编者按

特约主编

Qi Hongxun

戚宏勋

Lin Qili

林旗力

Yang Xiaohui

杨晓辉

本期封面选自玉溪市新平县200兆瓦/400兆瓦时储能电站项目，由中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司EPC总承包建设，现已实现全容量并网。项目采用磷酸铁锂电池储能系统，共计安装包含80个储能单元，占地面积约61亩。作为云南省首批集中共享新型储能试点示范项目，有效提升用电负荷的稳定供电能力及发输电设备的利用率，改善区域电网电能质量、促进地区新能源消纳，对助力云南省构建新型电力系统和实现“双碳”目标，具有重要的经济效益和社会效益。

耦合熔盐储能的火电机组灵活调峰系统热力性能分析

张世刚，陈明磊，武剑波，马腾，闫斌

摘要：为提高我国电网调峰和可再生能源的消纳能力，挖掘燃煤机组的调峰潜力，提升机组的灵活性已成为未来火电机组的发展趋势。本文以某350 MW超临界机组为研究对象，提出了多种耦合熔盐储能的火电机组灵活调峰系统，通过热平衡计算，对比分析各耦合系统的热力性能和调峰能力。结果表明：熔盐储能系统明显提高机组运行灵活性，有效缓解机组负荷与电价的矛盾，提高机组的调峰深度和顶峰能力；储热过程抽取主蒸汽至凝汽器系统方案调节性能最优，释热过程熔盐加热高压给水调节性能最优，上下调节容量分别可达23.084 MW、31.85 MW；储热过程抽取再热蒸汽至除氧器，释热过程熔盐加热除氧器出口水至低压缸入口热力性能最优，热效率和煤耗率分别为40.06%、307.03 g/kWh，并结合全年电力现货交易峰谷电价时长及占比，熔盐储热系统静态投资约8 750万元，测算年净收益约442万元，静态投资回收期约19.8 a。

基于有限差分法的压缩空气储能硐库截面形状性能对比研究

郑斌，姚院峰，赵亚龙

摘要：压缩空气储能技术因其经济性、安全性和高效性在储能领域具有广泛应用前景。本文基于有限差分法(FDM)，采用FLAC3D软件对压缩空气储能硐库的三种截面形状(圆形、马蹄形和城门洞形)进行了三维数值模拟分析。研究了不同截面形状对硐库应力分布、位移变形及围岩塑性区的影响。结果表明，圆形截面在开挖和运营阶段均表现出较好的稳定性，顶板和底板沉降量及水平位移最小，竖直方向和水平方向的应力集中程度最低，塑性破坏区域最小且分布均匀。相比之下，马蹄形和城门洞形截面存在显著的应力集中和塑性区分布不均，易发生局部破坏。本文为压缩空气储能硐库的截面形状优化设计提供了参考。

某300 MW级压缩空气储能电站透平发电机基础动力性能优化研究

林凡伟，邢泰高，夏梦，侯景峥，丁伟亮，王进沛，杜林林，岳方方

摘要：某300 MW级压缩空气储能电站空气透平发电机框架基础设计无相关工程参考且振动控制要求严格，需开展自振特性及动力响应分析指导工程设计。本文通过数值分析方法，研究了空气透平发电机框架基础自振特性与受迫振动响应，讨论了不同优化措施对基础台板和中间层平台动力响应的影响。结果表明：空气透平发电机框架基础低压缸位置纵向位移较大，接近规范限值；采取增加台板横梁截面高度、提高横梁刚度等方案，可有效降低基础台板纵向位移。中间层平台竖向位移较大，达20.46μm；采取增加板厚及次梁高度可有效降低中间层平台竖向位移，研究结果可为类似工程基础动力分析与结构设计提供参考。

构网型储能技术的研究综述与应用

侯鹏，李丽，张斯亮

摘要：随着全球能源需求的增长和对可持续发展目标的追求，构网型储能技术成为能源领域研究的重点。构网型储能技术，以其带来的虚拟惯量、黑启动等能力，为储能领域带来了革命性的进展。本文综述了“双高”电力系统所面临的挑战，以及构网型储能设备原理及特点，并介绍了构网型储能设备电网仿真模型的建立与优化、性能测试与评估等内容。构网型储能技术应用部分，结合行业最新的构网型储能技术在电力系统和可再生能源利用中的实际案例，通过储能设备和光伏发电系统测试，详细剖析了构网型设备对系统的调频调压支撑，以及在故障穿越时的系统支撑性能等。最后，对其应用场景展望，为实现更优效率的构网型储能设备提供了指导。

基于樽海鞘群算法的新能源接入配电网移动储能优化配置研究

黄其昱，谭天乐，谭鑫，徐继尧，王志，居勇

摘要：随着“双碳”目标的逐步推进，有助于促进新能源消纳、提高新能源利用率的移动储能得到快速发展。本文首先基于新能源、配电网、移动储能的特点，建立在配电网运行约束和移动储能运行约束下，以弃风弃光量、配电网网损和配电网运行费用均最小为综合目标的新能源接入配电网移动储能优化配置模型。然后，基于变异、交叉和选择操作，增加搜索群体的多样性，提高全局搜索能力，进而提出基于差分演化的樽海鞘群算法获得配电网线路各个时段移动储能的最优配置状态，实验结果表明，该求解算法较常规算法收敛速度更快，定位精度更高。最后，结合X配电网线路的实证分析，验证了本文提出优化模型和求解算法的适用性。

基于时序模拟仿真的区域电网独立新型储能容量配置及规划布局研究

冯玮，冯士睿，王心月，韩志锟，李金科，何悦

摘要：构建新型电力系统是助力实现“双碳”目标的关键举措和必然要求，也是实现能源安全自主、提升产业综合竞争力的必然选择。新型储能具有双向调节、运行灵活等优点，是新型电力系统中的重要构建要素。然而新型储能的建设、运行、维护都需要大量投资，合理配置、科学规划、有序开发建设区域电网独立储能才能促进地区新能源消纳、弥补电力供应缺口、优化地区电源结构。为此，本文提出一种基于时序模拟仿真的区域电网独立储能容量配置及规划布局研究方法。首先，基于变电站全年升降压负荷数据，采用K-means聚类算法生成计及电网不确定性的典型场景，计算变电站下级能够接纳的储能容量；然后，以平抑变电站负荷峰谷为目标，通过时序模拟仿真优化制定储能充放电策略；最后，根据利用率筛选得出地区电网储能规划配置结果，得出储能规划布局结论。以江苏某区域电网为实际算例进行仿真分析，验证所提模型及算法的优越性。

基于长周期新能源出力的低碳园区储能配置方法

李学斌，徐兵，亢晓峰，程宇，刘伟，曹艳楠，赵号

摘要：文章介绍了传统基于典型日方法的园区级配电侧调峰资源配置方法，分析了传统方法存在的技术缺陷。从风电数据、光伏数据、新增负荷数据三个方面给出了数据处理过程。提出了考虑新能源消纳电量和调峰资源出力方差的园区级配电侧调峰资源配置优化计算模型，计算模型包含优化目标函数和约束条件两部分，约束条件主要包含可再生能源出力约束、调峰资源出力约束、储能荷电状态约束、网络约束等因素。论述了用于调峰资源配置计算的主要指标和配置方法的总体流程，并通过算例验证了所提方法的适用性和有效性。

新型储能对新能源消纳促进作用的量化分析

何志江，李玉良，习秀丽，祝青，殷成凤

摘要：新型储能可以促进新能源消纳，是新型电力系统的重要组成部分。本文采用时序生产模拟技术，以东部某省级电网为算例，评估该电网新能源消纳水平，以及新型储能所发挥的作用。通过控制变量法，分析储能规模、储能时长等参数对优化新能源消纳作用的定量影响。然后，在风光超规划规模的敏感场景下，评估该省级电网的新能源消纳水平，并提出了相应优化措施。研究结果为后续储能发展规划的开展以及系统储能规模的优化配置提供参考。

基于多能互补特性的区域电力系统实时调度优化

黄奕珲，王小艺

摘要：针对新能源发电不稳定导致其在日内电力市场交易处于弱势的问题，提出了一种基于多能互补特性的区域电力系统实时调度优化方法。为区域内多种能源装机规模配比提供依据，建立多种能源调度优化机制。基于该调度优化机制，以高比例新能源发电及低煤耗火力发电为目标，建立了多能互补的数学模型。在实现高比例新能源发电的同时兼顾经济性，确定了新能源高比例消纳条件下新型储能配置的最优比例，通过分层优化的运行策略，采用量子粒子群算法求解优化多目标函数，以某区域范围内多种发电能源调度优化为例，利用多能互补特性，在新型储能配置最少的前提下，实现新能源高比例消纳及火电最优能耗发电的目标。

储能辅助火电机组参与电网调频控制仿真研究

魏远，王柏玉，刘宇，张欢畅，李鸿路

摘要：随着以风电、光伏为代表的新能源发电快速发展，电力系统电源结构发生深刻变化，电力系统频率调节资源愈加稀缺。电池储能、飞轮储能与超级电容器储能等逆变电源型储能技术具有快速响应能力，辅助火电机组参与调频是一种可显著改善火电机组调频性能的技术手段。本文首先介绍了火电-储能联合参与电网一次调频与二次调频的工作原理；随后，介绍了火电-储能联合调频的典型控制策略与方法；最后，建立了火电-储能联合参与一次调频仿真模型，验证了电力系统出现频率扰动事件时火电-储能的一次调频动态响应过程。

基于混沌粒子群-鲸鱼混合算法的热电机组配储热智能化运行策略

刘欲晓

摘要：本文针对高比例新能源电网中热电联产机组调峰受限引发的弃风与调频滞后问题，提出熔融盐储热协同的动态多目标优化策略。创新融合混沌粒子群与鲸鱼算法，通过动态相位转移机制、分层温度场建模及电网自适应权重，攻克储热延迟、局部收敛及多目标权衡难题。经仿真验证，本算法相比传统策略，弃风率由15.4%降至7.3%，调频响应加速至2.7s，储热利用率达75%，运行成本降低17.7%，同时也验证了本算法在极端工况下的强鲁棒性。

基于功率调节系数灵敏度的储能系统一次调频控制模式分析

徐兴

摘要：针对储能系统参与辅助火电机组一次调频，为制定合理、可靠的储能系统控制模式，优化储能系统一次调频性能并指导工程设计应用。首先，通过引入功率调节系数灵敏度，理论分析虚拟下垂控制及虚拟惯性控制的控制模型机理；其次，以华中电网为例，分析了电网一次调频考核计算方法，并结合不同场景的储能系统工程应用，分析了储能系统控制模式选择原则，并进行仿真验证；最后，得出针对辅助式储能系统，控制模式应根据机组对大小扰动的辅助需求，选择强化虚拟惯性控制或结合虚拟下垂控制的模式；针对独立储能电站，应根据实际电网调频需求，选择虚拟惯性控制结合虚拟下垂控制的模式。

100 MW级压缩空气储能电站中发电电动机应用研究

徐陈成，梁文军

摘要：根据100 MW级压缩空气储能电站系统组成和发电电动机的应用现状，文章提出一种发电电动机在100 MW级压缩空气储能电站中的应用方案，包括基于发电电动机的压缩空气储能机组轴系连接方案和电气主接线方案，提出了主要电气设备的选型原则。每套压缩空气储能机组设置一台双轴伸的同步发电电动机，两端分别通过离合器与空气透平和压缩机组连接，发电电动机、离合器、空气透平、压缩机组采用同轴布置型式。压缩储能工况下，发电电动机作为电动机运行，驱动压缩机组运行。膨胀发电工况下，发电电动机作为发电机运行，由空气透平驱动发电电动机运行。文章还探究了发电电动机在300 MW级压缩空气储能电站中应用的可行性。

某人工洞室型压缩空气储能电站选址与地面站区总平面布置研究

秦华

摘要：人工洞室型储气库因其在选址上的优势，是未来压缩空气储能电站储气库发展的主要方向。本文在分析国内外压缩空气储能电站现状的基础上，对西北地区某人工洞室型压缩空气储能电站的选址进行了实例分析，同时对该项目的地面站区总平面布置进行研究，提出增加AHP辅助选址工具及相关布置的建议，有助于提高人工洞室型压缩空气储能电站的选址工作效率。

基于SoundPLAN对某压缩空气储能电站的降噪方案设计

龚泠萱，王玺，应梦凡，孙宇，凌晨

摘要：本文以某压缩空气储能电站为例，详细分析了压缩空气储能发电项目中主要噪声源的特性，系统阐述了噪声控制的基本思路与详细措施，并利用SoundPLAN软件模拟预测了噪声控制措施实施后的预期效果，旨在为压缩空气储能发电项目的噪声治理设计提供思路和借鉴。

压缩空气储能地下钢内衬储气库结构参数敏感性分析

马学通，安文彤

摘要：钢衬密封层作为压缩空气储能地下内衬储气库的重要组成，其厚度的选取关系到储气库的运营安全及建设成本。本文通过全析因试验方法研究了密封层厚度、衬砌厚度及储气库内压对储气库围岩变形的影响，并对其参数敏感性进行了分析。结果表明，围岩变形随着钢衬和衬砌厚度的增大而减小，随着储气库内压的增大而增大，且钢衬厚度存在最优设计取值，与储气库内压呈正比。敏感性分析结果表明，影响储气库围岩变形的3个因素敏感性依次为：内压、衬砌厚度和密封层厚度；影响钢衬密封层Mises应力的3个因素敏感性依次为：内压、密封层厚度和衬砌厚度。研究成果对压缩空气储能地下内衬储气库的设计参数选取具有参考价值。