可再生能源分布式發(fā)電由于受到光照、風(fēng)速等自然因素的影響，其隨機(jī)性、間歇性特點(diǎn)明顯，輸出功率波動(dòng)范圍大，特別是分布式發(fā)電設(shè)備中電力電子裝置的廣泛應(yīng)用、用戶與傳統(tǒng)電網(wǎng)的雙向互動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電能品質(zhì)均產(chǎn)生顯著影響。傳統(tǒng)電網(wǎng)尤其是配電網(wǎng)的確定性規(guī)劃和運(yùn)行理論已難以滿足多類型分布式能源的大量接入，研究基于分層儲(chǔ)能的主動(dòng)配電網(wǎng)對(duì)國(guó)家能源戰(zhàn)略的實(shí)施、可再生能源的合理利用及環(huán)境的改善具有重要的經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義。

　　傳統(tǒng)配電網(wǎng)是潮流亟待發(fā)展中的單相流動(dòng)的輻射型配電網(wǎng)。

　　。這是因?yàn)楦鞣N分布式電源接入，變?yōu)殡娫磁c負(fù)荷混合的、潮流雙向流動(dòng)的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)。

　　國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化程度較低，配電信息化系統(tǒng)也還處于部署階段，配電網(wǎng)絡(luò)大都仍處于不可觀、不可測(cè)和不可控的狀態(tài)，其控制方式和管理模式到目前為止主要采用的是被動(dòng)的模式。此外，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的配電網(wǎng)資產(chǎn)平均年限較短(如10詞20年)，不宜進(jìn)行大規(guī)模更新改造，而負(fù)荷仍以每年7%的速度增長(zhǎng)，配電網(wǎng)絡(luò)還以相應(yīng)規(guī)模在擴(kuò)大。當(dāng)前建設(shè)的配電網(wǎng)可能未來(lái)50年仍有可能在使用，因此，中國(guó)不僅要研究主動(dòng)控制和主動(dòng)管理達(dá)到平滑負(fù)荷需求與提高可再生資源滲透率(可再生資源發(fā)電量占總用電量的比例)的問(wèn)題，

　　(1)在基于分層諸能的主動(dòng)配電網(wǎng)工程建設(shè)中，主動(dòng)配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制算法、管理平臺(tái)、分層分級(jí)平臺(tái)保護(hù)裝置的仿真驗(yàn)證是其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在基于分層儲(chǔ)能的主電網(wǎng)示范工程搭建之前能夠?qū)χ鲃?dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行、控制、調(diào)度、管理、保護(hù)等各方面進(jìn)行深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)縮短主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)周期，節(jié)省建設(shè)成本是必要的。

　，而且接入實(shí)際電網(wǎng)后可能會(huì)對(duì)大電網(wǎng)造成嚴(yán)重危害，影響大電網(wǎng)的正常運(yùn)行，給國(guó)家、社會(huì)、公司造成巨大損失。同時(shí)主動(dòng)配電網(wǎng)接入大電網(wǎng)后難以進(jìn)行些相關(guān)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)配電網(wǎng)管理平臺(tái)與大電網(wǎng)之間的相互影響，而控制任務(wù)的多樣性導(dǎo)致主動(dòng)配電網(wǎng)控制策略和管理平臺(tái)較為復(fù)雜，因此建立基于分層儲(chǔ)能的主動(dòng)微電網(wǎng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)尤為重要。

　　、新能源汽車推廣、配電網(wǎng)側(cè)運(yùn)行效率提高，給配電網(wǎng)提出了更高要求�；�于分層儲(chǔ)能的主動(dòng)配電網(wǎng)能夠改善分布式發(fā)電和充電設(shè)施的可控性，實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的友好協(xié)調(diào)，較好地解決了新能源和電動(dòng)汽車高滲透率接入電網(wǎng)的問(wèn)題。為提升基于分層儲(chǔ)能的主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研制能力，需要進(jìn)一步研制含有分布式儲(chǔ)能裝置的交直流混合微網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝備，這種裝備的基礎(chǔ)是儲(chǔ)能裝置。

　　研究和開發(fā)一種儲(chǔ)能裝置，從單體電池的選擇、小模組的串并聯(lián)設(shè)計(jì)、模塊的設(shè)計(jì)，到電池系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，以及與其相應(yīng)的BMS (電池管理系統(tǒng))設(shè)計(jì)，都必須考慮到其即插即、用的靈活適用性，從而使該儲(chǔ)能裝置適用于基于分層儲(chǔ)能的主動(dòng)配電網(wǎng)。

　　在儲(chǔ)能裝置的研發(fā)過(guò)程中，充分考慮電網(wǎng)負(fù)載的不一致性、區(qū)域需求不平衡性等，以及儲(chǔ)能電池組現(xiàn)實(shí)存在的故障問(wèn)題，需要使該儲(chǔ)能裝置具有一定的冗余功能，以確保供電網(wǎng)絡(luò)的輸出具備一定的系統(tǒng)容錯(cuò)能力，保證電網(wǎng)輸出在一-定程度上滿足供電的持續(xù)性，同時(shí)可以減少系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)間和成本。

　　人們看好鋰離子電池作為儲(chǔ)能裝置，但由于鋰離子電池材料的不穩(wěn)定性以及制造工藝條件的影響，使每一個(gè)電池均存在差異性，因此電池在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出的性能有所差異，這種差異在現(xiàn)實(shí)中會(huì)始終存在，會(huì)大大降低電池性能，影響電池的使用壽命。就目前而言，如果要從電池本身去解決這個(gè)單體電池的差異問(wèn)題，將會(huì)增加更多的成本和需要更先進(jìn)的技術(shù)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以在電池的充放電過(guò)程中使用均衡的技術(shù)，來(lái)解決電池差異性，從而提高儲(chǔ)能電池裝置的有效容量和使用壽命。

　　儲(chǔ)能裝置中如具備智能化的疊慚廠,配合相對(duì)應(yīng)的電池組設(shè)計(jì)方案，可實(shí)現(xiàn)快速充放電轉(zhuǎn)換。

　　(3) 儲(chǔ)能裝置和高效直/直變換器是保證大量隨機(jī)間歇性分布式發(fā)電裝置接人微電網(wǎng)系統(tǒng)智能化、穩(wěn)定可靠運(yùn)行不可或缺的部分，交直流微網(wǎng)系統(tǒng)通常需要增加由蓄電池、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容等組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)。根據(jù)交直流微網(wǎng)系統(tǒng)的容量需求，由儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)保證微電網(wǎng)系統(tǒng)能量的動(dòng)態(tài)平衡。電池組均衡管理電路和電池組荷電狀態(tài)檢測(cè)算法、高效率雙模式三電平直直變換器、多端口高效三電平直/直變換器拓?fù)渑c控制策略等已成為交直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的重要研究?jī)?nèi)容。因此，研究基于可靈活配置的電池成組技術(shù)的儲(chǔ)能裝置、高效率雙模式直流/直流變換器，對(duì)于研發(fā)交直流混合微網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和集中儲(chǔ)能裝置的典型裝備具有重要的理論意義及工程應(yīng)用價(jià)值。