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，电网负荷峰谷差日益【yì】增大，可再生能源发电在电网渗透率的不断提【tí】高又进一步导致电网调峰压【yā】力增【zēng】大。利【lì】用储【chǔ】能【néng】装置在负荷高峰时期放电【diàn】，负荷【hé】低谷时期【qī】从【cóng】电网充电【diàn】，减【jiǎn】少【shǎo】高峰负荷需求，节省用电【diàn】费用【yòng】，从而达到改善负荷特性、参与系统调峰【fēng】的目的。通过【guò】实施削峰填谷【gǔ】，可【kě】以【yǐ】提高【gāo】电力系统设备的利用率并【bìng】且延缓或减少发-输【shū】-配电环节【jiē】设备【bèi】的【de】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【tǒng】实施主体【tǐ】为电网时，从电网调峰角度考虑【lǜ】，为【wéi】减少常规发电机组【zǔ】的开停机次数以及旋【xuán】转备用的容量，储能系统削峰填【tián】谷的【de】目标应【yīng】为负荷【hé】波动小、峰【fēng】谷差小。②当储能系【xì】统【tǒng】实施主体为用户或【huò】者第三【sān】方投资【zī】方时，储能系统削峰填谷的目【mù】标则变为节省电费、最大限度套利。目【mù】前的储能系统【tǒng】削峰填谷控【kòng】制策略【luè】多以【yǐ】负荷波【bō】动最【zuì】小为【wéi】目标【biāo】函数，并辅【fǔ】助【zhù】经济性分析，从而实【shí】现储能系【xì】统充放电的优化管【guǎn】理。
1.2提高供电可靠性和电能质量
为【wéi】防止电力【lì】系【xì】统的重要用户在电网故【gù】障或停电时的经【jīng】济【jì】损失，通过配置一定容【róng】量的储【chǔ】能系统作为【wéi】应急电【diàn】源或不间断电源【yuán】，可有效提高供电可靠性【xìng】。另外【wài】，储能系统可实现高效快速地有功【gōng】和无功控【kòng】制，快速【sù】响应系统扰动，调整频率与电压，补偿【cháng】负荷波动【dòng】，提高系统【tǒng】运行【háng】稳定性，改【gǎi】善【shàn】电能质量。
1.3 调频
储【chǔ】能系统【tǒng】尤其是电池【chí】储能技术具备响应速度快、双向调节能力等【děng】优点，比传统的调【diào】频手段更加高效。但由于储能系统经济性的制约，电池【chí】储【chǔ】能【néng】系统【tǒng】的【de】容量【liàng】比传统【tǒng】调【diào】频电源小，因此储能系【xì】统参与系统【tǒng】调频【pín】一般是与【yǔ】传统【tǒng】的调频电源进行组【zǔ】合使用。在储能参与系统一次调频方面，有文献对储能【néng】系统辅【fǔ】助常【cháng】规机组进行一次调【diào】频的控【kòng】制策略进行了研究，主要使用了改进下垂控制【zhì】方法【fǎ】。储能系统也可与风【fēng】电联合提高风电机组【zǔ】的【de】一次调【diào】频【pín】能力【lì】，。此种【zhǒng】模式下，也【yě】会相【xiàng】应减【jiǎn】小风电场弃风量。在储能参与【yǔ】系统二【èr】次调频【pín】方面【miàn】，针对【duì】传统【tǒng】调频【pín】中，火【huǒ】电机组响应速度慢、机组爬坡速率低【dī】等问题，主要从储能系统辅助调【diào】频的角度，提出了基于模糊控【kòng】制、遗传算法、灵敏度分析的【de】储【chǔ】能【néng】系统参与【yǔ】调频控制方法，从而改善电网调【diào】频【pín】性能【néng】。
1.4 分布式可再生能源消纳
分布式风电【diàn】、光伏【fú】等可再生能源发电【diàn】的随【suí】机性、波动性特点将会对其接入的【de】配电网运行控制产生冲击。储能系【xì】统【tǒng】可平滑【huá】分布式风【fēng】光发【fā】电的有【yǒu】功功率【lǜ】波动、改善电【diàn】能质量、提【tí】高跟踪【zōng】计划出力的【de】能力，从而减小【xiǎo】分【fèn】布式风光发【fā】电对电网的冲击【jī】，促进电网接纳高【gāo】渗透率分布【bù】式【shì】可再生能源【yuán】发电【diàn】的能力。目前，储能系统提高【gāo】集中式大规【guī】模【mó】可再【zài】生能能【néng】源发电【diàn】方面，主【zhǔ】要开展了【le】平【píng】滑风光出力波动、跟踪计划【huá】等方面【miàn】的控制技术研究，成果较多。分布式可再生能源发【fā】电由于接入【rù】位置、利用方式与【yǔ】集中式【shì】发电不同【tóng】，因此控制需求也有差【chà】异，这方面的研究目前刚处于【yú】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【lǐ】论及实践【jiàn】验证【zhèng】了【le】可行性。现阶段，储能成【chéng】本相对较高【gāo】，储能的【de】经济性问题仍是制【zhì】约其大规模商业化应用的重要因素【sù】。但【dàn】若考【kǎo】虑储能系【xì】统的【de】附加价值，从【cóng】技术指标、经【jīng】济效益、社【shè】会效益方面综【zōng】合分析评估，对【duì】储能系统【tǒng】进行优化配置【zhì】，并对储能系统的【de】运行策【cè】略进行【háng】优【yōu】化，将会有力促【cù】进分布式储能的应【yīng】用。储能技术【shù】是微电【diàn】网的重要组【zǔ】成部分，近【jìn】年来微【wēi】电网的【de】理论与实【shí】践成果较多，储能配置技术的研究也比较成熟。一般【bān】以微【wēi】电网【wǎng】内【nèi】部的【de】功率平衡、分布式可再生能源发电利用【yòng】率以【yǐ】及微电【diàn】网可靠性等技术指标以及系统【tǒng】经济性作为优化【huà】目标函【hán】数，采【cǎi】用优化算法求解得出储能【néng】容量配【pèi】置方【fāng】案。
3 分布式储能系统的应用案例
分布式【shì】储能在电力系统的应【yīng】用取决于【yú】储能技术特征与应用场景需求【qiú】的对【duì】应性【xìng】。不同的应用场景对分布式储能系【xì】统功率、能量方面的技术需求存【cún】在差异。对比目前几种类型的储能技术，除抽【chōu】水蓄能电站由【yóu】于受地【dì】理【lǐ】条件【jiàn】的限制无法以【yǐ】分【fèn】布式储能的形式灵活【huó】应用之外，其【qí】余类型储能技术，如电化学储能【néng】、超级电容器储能、超【chāo】导储能、压缩空气等均【jun1】有【yǒu】进行【háng】分布式应【yīng】用的潜力【lì】。储【chǔ】能在分布式【shì】发电以及微电网【wǎng】中的示【shì】范项目【mù】数量【liàng】较多。据CNESA统计，不【bú】考【kǎo】虑抽水蓄能和【hé】储热【rè】项目，截至2016年，应用于分布式发电及【jí】微电网领域储能系【xì】统装机量占全部装机的比例为57%。而在配电网侧、用户侧的应【yīng】用还比较【jiào】少。储能在【zài】微电网中应用【yòng】主要体现在提供【gòng】应急电源、提高【gāo】分布式电源接入能力、改善电能质量、联络线功率【lǜ】控制【zhì】等方面。以城市微电网-新能源产【chǎn】业【yè】基地【dì】八达岭新能【néng】源【yuán】孵【fū】化器智能微电网项【xiàng】目为【wéi】例，介绍【shào】储【chǔ】能系【xì】统在其中【zhōng】应【yīng】用情况【kuàng】。该【gāi】微电网包括开闭所【suǒ】、配电室、建筑能源小屋【wū】、光伏【fú】车棚能【néng】源【yuán】小屋，总计29个子微电网，组成三级微电网【wǎng】群，其【qí】中【zhōng】光伏2MW、风电60kW和储【chǔ】能系统2.5MW，储能系统由全钒液流电池、锂【lǐ】离子电池、超级【jí】电容器【qì】3种类型电池组【zǔ】成。储能系统主要用【yòng】于平衡【héng】分布式【shì】电源及负【fù】荷突【tū】变、提升分布【bù】式风光发电的稳【wěn】定性。储能系统在配电【diàn】侧应用主要【yào】以削峰填谷、提高分布【bù】式电源【yuán】接纳能力、改善电【diàn】压质量、提高设【shè】备利【lì】用率等为主。国内储能在配电网【wǎng】侧的应用【yòng】较早且比较大的储能电站是深圳【zhèn】宝【bǎo】清电池储【chǔ】能【néng】电站【zhàn】。
4 分布式储能系统的前景及关键技术
随着储能系【xì】统尤其是电【diàn】池储能技术【shù】经济性的【de】不断提高【gāo】，必将推【tuī】动分【fèn】布式储【chǔ】能系统【tǒng】的推广应用【yòng】。目前的【de】技术储备尚不【bú】能支撑大量的分布【bù】式储能系统接入电网的应用，分布式储能系统在电网的应【yīng】用还【hái】有很大的【de】研究需求。
(1)分布式储能提高分布式【shì】风【fēng】光可再生能源并网消纳【nà】技术研究。从分布式【shì】风光发【fā】电【diàn】引起的【de】配【pèi】电【diàn】网电能质量改善、调峰等需求为切入点【diǎn】，开展分布式储能容量配置【zhì】、经济性分【fèn】析以及控制技术的【de】研究，通过两者【zhě】联【lián】合，提高配电【diàn】网的运行水平。
(2)分布式储能系【xì】统在【zài】电网的【de】统一【yī】调度管理技术研【yán】究。电网中【zhōng】接入的【de】分布式储能系统数量达到一定【dìng】规模【mó】时，对分布式储能系统进行有序的调度【dù】管理，使其【qí】不仅【jǐn】满足就【jiù】地的功能，同时还能通过统【tǒng】一的协调控制满足电网级的应用，最大限【xiàn】度发挥分布【bù】式储能系统的作【zuò】用。
(3)储能系统分布式【shì】应【yīng】用的【de】优化配置及经【jīng】济【jì】性分析技术研究。目前的分布【bù】式【shì】储【chǔ】能【néng】优【yōu】化【huà】配置多是针对特定【dìng】的接入点【diǎn】进行功率与容量的【de】优化配置。未来，以电网角度进行统一【yī】布置时，应【yīng】开展【zhǎn】对分布式【shì】储能系统有序规划与配置【zhì】技术研究，充分发挥多【duō】点分布式储能聚合效应，实现【xiàn】对电网多种需求的支撑能力，并产生一定【dìng】的经【jīng】济【jì】、社会效益【yì】。
5 结语
分布式储能技术在配电网、用户侧【cè】、微电网、分布式发电等方面应用可产生显著的经济【jì】和【hé】社会效益【yì】，应【yīng】用潜力巨【jù】大。本文从【cóng】储【chǔ】能系统分布式应用的角度【dù】，总【zǒng】结分析了分布【bù】式储能系统在电力系统【tǒng】中【zhōng】的应用【yòng】场景。最【zuì】后从提高分布式可再生能源消纳、分【fèn】布式储能系统统一调度的角度，分析【xī】了【le】未来【lái】分布【bù】式【shì】储【chǔ】能系统需【xū】关注的关【guān】键技术。
