书名:锂离子电池储能系统集成与一致性管理
作者:惠东 李相俊 杨凯
出版社:机械工业出版社
出版时间:2023-03-01
ISBN:9787111718697
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惠东 ,中国电力科学研究院首席技术专家,享受国务院政府特殊津贴,IEC-TC120委员及联络官,中国电机工程学会电力储能专业委员会秘书长。一直从事电力储能技术研究工作,曾主持完成多项国家863、973、国家重点研发计划项目和课题,先后主导国家风光储输、国家能源多能互补项目、国内首座百兆瓦时储能电站、福建晋江百兆瓦时储能电站等重大科技示范工程。
李相俊 ,工学博士,教授级高工,中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所储能系统集成与配置技术研究室主任。长期从事储能与新能源领域研究工作。聚焦储能学科发展与工程应用技术瓶颈问题,主要开展了储能在源网荷不同场景下的规划配置与运行控制、储能系统集成与监控及并网应用等研究工作。入选英国工程技术学会会士(IET Fellow),担任中国电工技术学会理事、北京电工技术学会储能专委会主任委员。
杨凯 ,教授级高工,中国电科院储能与电工新技术研究所副总工,JEEE PES储能技术委员会储能系统与装备分委会副主席。长期从事大规模储能技术研究,先后担任国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家科技支撑计划、国家电网公司科技项目等课题负责人。曾获中国专利优秀奖,北京市科技进步二等奖,中国有色金属工业科技进步一等奖,国家电网公司科技进步一等奖等多项奖励。在国内外学术刊物上发表文章130余篇,已获授权国家发明专利70余项。
图2-14 静置时,磷酸铁锂电池在不同SOC区间的全频率阻抗谱
图2-15 不同SOC下的交流阻抗谱(充电过程)
图2-16 不同SOC下的交流阻抗谱(放电过程)
图2-21 拟合阻抗谱结果
图2-22 电池在不同SOC区间的静态阻抗谱
图2-24 电池在0.2 C 充电过程中,50次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-26 电池在0.2 C 充电过程中,100次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-28 电池在0.2 C 充电过程中,200次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-30 电池在0.5 C 充电过程中,50次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-32 电池在0.5 C 充电过程中,100次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-34 电池在0.5 C 充电过程中,200次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-36 电池在0.5 C 充电过程中,300次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-38 电池在1 C 充电过程中,100次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-40 电池在1 C 充电过程中,200次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-42 电池在1 C 充电过程中,300次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-44 电池在1 C 充电过程中,400次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-46 电池在0.2 C 放电过程中,50次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-48 电池在0.2 C 放电过程中,100次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-50 电池在0.2 C 放电过程中,200次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-52 电池在0.5 C 放电过程中,50次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-54 电池在0.5 C 放电过程中,100次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-56 电池在0.5 C 放电过程中,200次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-58 电池在0.5 C 放电过程中,300次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-60 电池在1 C 放电过程中,100次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-62 电池在1 C 放电过程中,200次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-64 电池在1 C 放电过程中,300次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图2-66 电池在1 C 放电过程中,400次循环后不同SOC区间下的阻抗谱
图3-9 圆柱形电池温度分布图
图3-10 锂离子电池在1 C 放电工况下正极的电势分布图
图3-11 锂离子电池在1 C 放电工况下的电流密度分布图
图3-17 电池电流密度、电势及温度云图
图3-19 电池模块仿真结果示意图
图4-14 电池电压实测与辨识结果对比(A01)
图4-30 控制效果图
图4-31 储能系统总功率实际与仿真曲线
图4-32 各储能单元SOC实际与仿真曲线
图4-33 各储能单元功率实际与仿真曲线
图4-34 控制效果图
图4-35 储能系统总功率实际与仿真曲线
图4-36 各储能单元SOC实际与仿真曲线
图4-37 各储能单元功率实际与仿真曲线
图5-14 平滑控制效果图
图5-31 平滑风光发电控制效果图
图5-32 跟踪计划发电的控制效果图
图5-33 AGC调频控制效果图
图5-37 储能电站8天的功率曲线
图5-39 调度AGC调频实时曲线
开展锂离子电池储能系统的集成、一致性管理、系统级监控与能量管理技术研究,实现锂离子电池储能系统高效、安全、稳定、可靠运行和维护,必将对锂离子电池储能系统的规模化应用产生重要影响。
本书对锂离子电池储能系统的集成关键技术进行了详细而深入的探讨。首先分析了锂离子电池储能系统集成技术的必要性,然后围绕锂离子电池系统集成过程中的电管理和热管理技术进行了详细分析;为了充分说明锂离子电池大规模系统集成中的关键要素,探讨了锂离子电池储能系统的拓扑结构及仿真模型;最后详细介绍了锂离子电池储能电站监控与能量管理技术,并通过应用案例阐述了锂离子电池储能系统集成与一致性管理。
本书遵循理论分析与工程应用相结合的编写原则,期望为大规模锂离子电池储能系统的设备集成、工程建设和运行管理提供有益借鉴和参考,并对推动锂离子电池储能系统的规模化应用发挥积极作用。