移动式储能应急电源关键技术分析

王增国

（国能准能集团物资供应中心，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

0 引 言

移动式储能应急电源关键技术实际应用是电力供应新的选择，是城市应急管理能力的体现，例如防灾应急电源在保障供电可靠性层面发挥着重要作用。移动式储能系统配置灵活，现场安装以及操作也比较便利，可移动性突出，是应急电源的首选。通过移动式储能系统能解决季节性负荷问题，保障电力系统稳定。但是移动式储能应急电源也有缺点，主要是受到系统容量限制比较鲜明，整体供电的容量以及时间有限。

1 移动式储能应急电源特点和应用价值

1.1 特点体现

移动式储能应急电源有着鲜明的特征，体现在容量大以及体积小方面，同样容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的三分之二，重量是后者的三分之一[1]。充电效率比较高、环保，如磷酸铁锂电池不含任何重金属，生产以及使用当中不会发生污染。有着比较突出的性价比，使用的整体效益比较高[2]。移动式储能电源是内置整流器以及逆变器的，通过市电交流以及新能源直流充电，输出的交直流电压能提供不间断移动照明，电池箱内置电池，通过过电池管理系统等能数据上载，运用手机App就能查看电流的监控以及温度监控等，如图1所示。

图1 电源远程监控功能示意

1.2 应用价值

将移动式储能应急电源加以合理运用，能大大提升电源应用整体效率，将电源技术优势充分发挥出来。传统电力供应是市电为主、应急为辅的方式。以往的应急电源有柴油发电机以及铅酸电池，前者会出现很大噪音，环保性差，电压的频率也存在不稳的问题，使用中有诸多不便。而前端电池组的使用寿命相对短一些，安全性也并不高，常常是用在变电站电力设备应急保电当中，使用的频率要低一些[3]。经过对比就能发现，同样容量移动式应急电源，比柴油机年投入是递减的，没有污染，不用维护，补能方式比较多。

2 移动式储能应急电源技术应用场景和关键技术

2.1 移动式储能应急电源技术应用场景

移动式储能应急电源技术合理应用能大大提升技术应用效果，在诸多场景中都能加以应用。

2.1.1 储能电源系统应用

应急以及共享电源的移动式储能电源的容量小，容量低的微储能电源系统能解决低电压问题，在电网正常运行时，微储能电源不运行，市电直接输送到用户，保障正常用电。监控中对于发生电网低电压，储能系统把市电切断，储能逆变器给用户进行供电，保障用电高峰期时用户能正常用电[4]。处在低谷时电池采用市电来充电，保障电源电量充足。微储能电源系统在运行中，其原理如图2所示，其中有监控装置，能通过手机App以及在线云管理平台进行管理以及远程维护，将局部低电压预控和电压监控不能实现问题有效处理。大容量储能电源系统能采取离网使用的方式，应用在少电地区，配置风光新能源充电的端口，通过大片闲置空地进行敷设光伏板来充电储能，能大大节省物力资源、人力资源和财力资源[5]。

图2 电源运行原理

2.1.2 应急电源应用

移动式储能应急电源在实际应用中电源即插即用的优势比较突出[6]。电力公司输配检修中应用架空线路抢修以及变压器夜间抢修施工照明等故障测试，在消防以及市政等应急抢修中都能加以应用，重要会议保电工作当中也能加以运用。移动式储能电源采用的磷酸铁锂电芯高温性能比较好，能承受350～500 ℃高温，能直接驶入到会议场所，应用的效果比较突出，满足实际电源应用的需要。

2.1.3 移动共享电源应用

移动式储能电源作为共享电源加以应用，采取租用方式能够让居民带回家连接各类直流电器使用，电能耗尽之后居民送还到充电站换已经充电的移动式储能电源可循环使用。和互联网发展相结合，泛在电力物联以及能源安全建设方面进行优化，通过发挥移动共享应急电源运用的作用价值，有效提升了电力能源利用效率，提高了服务的质量[7]。

2.2 移动式储能应急电源关键技术

移动式储能应急电源关键技术类型多样，几点关键技术阐述如下。

2.2.1 集群控制关键技术

集群控制技术近些年的发展速度比较迅速，该技术的自我组织能力强，能达到最优化控制的目标。分布式储能集群控制主要是侧重概念以及框架搭建，汇聚应用还没有系统理论研究。具体研究当中对于大型的风电场集群控制比较突出，如风储集群以及风电集群等，这些都能为分布式储能集群间和上层变电站间协调控制提供相应发展思路[8]。该技术核心是集群以及协调控制，主要任务为动态划分，把相似度相对比较高的分布式储能系统聚合划分成子区域，各分区能独立以及调控，在此当中聚类理论能为实际研究工作提供发展思路。

2.2.2 联合运行模拟技术

通过将地震以及冰灾等突发事故作为应用场景对移动式电源系统多种接入和运行方式展开研究，结合接入方式不同对在线式系统接入以及退出的并离网无缝切换技术展开研究，有助于负荷不间断供电。结合系统实际运行的物理规律，对不同应急场景移动式储能技术约束条件展开研究，条件中的温度场约束以及系统安全性约束等都是重要组成，电网应急以及负荷保电要对电源环境灵活可靠度进行充分考虑。积极收集会议以及突发事故相应历史电力供需数据资料，通过搭建可调度电源间时空分布特性模型，结合不同场景选择相应约束条件，构建联合运行的模型，有助于移动式储能应急电源应用效果良好呈现。

2.2.3 分布式储能资源汇聚关键技术

分布式储能资源汇聚技术应用能有效满足应急电源应用需要。移动式储能应急电源有供电时间短以及容量有限问题，采取分布式储能设备方式，能保障应急电源灵活性。我国的微电网控制相应的研究集中在下垂控制，这一控制方式不用机组间同心协调，依照比例分配功率，能实现即插即用的目标，简单可靠。通过发挥分布式储能技术优势，其储能有集中决策以及分散决策运行方式，通过二阶锥松弛技术能获取高比例光伏放射状配电系统分布式储能规划运行最优解。应用汇聚技术在电动汽车领域有广泛的应用，如电动汽车分布式储能概念以及控制策略，把汽车分成充电以及放电群，有助于提升可调度性，通过分布式储能系统应用，重构电池架构，能将系统运行的效率大大提升。采用分布式储能系统，汇聚中运用聚合理论，能够提高聚合体的效力。

3 结 论

综上所述，随着移动式储能电源技术的快速发展，为有效提升技术应用效果，需要在实践中将技术优化应用，结合电源应用需要，发挥新技术作用。移动式储能应急电源研究逐步深入，涉及到的技术类型多样，通过以上的研究分析发现，移动式储能应急电源技术应用的优势突出，通过锂电池以及飞轮移动式储能系统，能减少对环境造成的污染，设备应用也比较灵活稳定。应急储能电源系统在实践中能及时响应紧急负载需求,设备通过技术融合，如汇聚技术，直流变换器技术等融合，对电源应用空间拓展可起到积极作用，能最大程度实现该技术应用的目标。当前我国移动储能应急电源应用的需求在增大，这也符合当前环保节能发展的理念，能满足用户多种需求，运行维护成本比较低，经济效益和社会效益比较突出。