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电气工程与电力系统自动控制
Electrical Engineering and Automatic Control of Power Systems

光伏发电系统需要配备一定容量的储能装置进行能量调节。储能装置的作用主要
有：第一，在保证光伏发电系统可靠性的前提下，保证其持续性。光伏阵列不可
能持续产生电能，例如在光照强度很弱、夜晚无光照等情况下，为使负载可以正
常使用，需要储能装置释放电能，由储能单元补充提供负载部分电能，通过这样

的方式，便能确保系统供电的可靠性和持续性。第二，增强系统的稳定性。在光
伏发电系统中，当系统受外界影响时，容易导致电压波动使电能质量下降，因此
需要调节系统的电能质量。储能装置可以在电能质量的调节中发挥重要作用。当
系统出现较大扰动时，储能装置可以释放或吸收短时峰值功率，减少电压的波动，

确保系统的稳定性。第三，增加系统的可调度性。对于小型独立光伏发电系统，
配置一些小容量的储能单元就可保证系统的持续供电。然而对于一些中大型光伏
系统，储能装置容量的大小会限制系统供电的持续性，因此光伏发电系统配置越
大容量的储能装置，越能增加系统调度的灵活性，同时提高了经济效益。

在传统并网光伏系统的直流母线上添加储能元件，即构成了带储能系统的
并网光伏系统。通过控制储能双向变流器电感电流值的大小与流动方向，实现了
对储能元件的充放电；通过储能元件对电能的储存和释放，可以平滑太阳能发电
出力波动，解决太阳能发电自身出力的随机性和不可控性问题，减小太阳能出力

变化对电网的冲击。随着电力工业发展中存在问题的增多，储能技术也随之发展
起来。电能本身不能存储，然而可将电能转化成机械能、化学能或电磁能等形态
实现存储。根据能量存储方式的不同，可将储能方式分为机械储能（如抽水蓄能、
压缩空气储能和飞轮储能等）、电化学储能（如锂离子电池、钠硫电池、液流电

池、铅酸电池等）、电磁场储能（如超导储能、超级电容器储能等）和变相储能
（如熔融盐储能、冰蓄冷储能等）四大类型。
各种能源存储技术在能量密度、功率密度、响应速度和能源系统的大规模
存储能力等方面有不同的表现，而在系统应用的所有方面储能电源系统也提出了

不同的技术要求，很少能有一种储能技术能够彻底解决电力系统中产生的各种问
题。因此，必须兼顾两者的需求，选择合适的存储方法。

四、光伏发电系统的储能管理

（一）光伏发电系统分析
光伏发电系统通过太阳能电池完成太阳能向电能的转换，光伏发电系统的

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