趙鑫，錢本華，王睿，柳虎，翟碩，趙梓亦

（東北大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽 110819）

0 引言

傳統(tǒng)化石能源的不斷開采和使用帶來了很多全球性的問題，例如能源危機(jī)、環(huán)境污染、氣候變暖、資源短缺等［1］。氣候變暖和能源危機(jī)將深刻影響人類社會的發(fā)展。因此，節(jié)能減排和可再生能源的使用成為了目前的研究重點［2］。近年來，為實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級、低碳可持續(xù)發(fā)展，我國大力發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電、水電、光伏等可再生能源得到了快速發(fā)展，新能源裝機(jī)容量占比大幅提高；然而，新能源機(jī)組發(fā)電具有波動性、間歇性，其并網(wǎng)給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了負(fù)面影響，同時給電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰帶來巨大挑戰(zhàn)，極大地限制了可再生能源的利用［3］。目前將儲能裝置應(yīng)用于電力系統(tǒng)是解決以上問題的有效手段［4］。

本文首先介紹了常見儲能技術(shù)的概況及其優(yōu)缺點，以及目前已有的儲能工程項目；然后，分別從頻率穩(wěn)定、靜態(tài)電壓穩(wěn)定以及暫態(tài)電壓穩(wěn)定等3 個方面，研究了電化學(xué)儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的作用，并對研究成果進(jìn)行了簡要說明；最后，對未來電化學(xué)儲能技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景做出展望。

1 儲能技術(shù)類型及應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 儲能技術(shù)類型

儲能技術(shù)是指利用一些介質(zhì)或設(shè)備將能量存儲，并在需要的時候?qū)⒛芰吭籴尫诺募夹g(shù)。目前主要儲能技術(shù)類型包括以下幾種。

（1）抽水蓄能：以水作為儲能介質(zhì)，將電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷期的電能轉(zhuǎn)化為重力勢能存儲，在電力系統(tǒng)負(fù)荷高峰時將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能［5］。該技術(shù)具有高可靠性、高經(jīng)濟(jì)性、長運行周期、高容量的特點，常用于電力系統(tǒng)的調(diào)頻控制和頻率控制，但其受自然條件限制較大，且有投資規(guī)模大、投資周期長、轉(zhuǎn)化效率低等缺點。

（2）飛輪儲能：利用電動機(jī)帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為飛輪動能。該技術(shù)具有能量密度高、運行壽命長、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，目前國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)研究仍不多［6］。

（3）空氣壓縮儲能：在電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時利用電能將空氣壓縮到高壓設(shè)施中進(jìn)行儲能，并在需要時將壓縮空氣勢能釋放出來。該技術(shù)的優(yōu)點在于項目資金投入少、運行成本低、安全性高，但缺點在于容易受自然環(huán)境的影響且比容量較低［7］。

（4）超導(dǎo)磁儲能：將電能轉(zhuǎn)化為電磁能存儲在由超導(dǎo)材料制造的線圈中［8］。其優(yōu)點在于響應(yīng)速度快、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)換效率高、污染小，缺點在于超導(dǎo)磁材料價格昂貴，所需的相關(guān)設(shè)備也較多，投資較大。

（5）電化學(xué)儲能：主要通過電池內(nèi)部不同材料間的可逆電化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)能量的儲存，常見的不同類型電池特點見表1。文獻(xiàn)［9］對電化學(xué)儲能以及其他儲能技術(shù)的技術(shù)特征和應(yīng)用場景做出了總結(jié)。電化學(xué)儲能因具有響應(yīng)速度快、占用體積小、靈活性高等優(yōu)點被廣泛地應(yīng)用于可再生能源電力系統(tǒng)的多個環(huán)節(jié)之中，打破了原有電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、變、用同步的特性［10-11］。

表1 各類電池的特性對比Table 1 Characteristics of various types batteries

2021 年全球新增儲能裝機(jī)13 091.0 MW，其中電化學(xué)儲能裝機(jī)為7 536.2 MW，占比為57.6%，超過新增總量的一半（如圖1 所示）。因此，本文著眼于研究電化學(xué)儲能在電力系統(tǒng)中應(yīng)用。

圖1 2021年各類型儲能新增量占比Fig.1 Proportions of new installed energy storage units in 2021

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

鑒于儲能技術(shù)的重要性，各國均對該技術(shù)加大投入。美國、德國等發(fā)達(dá)國家在儲能技術(shù)方面的研究起步較早，并早已有了落地的示范項目［12］。近年來，澳大利亞、印度、意大利等國也相繼出臺了相關(guān)的支持政策，并且無論是政策出臺數(shù)量還是政策覆蓋區(qū)域均有所增長。

2012—2021 年全球新增電化學(xué)儲能規(guī)模如圖2所示。2021 年全球電化學(xué)儲能項目的累計裝機(jī)規(guī)模已超過21.0 GW，年增長高達(dá)7 536.2 MW，首次突破7.0 GW；相較于2020 年的裝機(jī)規(guī)模，同比增長了55.4%。圖2 中，2018—2021 年的新增裝機(jī)規(guī)模合計為16.9 GW，占比超過10 年新增裝機(jī)總數(shù)的80.0%。預(yù)計2025 年電化學(xué)儲能的年裝機(jī)量將增至12.0 GW，累計裝機(jī)容量將到達(dá)40.0 GW，并且其中90.0%以上都將是鋰電池。為順利實現(xiàn)2030 年前碳達(dá)峰目標(biāo)，預(yù)計2025年后電化學(xué)儲能裝機(jī)容量將保持12.0 GW/a以上的增量。

圖2 2012—2021年全球年新增電化學(xué)儲能規(guī)模Fig.2 New installed electrochemical energy storage capacities per year from 2012 to 2021

國內(nèi)對儲能技術(shù)的研究起步較晚，但由于政策支持，近幾年得到了迅速的發(fā)展，也陸續(xù)有項目落地，如2019 年12 月并網(wǎng)投運的英吉沙光伏電站儲能項目。國內(nèi)外在電化學(xué)儲能站的運行控制與應(yīng)用方面已有了較多的實際工程項目，見表2。儲能系統(tǒng)在功率輸出和能量儲存方面具備優(yōu)良特性，能有效解決新能源并網(wǎng)發(fā)電的波動性、間歇性與隨機(jī)性。2020 年12 月國電投新昌電廠電源側(cè)儲能電站項目并網(wǎng)，該項目投產(chǎn)后可參與電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰，能夠顯著改善江西電網(wǎng)對可再生能源的接納能力。2022年11月周口勇銘儲能電站送電成功，該項目能有效改善火電機(jī)組系統(tǒng)慣性大、啟停困難造成的調(diào)節(jié)延遲及調(diào)節(jié)偏差、自動增益控制（AGC）補(bǔ)償效果差以及風(fēng)電出力波動大等問題，提升了河南電網(wǎng)新能源消納水平。

表2 國內(nèi)外電化學(xué)儲能項目Table 2 Domestic and international electric energy storage projects

從以上儲能項目的落地情況可以看出，國內(nèi)外對電化學(xué)儲能在新能源發(fā)電和運行控制中的作用十分重視。隨著儲能電池效率的提高、運行壽命的增加以及制造成本的不斷下降，未來會有更多的電池儲能項目建成投產(chǎn)。如何利用電化學(xué)儲能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性將是未來國內(nèi)外學(xué)者的研究重點。

2 電化學(xué)儲能對系統(tǒng)穩(wěn)定控制的作用

2.1 頻率穩(wěn)定

隨著新能源容量的增加以及由此帶來的高比例電力電子設(shè)備并網(wǎng)，使電力系統(tǒng)的慣性降低進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)更容易出現(xiàn)頻率波動。儲能系統(tǒng)（Energy Storage System，ESS）通過控制電池的充放電以及功率大小，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的快速調(diào)節(jié)并對電力系統(tǒng)提供頻率支撐。

儲能系統(tǒng)在充放電能的過程中，通過使用虛擬同步機(jī)（Virtual Synchronous Generator，VSG）技術(shù)來模擬同步發(fā)電機(jī)正常運行時的工作特性，為系統(tǒng)慣量進(jìn)行支撐［13］。VSG 有2 個特性：一是調(diào)頻特性受調(diào)頻下垂系數(shù)控制［14-15］；二是阻尼特性受轉(zhuǎn)動慣量系數(shù)和阻尼系數(shù)的影響。目前，儲能VSG 技術(shù)的研究重點在控制策略的設(shè)計上，通過合理的策略改變下垂系數(shù)、慣性以及阻尼系數(shù)來提高頻率響應(yīng)特性［16］。同時，在設(shè)計控制策略時，要注意慣性系數(shù)和下垂系數(shù)的配合［13］，系數(shù)的調(diào)整有時會使系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。文獻(xiàn)［17］提出一種使用調(diào)頻的控制策略，但該方法無需改變慣性系數(shù)。文獻(xiàn)［18］選擇讓能量密度大的儲能電池承擔(dān)下垂特性輸出功率，功率密度高的儲能電池負(fù)責(zé)慣性特性的輸出功率，解決了傳統(tǒng)VSG 單一形式儲能時會出現(xiàn)的能量密度與功率密度相矛盾的問題。

近年來電動汽車逐漸興起，其自身所攜帶的電池也受到儲能領(lǐng)域的關(guān)注［19］。目前電力系統(tǒng)中配電側(cè)的調(diào)頻資源不足，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)頻難度大。大規(guī)模電動汽車所攜帶的電池為系統(tǒng)調(diào)頻帶來了大規(guī)模高靈活性調(diào)頻資源。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查，私家汽車每日96%的時間均處于停駛狀態(tài)，基于此研究人員提出了電動汽車向電網(wǎng)送電（V2G）技術(shù)，即將電動汽車的車載電池作為儲能裝置為電力系統(tǒng)提供服務(wù)［20-21］。電動汽車與電力系統(tǒng)相連后將成為電網(wǎng)中分布廣泛且容量龐大的分布式電化學(xué)儲能裝置。隨著電動汽車的快速發(fā)展，有效利用電動汽車車載電池來進(jìn)行電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)，發(fā)揮其優(yōu)勢為電力系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)，將成為儲能的一個重要研究方向。

早在2002 年就有電動汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的相關(guān)試驗，AC propulsion 公司將一輛電動汽車與加州電網(wǎng)相連，并為電網(wǎng)提供調(diào)頻服務(wù)［22］。在后續(xù)對電動汽車參與電力系統(tǒng)運行的研究中，通過計算V2G 業(yè)務(wù)的收入支出分析其商業(yè)模式，得出該服務(wù)可獲得顯著收益的結(jié)論。通過仿真驗證了在德國用電動汽車輔助調(diào)頻，每輛汽車可獲得30 歐元/月以上的收益［23-24］。之后有研究人員提出了針對不同車輛進(jìn)行的V2G可用容量評估方法［25］。

研究者通過線性矩陣不等式對車輛的狀態(tài)進(jìn)行控制達(dá)到電網(wǎng)頻率調(diào)整的目的［26-27］。文獻(xiàn)［28］研究了電動汽車在不同場景下參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的效果。文獻(xiàn)［29-30］在考慮電動汽車實際充電需求的前提下，根據(jù)汽車接入點的頻率偏差提供了分布式旋轉(zhuǎn)備用。文獻(xiàn)［31］通過判斷不同儲能方式的可用容量以及響應(yīng)特性，提出一種協(xié)調(diào)控制電動汽車和熱泵參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的方法，在該方法下的電動汽車電池充電狀態(tài)（State of Charge，SOC）將會保持在（85±5）%的范圍內(nèi)。文獻(xiàn)［19］考慮到不同電動汽車容量的不同，利用馬爾科夫鏈理論構(gòu)造了多狀態(tài)切換下的電動汽車調(diào)頻控制模型，所提的方法可以快速跟蹤電網(wǎng)調(diào)頻，且可調(diào)動功率的范圍更寬。文獻(xiàn)［32］采用同時提高電能收益和補(bǔ)償車主電池性能損耗的方式，促進(jìn)電動車參與調(diào)峰的積極性。文獻(xiàn)［33］從維持電動汽車電池能量和補(bǔ)給電池能量兩方面考慮，提出一種電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻的控制策略，但未考慮不同車主用車需求不同而導(dǎo)致的調(diào)頻容量不同。文獻(xiàn)［34］在滿足電動汽車車主用車差異性的前提下，提出了電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻的控制策略，但只考慮了電動汽車車主個體的差異性，并沒有對電動汽車電池容量在滿足用戶出行需求的前提下的合理分配。文獻(xiàn)［35］考慮了不同類型電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)度時可提供的容量不同，允許荷電狀態(tài)達(dá)到可供調(diào)度狀態(tài)的電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻，但是沒有將其視作可控負(fù)荷參與系統(tǒng)調(diào)頻。

2.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定

2.2.1 電化學(xué)儲能調(diào)壓調(diào)頻

電力系統(tǒng)中常用的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析的指標(biāo)有阻抗模、靈敏度以及特征值等?？稍偕茉吹牟粩嘟尤肟赡軙?dǎo)致電壓越限。傳統(tǒng)的投切電容器、有載變壓器等調(diào)壓設(shè)備由于機(jī)械限制無法快速響應(yīng)電壓波動［36］。電化學(xué)儲能系統(tǒng)可以通過控制逆變器的有功出力和無功出力來改變電力系統(tǒng)的潮流分布，進(jìn)而改善系統(tǒng)電壓。與傳統(tǒng)的調(diào)壓設(shè)備相比，電化學(xué)儲能調(diào)壓具有較高的響應(yīng)速度以及配置更靈活的等特點，尤其是在中低壓配電網(wǎng)中的應(yīng)用特別廣泛。

傳統(tǒng)用于調(diào)頻的水電、火電機(jī)組均具有各自的限制與不足［37］，而電化學(xué)儲能設(shè)備具有極快的響應(yīng)速度，而更快的響應(yīng)速度會使得頻率控制更加高效和精準(zhǔn)；同時，相比于傳統(tǒng)調(diào)頻機(jī)組，電化學(xué)儲能調(diào)頻需要更少的調(diào)控容量［38］。電力系統(tǒng)中常用的調(diào)頻指標(biāo)為有頻率變化率、頻率最低點和靜態(tài)頻率偏差［39-41］。文獻(xiàn)［42］對比了電池儲能系統(tǒng)與傳統(tǒng)參與調(diào)頻的火電機(jī)組，25.0 MW 的儲能設(shè)備的調(diào)頻效果相當(dāng)于83.3 MW 的火電機(jī)組，由此推算，電化學(xué)儲能的調(diào)頻效率約是火電機(jī)組的3.3 倍。另外，文獻(xiàn)［43-44］分析了儲能設(shè)備對火電機(jī)組的調(diào)頻效果，結(jié)果表明儲能調(diào)頻的效果為火電機(jī)組的6～25倍。

2.2.2 優(yōu)化控制算法

隨著儲能項目的陸續(xù)落地，配電側(cè)的可控設(shè)備數(shù)量將大幅增加，傳統(tǒng)的集中式電力系統(tǒng)電壓優(yōu)化控制在計算成本和計算時間上面臨巨大的考驗［45］。分散式電壓控制為該問題提供了解決的方向：其基本思路是先將整個電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個集群，并讓集群內(nèi)的各個節(jié)點相互強(qiáng)耦合而與其他集群中的節(jié)點松散耦合；另外，在每個集群中都設(shè)有一個本地的控制器，可以采集集群內(nèi)所有設(shè)備的信息并控制該區(qū)內(nèi)的電壓。這種控制方法不但可以實現(xiàn)每個集群內(nèi)部的最優(yōu)化，還可以實現(xiàn)最優(yōu)在不同集群間的靈活協(xié)調(diào)。這種控制方法適用于運行條件復(fù)雜的大規(guī)模配電系統(tǒng)［46］。有學(xué)者通過建立基于電氣距離劃分的儲能集群，根據(jù)先集群后節(jié)點以及越限嚴(yán)重的集群優(yōu)先這2 條基本原則，提出了一種分布式儲能集群調(diào)壓控制策略［47］。文獻(xiàn)［46］提出了一種新的集群劃分指標(biāo)，并使用考慮電動汽車接入工況下多時間尺度網(wǎng)絡(luò)動態(tài)聚類算法，結(jié)合模型預(yù)測算法（Model Predictive Control，MPC）對集群內(nèi)的區(qū)域電壓進(jìn)行優(yōu)化。文獻(xiàn)［48］考慮到儲能具有四象限運行的特性，利用PV 曲線對儲能容量以及配置地點對靜態(tài)電壓穩(wěn)定的影響，提出利用節(jié)點靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度和系統(tǒng)風(fēng)電并網(wǎng)容量值來確定儲能配置地點以及容量。

在解決靜態(tài)電壓穩(wěn)定問題時，分布式儲能的調(diào)壓策略需要與傳統(tǒng)的調(diào)壓策略相結(jié)合，還要與逆變器電壓控制策略相協(xié)調(diào)［49］。在采用分散式電壓控制時，集群的劃分指標(biāo)需要考慮對應(yīng)電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電壓靈敏度以及系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，并由此來確定調(diào)壓的關(guān)鍵節(jié)點。

2.3 暫態(tài)電壓穩(wěn)定

由于電力系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器的無功支撐有限，會出現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)動態(tài)無功支撐能力不足的情況，進(jìn)而使系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性面臨巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，節(jié)點電壓大幅度跌落，可能導(dǎo)致系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、光伏脫網(wǎng)。電力系統(tǒng)中常用的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性分析指標(biāo)有電壓跌落幅度、極限切除時間以及電壓恢復(fù)情況等［50］。電化學(xué)儲能站作為一種優(yōu)質(zhì)的調(diào)壓資源，可以有效輔助電網(wǎng)快速調(diào)壓并提供動態(tài)無功支撐，顯著提高電網(wǎng)電壓的調(diào)節(jié)能力和運行的靈活性［51-52］。目前已建成并具有電壓調(diào)節(jié)能力的電化學(xué)儲能項目有美國加州250.0 MW 的Gateway 儲能項目。在電壓恢復(fù)過程中，無功補(bǔ)償裝置的滯后性會導(dǎo)致電壓快速上升，進(jìn)而會導(dǎo)致風(fēng)電、光伏等新能源機(jī)組因暫態(tài)過電壓而脫網(wǎng)。而分布式電化學(xué)儲能可對上述問題進(jìn)行一定程度的改善并提高新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高電壓、低電壓穿越能力。文獻(xiàn)［53］通過研究暫態(tài)電壓穩(wěn)定機(jī)理建立了暫態(tài)過程中電壓穩(wěn)定裕度評估量化模型，進(jìn)而得出一種用于提升暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的光–儲聯(lián)合協(xié)調(diào)控制策略，提高了系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性。文獻(xiàn)［54］提出了一種基于混合儲能相互協(xié)調(diào)的暫態(tài)過電壓穩(wěn)定控制的策略，通過使用超級電容器來優(yōu)先響應(yīng)電壓的暫態(tài)波動，實現(xiàn)快速吸收直流側(cè)的不平衡功率。蓄電池在無功補(bǔ)償狀態(tài)工作時可以抑制母線電壓波動，提升了新能源機(jī)組的高電壓穿越能力。

當(dāng)系統(tǒng)受到大的擾動時，電壓在調(diào)整過程中可能會因為系統(tǒng)的負(fù)阻尼特性而出現(xiàn)長時間的振蕩?；诖耍醒芯空咛岢隼脙δ芟到y(tǒng)提升系統(tǒng)阻尼的方法來消減電壓的振蕩。文獻(xiàn)［55］通過在儲能控制環(huán)節(jié)引入虛擬電阻來對系統(tǒng)阻尼進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到抑制系統(tǒng)暫態(tài)電壓振蕩的效果，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性［53］。

相比于靜態(tài)電壓穩(wěn)定控制，暫態(tài)電壓穩(wěn)定控制更為復(fù)雜。目前對于新型電力系統(tǒng)配電網(wǎng)暫態(tài)電壓特性機(jī)理層面的研究還較少。并且暫態(tài)電壓的穩(wěn)定與其控制方法有極大的關(guān)系，而傳統(tǒng)的控制方法，例如比例積分（PI）控制具有一定的局限性：該方法的魯棒性較差，易受到不確定因素的干擾，當(dāng)系統(tǒng)阻尼不足時可能會發(fā)生電壓振蕩。目前，新的控制方法（如雙閉環(huán)的滑?？刂?、模型預(yù)測等）將是未來一段時間內(nèi)研究的重點方向。另外，將儲能與各個類型調(diào)壓設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，也是提升電壓穩(wěn)定性的有效手段。文獻(xiàn)［56］提出計及風(fēng)電不確定性問題對無功電壓優(yōu)化，對連續(xù)無功補(bǔ)償設(shè)備出力計劃。文獻(xiàn)［57］提出了光伏高滲透的配電網(wǎng)有功功率/無功功率協(xié)調(diào)控制方法，通過長短時間尺度上滾動優(yōu)化求解有功/無功出力。文獻(xiàn)［58］中增加了實時反饋矯正環(huán)節(jié)，通過對各個可調(diào)控設(shè)備進(jìn)行反饋矯正，減少投切次數(shù)，降低損耗，提高協(xié)調(diào)優(yōu)化的精度。

3 結(jié)論與展望

3.1 小結(jié)與建議

（1）電化學(xué)儲能技術(shù)是未來能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電力生產(chǎn)消費方式變革的重要支撐，在國內(nèi)外發(fā)展迅速。電化學(xué)儲能技術(shù)可以解決可再生能源發(fā)電的間歇性和隨機(jī)波動性問題，有效緩解高峰負(fù)荷供電的需求，提高現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備的利用率和電網(wǎng)運行效率；還可以應(yīng)對電網(wǎng)的突發(fā)性故障，提高電能質(zhì)量，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對優(yōu)質(zhì)、安全、可靠供電的要求。

（2）目前，電化學(xué)儲能參與電網(wǎng)調(diào)頻的主要問題基本得到了解決，但仍需在保證儲能響應(yīng)頻率偏差快速性的同時保證儲能運行的安全性、經(jīng)濟(jì)型。尤其是對于V2G 技術(shù)而言，主動抑制電池老化具有重大的研究價值。

（3）對電壓穩(wěn)定而言，分布式儲能調(diào)壓策略的優(yōu)化是關(guān)鍵。一方面，集中式控制方法計算效率低、控制不靈活，難以適應(yīng)海量分布式儲能調(diào)度要求。建議采用分散式控制策略協(xié)調(diào)各分布式儲能。另一方面，建議整理不同區(qū)域的電氣特性，制定合理的集群劃分指標(biāo)，將區(qū)域劃分為不同的集群，并合理選擇儲能配置地點和容量。

（4）對暫態(tài)電壓穩(wěn)定而言，分布式儲能能夠在短時吸收大量暫態(tài)能量，提高新能源機(jī)組的并網(wǎng)能力以及微電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。但這也給分布式儲能控制提出了更高的要求，控制策略不當(dāng)、系統(tǒng)阻尼不足可能會引發(fā)電壓振蕩。建議利用儲能對系統(tǒng)阻尼進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并進(jìn)一步改進(jìn)儲能系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定控制策略；建議儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)提升系統(tǒng)的動態(tài)無功支撐能力。

3.2 展望

在可再生能源日漸成為未來能源消費主力的同時，配電側(cè)安全穩(wěn)定問題逐漸顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)在：系統(tǒng)慣量不足且頻率特性復(fù)雜，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)頻難度增加；節(jié)點電壓因潮流逆流出現(xiàn)電壓越限；另外，暫態(tài)電壓的穩(wěn)定性較差容易導(dǎo)致新能源脫網(wǎng)、電壓振蕩等問題。

暫態(tài)穩(wěn)定控制可通過概率穩(wěn)定評估實現(xiàn)電源投退、負(fù)荷投退、故障等大擾動時動態(tài)調(diào)控頻率和電壓，這是未來研究提高暫態(tài)穩(wěn)定性的一個重要思路，但目前該方法在微電網(wǎng)中的實際應(yīng)用很少。如何在具體環(huán)境下有效使用暫態(tài)穩(wěn)定控制值得繼續(xù)研究。另外，隨著電動汽車的不斷增加，隨之到來的谷峰差可能繼續(xù)增大，關(guān)于電動汽車的集群管理以及最近興起的電動汽車換電站的集群管理將變得非常重要，協(xié)調(diào)控制具有移動特性的電動汽車必然需要有強(qiáng)大的集控系統(tǒng)。隨著大量電動汽車入網(wǎng)，需要物聯(lián)網(wǎng)平臺以及云計算技術(shù)結(jié)合多層次、多終端、大數(shù)據(jù)、云處理等手段來解決海量數(shù)據(jù)的處理問題，以求實現(xiàn)全局最優(yōu)。在滿足使用者所需電量要求的同時，減輕電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，并適當(dāng)參與電力系統(tǒng)的調(diào)頻、調(diào)峰等任務(wù)。最后，現(xiàn)階段配電側(cè)分布式儲能應(yīng)用場景仍存在局限性且考慮目標(biāo)單一，加強(qiáng)多元分布式儲能在多場景、多目標(biāo)下應(yīng)用也是未來的發(fā)展趨勢。