一,、簡介
目前,，電力系統(tǒng)正在向大規(guī)模發(fā)展，負載構成越來越復雜,。這些因素使得電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性面臨嚴峻挑戰(zhàn),。 鋰離子電池具有壽命長，成本低,，效率高的特點,。 它已被用于移動通信，電氣工程,，航空航天等領域,。 鋰離子電池作為鋰離子電池技術的代表已經從電池的小容量發(fā)展到系統(tǒng)結構的規(guī)模。 它是解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)挑戰(zhàn)的有效途徑,。
二,、大型鋰離子電池系統(tǒng)的基本化學原理
鋰離子電池是可以充電的電池。 電池的主要工作原理是正極和負極之間鋰離子的解離,。 當電池充電時,，鋰離子從正極分離并終吸附在負極上。 在此期間,，鋰離子通過電介質,。電池的放電過程是相反的過程。
正負極的反應式：

大型規(guī)模的鋰離子電池系統(tǒng)在基本反應理論上與小容量鋰離子電池相同,。
三,、大型規(guī)模的鋰離子電池系統(tǒng)控制和并入電力系統(tǒng)結構

如上圖所示，鋰離子電池儲能系統(tǒng)主要由電池組和變換器兩部分組成,。 電池組部分采用大容量鋰離子電池,，轉換器部分主要選用電壓源型逆變器。 該轉換器是大容量鋰離子電池與電力系統(tǒng)之間的連接電路,，實現(xiàn)了電池直流電與交流電系統(tǒng)之間的能量傳輸,。
在鋰離子電池系統(tǒng)中，可以控制電壓幅值和電壓相位角,。當需要對電力系統(tǒng)增加有功功率時,，我們可以在電力系統(tǒng)接入點的電壓角度之前控制鋰離子電池系統(tǒng)的電壓角度,，從而可以從電池系統(tǒng)實現(xiàn)有功功率進入電力系統(tǒng)。反之亦然,。
四,、大型規(guī)模的鋰離子電池系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用
大型規(guī)模的鋰離子電池系統(tǒng)技術對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質量的改善具有重要意義。
（一）提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性,。大型鋰離子電池裝置可以方便地協(xié)調有功功率和無功功率,。這種方式實現(xiàn)了電網的快速控制，可以支撐電網的電壓和頻率,，減少了區(qū)域振蕩,，因而可以改善電網的動態(tài)和靜態(tài)特性。
（二）顯著提高電能質量和供電穩(wěn)定性,。電能質量直接影響用戶和用電設備的工作,，對電網的經濟運行具有重要意義。配電系統(tǒng)電能質量的主要問題包括電壓降,，浪涌電壓和電壓波動等問題,。利用鋰離子電池儲能系統(tǒng)和電力電子技術，可以快速平衡系統(tǒng)中的不平衡功率,，有效改善電壓波動和波形失真,，從而提高電能質量水平。此外,，鋰電池系統(tǒng)還可以作為應急電源使用,，以確保不間斷電力供應。
（三）支持新能源發(fā)電并作為分布式電源靈活輸電,。隨著傳統(tǒng)化石燃料的枯竭,，可再生能源已逐漸成為重要的能源來源。大規(guī)模鋰電池儲能系統(tǒng)為解決新能源發(fā)電并網問題提供了有效途徑,。 在美國能源部提出的“Grid2030”計劃中,，“主干電網+ 微電網”已經成為未來電網的基本框架。建立大規(guī)模儲能技術與新能源發(fā)電機組結合形成聯(lián)合運行機構是解決新能源發(fā)電技術規(guī)?；刖W的有效解決方案,。 這都表明，大型鋰電池系統(tǒng)在未來的電力系統(tǒng)建設中扮演著非常重要的角色,。
五,、大型鋰離子電池系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性不同于傳統(tǒng)電網，傳統(tǒng)電網通過繼電保護和勵磁控制已經逐漸不能滿足現(xiàn)代電網的穩(wěn)定性需求,。在當前的電網中,，專門為電網穩(wěn)定控制而設計的鋰離子電池儲能裝置的例子還十分的稀有。目前應用廣泛的還是柔性交流輸電技術,，特別是靜態(tài)同步補償器,。研究發(fā)現(xiàn)有功功率的快速吸收和釋放是提高系統(tǒng)阻尼和穩(wěn)定性的有效方式,，但這只依靠柔性交流輸電技術是無法實現(xiàn)的。鋰離子電池儲能技術與柔性交流輸電技術的結合是未來電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制領域的重要發(fā)展方向,。已經有研究證明，STATCOM 結合電池儲能技術抑制波形振蕩和動態(tài)響應的效果非常明顯,，這為鋰離子電池儲能技術的進一步應用奠定了理論基礎,。
六、結語
大型規(guī)模的鋰離子電池系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要意義,。盡管該技術還有待向更大規(guī)?；M一步發(fā)展，但諸多研究已經表明,，鋰離子電池系統(tǒng)在未來分布式電源建設,，電能質量改善和電力系統(tǒng)功率調節(jié)方面必發(fā)揮重要作用。