Model and Control Strategy of Energy Storage System for Improving Interaction Capability Between Fast Charging Station and Distribution Network

Hui QUAN; Xiangjun LI; Xuecui JIA; Yang ZHANG; Shangxing WANG; Bo LI

doi:10.7500/AEPS20211008010

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Model and Control Strategy of Energy Storage System for Improving Interaction Capability Between Fast Charging Station and Distribution Network

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Model and Control Strategy of Energy Storage System for Improving Interaction Capability Between Fast Charging Station and Distribution Network
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 19, Pages: 23-30(2022)
- 作者机构：
  
  1.新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司),北京市 100192
  2.国网浙江省电力有限公司,浙江省杭州市 310007
  3.国网浙江电动汽车服务有限公司,浙江省杭州市 310007
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5419-201919212A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20211008010
  CLC：
- Received：08 October 2021，
  
  Revised：2022-01-26，
  
  Published Online：13 May 2022，
  
  Published：10 October 2022
- 稿件说明：
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全慧,李相俊,贾学翠等.提高快充电站与配电网互动能力的储能系统模型及控制策略[J].电力系统自动化,2022,46(19):23-30.

QUAN Hui,LI Xiangjun,JIA Xuecui,et al.Model and Control Strategy of Energy Storage System for Improving Interaction Capability Between Fast Charging Station and Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(19):23-30.
全慧,李相俊,贾学翠等.提高快充电站与配电网互动能力的储能系统模型及控制策略[J].电力系统自动化,2022,46(19):23-30. DOI： 10.7500/AEPS20211008010.

QUAN Hui,LI Xiangjun,JIA Xuecui,et al.Model and Control Strategy of Energy Storage System for Improving Interaction Capability Between Fast Charging Station and Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(19):23-30. DOI： 10.7500/AEPS20211008010.

摘要

快充电站的大功率运行特性加剧了电网失稳风险，成为限制其规模化应用的瓶颈，在此背景下提出了含储能快充电站的应用模式。针对充储网络与配电网双向融合产生的频率、电压支撑等暂态问题与负荷削峰填谷等中长期动态稳定问题，提出一种电池储能系统多时间尺度仿真模型，并对各组成模块的控制策略展开研究。首先，采用功率解耦控制方式实现储能系统的调节能力最大化；其次，为增强储能系统自动检测、快速调节和精准控制的能力，在仿真模型中加入附加频率控制、电压控制环节，并设置限幅约束和动作死区。最后，基于区域配电网中含储能快充电站实例，对储能系统仿真模型及其控制策略的有效性进行验证分析。

Abstract

The high-power operation characteristics of fast charging stations aggravate the risk of power grid instability

which becomes the bottleneck restricting the large-scale application of fast charging stations. On this background

the application mode of fast charging stations with energy storage is proposed. Aiming at the transient problems such as frequency and voltage support caused by the two-way integration of charging and storage network and distribution network

and the long-term dynamic stability problems such as peak-shaving and valley-filling

a multi-time scale simulation model of battery energy storage system is proposed

and the control strategies of each component module are studied. Firstly

the power decoupling control method is used to maximize the regulation ability of the energy storage system. Secondly

to enhance the ability of automatic detection

rapid adjustment and precise control of the energy storage system

the additional frequency control and voltage control links are added to the simulation model

and limiting constraints and operation dead zones are set. Finally

based on an example of the fast charging station with energy storage in the regional distribution network

the simulation model of energy storage system and the effectiveness of its control strategy are verified and analyzed.

关键词

Keywords

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