能系统配置技术
储能系统【tǒng】在微电网、配电侧、用户侧的分布式应用已通过理论及实践验证了可行性。现阶段，储能成本相对较高，储能的经【jīng】济性问题仍是制约其【qí】大规模【mó】商业化应【yīng】用的重【chóng】要因【yīn】素。但若考虑储能系统的附加价值，从技【jì】术指标、经济效益、社会效益方面综合分析评估【gū】，对储能【néng】系统【tǒng】进行优化【huà】配【pèi】置，并对储能系统的运行策【cè】略【luè】进行优化，将会有力促进分【fèn】布式储能的应用。储能【néng】技术是微电网【wǎng】的重要组成部分，近年来【lái】微【wēi】电网的理【lǐ】论【lùn】与实践成【chéng】果较【jiào】多，储【chǔ】能配置技术的研【yán】究也比较成熟。一般【bān】以微电【diàn】网内部的【de】功【gōng】率平衡、分【fèn】布式可再【zài】生能源【yuán】发电【diàn】利【lì】用率以及微电网可靠性等【děng】技【jì】术指标以及系统经济性【xìng】作为优化【huà】目标函【hán】数，采【cǎi】用优化【huà】算法求解得出【chū】储【chǔ】能【néng】容量配【pèi】置方案。
3 分布式储能系统的应用案例
分布式储能在电力系统【tǒng】的应用取决于储【chǔ】能技术特【tè】征与应用场景需求的对应性【xìng】。不同的应用场景【jǐng】对分【fèn】布式储能系统功率、能【néng】量【liàng】方【fāng】面的技【jì】术需求存【cún】在差异【yì】。对【duì】比目前几种类型【xíng】的储能技【jì】术【shù】，除抽水蓄能电站由于受地理条件的限【xiàn】制【zhì】无法以分布式储能的形式灵活【huó】应用之【zhī】外，其余类型【xíng】储能技术，如电【diàn】化【huà】学【xué】储能、超级电容器储能、超【chāo】导储【chǔ】能【néng】、压缩空气等均有进行分【fèn】布式应【yīng】用的潜力。储能【néng】在分【fèn】布式发电以及【jí】微电网中的示范【fàn】项目数【shù】量较【jiào】多。据CNESA统计，不考【kǎo】虑抽水蓄【xù】能和储【chǔ】热项【xiàng】目，截至2016年，应【yīng】用于分【fèn】布式发电【diàn】及微电网领域储【chǔ】能系统装机量占全【quán】部装机的【de】比例为57%。而在配电网侧、用户【hù】侧【cè】的应用还比【bǐ】较【jiào】少。储能在微电【diàn】网中应用主要体现在提供应急【jí】电源、提高分布式电源接入【rù】能力、改善电能质量、联络线【xiàn】功【gōng】率控制等方【fāng】面【miàn】。以城市微电网-新【xīn】能源产【chǎn】业基【jī】地八达【dá】岭新能源孵化器【qì】智能【néng】微电网项【xiàng】目【mù】为【wéi】例，介绍【shào】储能系【xì】统在其中应【yīng】用情况。该微电网包括开闭所、配电室、建筑能源【yuán】小屋、光【guāng】伏车棚能源小屋【wū】，总计29个子微电网，组成三级微电网群，其中光伏2MW、风电【diàn】60kW和【hé】储能系统【tǒng】2.5MW，储能【néng】系【xì】统【tǒng】由全钒液流电池、锂离子电池、超级电容器3种类型电池组成。储能【néng】系统主要用【yòng】于平衡【héng】分【fèn】布式电源及负荷突【tū】变、提升分布式风光发电【diàn】的稳定性。储能系统在配电侧【cè】应用主要以【yǐ】削峰填谷、提高分布式【shì】电源接纳能力、改【gǎi】善电【diàn】压质量、提高设备利【lì】用率【lǜ】等为主。国内储能在配电网【wǎng】侧的应用较早且比【bǐ】较大的【de】储能电站【zhàn】是深【shēn】圳【zhèn】宝清电池储能电【diàn】站。
4 分布式储能系统的前景及关键技术
随着储能【néng】系统尤其【qí】是电池储能技术经【jīng】济性的不【bú】断提高【gāo】，必【bì】将推动分布【bù】式储能系统的推广应用。目前的【de】技术储【chǔ】备尚不【bú】能支撑大量的【de】分布式储能系统接入电网的应用，分【fèn】布式储【chǔ】能【néng】系统在电网的应【yīng】用还有【yǒu】很大的研【yán】究需求。
(1)分布式储能提高分【fèn】布式风光可再生【shēng】能源【yuán】并网【wǎng】消纳技术研究【jiū】。从分布式风光发电【diàn】引起的配电网电【diàn】能【néng】质【zhì】量改善、调峰【fēng】等【děng】需求为切入点，开【kāi】展分布【bù】式储能【néng】容量配置、经济性分析以及控【kòng】制技术的研究，通过【guò】两者联【lián】合，提【tí】高配【pèi】电网的运行水平。
(2)分布式储能系统在电网的统一调度管理技【jì】术研究【jiū】。电网中接入的分布【bù】式储能【néng】系统【tǒng】数量达到一定规【guī】模时，对【duì】分布式【shì】储能系统进行有序的调【diào】度管【guǎn】理【lǐ】，使其【qí】不【bú】仅满足就【jiù】地【dì】的功能【néng】，同时还能通过统一的协调控制满足电网级的应用【yòng】，最大限【xiàn】度发挥分【fèn】布式储能【néng】系【xì】统的作用。
(3)储能系统【tǒng】分布式应【yīng】用的优化【huà】配置及经济性【xìng】分析【xī】技【jì】术研究【jiū】。目【mù】前的【de】分布式储【chǔ】能优化配置【zhì】多是针对特定的接【jiē】入点进行【háng】功率与容量【liàng】的优化配置。未来，以电网角【jiǎo】度【dù】进行统一布置时【shí】，应开展对分布式储能【néng】系统有序【xù】规划【huá】与配置技术研究，充分【fèn】发挥多点分布式储能【néng】聚合效应，实现对【duì】电网多种需求的支撑能力【lì】，并产生一【yī】定的经济、社会【huì】效益。
5 结语
分布式储能技术在配电网、用户【hù】侧、微电网、分【fèn】布【bù】式发电等【děng】方面【miàn】应用可产【chǎn】生【shēng】显著的经济和【hé】社会效益【yì】，应【yīng】用潜力巨大。本文从储能系统分布【bù】式应用的角度，总结分析了分【fèn】布【bù】式储能系统在电力系统中【zhōng】的应用场景。最后从提【tí】高分布式可【kě】再生能【néng】源消纳、分布式储能系统统一调【diào】度【dù】的角度【dù】，分析了未来分布式【shì】储能系【xì】统需关注的关【guān】键技【jì】术。
