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在“源網(wǎng)荷儲”系統(tǒng)中，既有瞬時的沖擊功率，又有長時間的釋能需求，同時還需兼顧系統(tǒng)的經濟性與安全性，單一儲能形式無法完全滿足以上要求。采用互補性強的混合儲能技術，是提高儲能系統(tǒng)整體性能的有效途徑，已成為可再生能源利用與分布式供能領域的研究熱點。

結合不同應用場景下新型電力系統(tǒng)對儲能技術特性的需求，科學技術研究院聯(lián)合天津大學、寧波中車新能源科技有限公司開展混合儲能系統(tǒng)控制優(yōu)化研究，成功建設了兆瓦級直流耦合接入的鋰離子電池/超級電容器混合儲能系統(tǒng)示范電站。該混合儲能系統(tǒng)可實現(xiàn)調峰、調頻模式的切換，進而提升對電網(wǎng)靈活調節(jié)的能力。目前該混合儲能系統(tǒng)已完成調試，并開始并網(wǎng)運行。

成果簡介：

本項目中混合儲能系統(tǒng)采用鋰離子電池和超級電容器以能量型和功率型儲能技術耦合互補的形式進行應用，整套系統(tǒng)由3個預制艙體組成，分別為0.5MW/1MWh鋰離子電池儲能系統(tǒng)艙、1MW/0.1MWh超級電容器儲能系統(tǒng)艙、1.5MW儲能變流器艙。其中鋰離子電池和超級電容器儲能系統(tǒng)預制艙內分別配有直流匯流柜、電池/電容管理系統(tǒng)、本地能量管理系統(tǒng)、自動消防系統(tǒng)、空調等設備。各儲能系統(tǒng)通過直流匯流柜接入相應的儲能變流器，再分別接入功率路由器±750V直流母線，響應園區(qū)能量管理系統(tǒng)下發(fā)的削峰填谷或調頻調度指令。

主要創(chuàng)新點：

鋰離子電池具有能量密度高、儲/釋能時間長等特點，可用于實現(xiàn)削峰填谷；超級電容器具有功率密度高、響應速度快、壽命長等特點，可參與電力系統(tǒng)一次調頻，同時延長電池使用壽命。通過兩種儲能技術耦合及協(xié)調控制策略優(yōu)化，鋰離子電池/超級電容器混合儲能系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮性能互補優(yōu)勢，滿足電網(wǎng)不同層次需求，最大限度發(fā)揮儲能的作用。

針對烏蘭察布源網(wǎng)荷儲試驗基地中的交直流混合電網(wǎng)架構，本項目首次實現(xiàn)了將鋰離子電池/超級電容器混合儲能系統(tǒng)通過DC/DC設備直接在750V直流母線側進行功率耦合，該接入方式可提高AC/DC并網(wǎng)逆變器的利用率，此外，混合儲能系統(tǒng)既可以對交流電網(wǎng)進行功率支撐，又可以解決直流電網(wǎng)的功率突變和諧波問題。

應用效益：

本項目是鋰離子電池/超級電容器混合儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運行的實地驗證及應用示范，同時也是首次實現(xiàn)混合儲能系統(tǒng)直流耦合接入方式的工程應用。為開展多種儲能技術聯(lián)合參與調峰、調頻等電力輔助服務研究提供重要的應用基礎和技術支撐，助力兼具高性能、高可靠性、低成本的復合型儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用推廣。

原標題：烏蘭察布兆瓦級直流耦合接入的鋰離子電池/超級電容器混合儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運行