中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄050000
摘要：随着科技的快速发展，分布式电源中的低压和中压网络在不同程度的改变着传统电力系统的运行方式，虽然说传统的电力系统是单向流动便于控制，但是随着价格的猛涨，化石燃料已经无法满足当前的供应需求，这样一来群众对核电以及触电线路建设就越来越排斥，为了解决这一问题就不得不使用新能源进行代替，而分布式新能源储能系统能够很好的解决这一问题。鉴于此，文章重点就分布式新能源储能系统工作原理展示系统的设计与实现进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：分布式新能源；储能系统；工作原理；展示系统
引言
众所周知，我们当前正处于一个互联网时代，在本世纪初随着微网概念的问世引起了世界各国广大的能源专家以及电力工业级的普遍重视。就目前而言，美国、日本、欧盟等国家已经从不同层面采取了卓有成效的系统性研究，而我国相比而言还存在着不小的差距，尤其是建立在电子电力技术基础上的分布式电源之间的配合以及与储能系统紧密结合的微网能量管理与控制成为研究的焦点问题。
1发展分布式能源的重要性和必要性分析
1.1推进能源生产和消费革命的必然要求
习近平同志主持召开中央财经领导小组第六次会议时提出，要认真研究中国能源安全战略，推动能源消费、供给、技术和体制革命，加强国际合作，这标志着一场真正的“能源革命”正自上而下铺开。我国经济发展的新常态是创新推动质量效益的低碳、绿色的可持续发展，核心就是要稳步发展水、风、核、太阳能发电以及天然气冷热电联供等。
1.2完成2020年能源行动计划目标的需要
到2020年，我国非化石能源占一次能源消费比重达到15％。近年来，核电受日本福岛事故影响，安全发展受到一定制约。水电集中开发带来了移民安置、生态破坏问题，饱受争议。雾霾污染、环境破坏等致使化石能源发展遭遇瓶颈，不管是市场动向还是民间呼吁，限制化石能源特别是“去煤化”的声音此起彼伏。因此，新能源和可再生能源面临重要的发展机遇和任务，由于集中式开发遭遇了输送通道建设困难，分布式能源技术成为能源发展的重要领域，也成为完成2020年能源行动计划目标的关键。
1.3提高能源效率的重要举措
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70％以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。
2分布式能源发展概况
分布式能源技术以其既可提高传统能源利用率，又能充分利用各种可再生能源而备受关注和推崇。分布式能源在国内外已经有不少成功运行的先例，最早的时候在欧洲应用，丹麦、芬兰、挪威等国现有的分布式电源装机容量已接近或超过其总装机容量的50％。为保持和加强在该领域的技术优势，欧盟制定政策加强研究；美国组织多家科研机构开展分布式能源技术研究，预计2020年全球分布式电源装机容量可达到25％；日本的燃料电池、潮汐发电、光伏发电等技术处于领先地位；德国、荷兰等国先后提出“光伏屋顶计划”，还在规划大规模的海上风电项目；美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度等国已建成或在建多座光热电站。近10年来，全球太阳能光伏电池年产量增长约6倍，年均增长50％以上。
3分布式新能源储能系统工作原理展示系统的设计与实现
3.1预测微网的短期负荷
通常而言，智能电表是有效实现电网智能化管理中必须经历的一个重要环节，因为它主要是用来分析和预测所采集的负荷数据，它需要综合考虑分布式电源（光伏和风机等）的处理以及新能源（随机性比较强）的功率波动。就目前而言，采用的是时间序列法，这是一种支持神经网络、向量机、小波分析等方法。值得注意的是，在确定储能系统的充放电区间这个过程中主要是根据蓄电池的特性来优化充放电策略。具体地说就是在获得日负荷曲线以及日平均符合的前提下，根据符合的峰谷时间段和蓄电池组容量来最终确定一个或者多个充电区间以及放电区间，事实证明通过这种方式能够有效的延长蓄电池的充放电时间，延长其使用寿命。
3.2储能系统如何提高微网中分布式电源的稳定性
通过实践结果表明，储能系统能够在静止无功补偿器的状态下工作，当10KV中压配网侧发生电压波动的情况下，安装在PCC点的储能系统能够补偿无功，从而起到抑制PCC点的电压波动，提高微网的电能质量，通过这种方式来保证分布式电源工作的顺利开展。根据我国制定的相关标准已经明确指出，在风电场正常运行的过程中，并网点电压一定要处于额定电压的百分之九十至百分之一百一这个区间范围内；当风电场的并网电压为110KV以下时，并网点电压的正负偏差的绝对值之和一定要小于额定电压的百分之十；当风电场的并网电压为220KV以上（包括220KV）的情况下，并网点电压的允许偏差值为额定电压的-3％～7％之间。光伏正常工作电压偏差应当在85％～110％之间。值得注意的是，储能系统在提供无功补偿之后，微网PCC点0.6至2.6秒之间的平均电压约为385V，在3.4至5.4秒之间的平均电压约为408V，电压偏移不出意外情况的话会在97％～103.5％这个范围内；光伏出口端0.6至2.6秒之间的平均电压约为377V，在3.4至5.4秒之间的平均电压约为400V，电压偏移不出意外情况的话会在97％～103.4％这个范围内。如果这些指标都显示正常的话，异步风机和光伏在这段时间内都能够正常运转。
3.3复合储能对微网中功率波动的平抑作用
由于光伏和风电等分布式电源本身具有间歇性和随机性的特征，在此过程中复合也会发生不同程度的变化，为了有效维持微网内部的瞬时能量平衡，储能则需要经常性的吸收或者发出功率，但是通过这种方式会导致蓄电池折寿。通过实践结果表明，如果采取短期负荷预测的方式来对蓄电池的充放电进行控制，会产生一定的误差，用于平抑微网的瞬时功率波动也无法起到很好的效果。而采取一种超级电容复合储能与蓄电池相结合的方法能够有效利用蓄电池和超级电容器实现互补，以此来提高储能的功率输出能力，减少蓄电池的充放电次数来延长使用寿命。但是有一点需要指出的是，通过这种方式需要两套DC/DC以及DC/AC变换器，在一定程度上增加了符合储能系统的投入成本。
结束语
综上所述，随着科技的快速发展，分布式新能源储能系统在生产过程中应用得越来越为广泛，但是就目前而言我国在这个方面与发达国家相比较而言还存在着一定的差距。本文主要讲述了预测微网的短期负荷，储能系统如何提高微网中分布式电源的稳定性以及复合储能对微网中功率波动的平抑作用这三个方面。随着时间的推移，这套系统必然会应用到更多的地方，并且通过这种方式达到维持电源稳定运行以及提高微网电能质量的目的。
参考文献：
[1]丁成功，王升鸿.微网分布式新能源储能系统的研究与设计[J].伺服控制，2013（03）：60-64+74.
[2]周骏宇.微网分布式新能源储能系统快速产业化[J].中国产业，2012（12）：30.
[3]刘胜永，张兴.新能源分布式发电系统储能电池综述[J].电源技术，2012，36（04）：601-605.
[4]董博，李永东，郑治雪.分布式新能源发电中储能系统能量管理[J].电工电能新技术，2012，31（01）：22-25+96.