书名：储能系统设计与应用
书号：978-7-5198-9702-4
定价：59元
作者：别朝红,宋正湘,王楠,王丰
出版时间：2025-07-14
出版社：中国电力出版社
页码： 280    字数(千字)：337
开本：16开    版次：1    印次：1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

编辑推荐

本教材由储能系统的基本概念、储能系统的设计以及储能系统的应用三大部分组成，共分为 8 章。其主要内容 包括储能系统设计导论、电池储能系统的组成原理、储能系统中的电池状态估计、储能系统的均衡模式、储能系统 中电池管理系统设计、电池储能功率变换系统（PCS）设计、储能系统安全状态监测和储能系统在电力系统中的典 型应用。本教材详细讲述了储能系统设计的基本理论，以及如何在实际应用中实现储能系统的具体功能。 本教材既可作为能源动力类、电气类和自动化类专业的本科教材，也可作为相关专业研究生的参考教材，同时 可作为相关工程技术人员的参考用书。

产品特色

本教材的特点主要包括： 1、教学与科研实践相结合 本教材由西安交通大学牵头，多所高校、研究院和行业企业共同编写，总结多年科研和教学工作编写完成，是相关人员与单位科研工作的成果总结。 2、内容新颖 储能系统设计与应用是较新的研究开发领域，特别随着国内外能源结构变革加快，其研究发展迅速，应用广泛，对其认识也更加深入，本教材通过对连续多年的教学和科研实践的总结，设计了新颖合理的内容，使教材能够全面地反映储能系统的新理念、新技术和新方法。 3、适用范围广 本书内容涉及储能系统关键技术以及具体产品和应用实例，是一本系统地讨论储能系统设计与应用的教材。教材主要读者对象是高等学校储能科学与工程、电气工程等多个学科的本科生和硕士/博士研究生，可用作相关高等教育教材，同时本教材对所有从事该领域研发和对此感兴趣的研究生及科技人员都有很好的参考价值。 4、兼顾基础理论与具体实现技术 储能系统设计应用是一门交叉学科，既包含多种应用基础理论，又具有很强的实践性。通过具体产品或系统的设计实例可以更加形象的给学生展示本门学科的研究对象，并培养和增强学生综合运用知识的能力。本教材兼顾基础理论与具体实现方法的教学，以实际产品开发与应用为示例丰富教材内容，以便取得很好的教学效果。 课程思政：课程拟在第一章“概况”的能源革命与新能源中融入思政元素。2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国大会上宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2022年1月24日，中共中央政治局就努力实现碳达峰碳中和目标进行第三十六次集体学习，习近平总书记在主持学习是强调，实现碳达峰碳中和，是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求，是党中央统筹国内国际两大局做出的重大战略决策。我们要建立健全绿色低碳循坏发展经济体系，持续推动产业结构和能源结构调整。同时指出，推动能源革命是实现双碳目标的重要举措。储能是提升电力系统调节能力、促进清洁能源开发消纳的重要装备基础和关键支撑技术，对支撑新型电力系统构建、推动能源转型和“双碳”目标实现具有重要意义。

内容介绍

本书由储能系统的基本概念、储能系统的设计以及储能系统的应用三大部分组成，共分为8章。其主要内容包括储能系统设计导论、电池储能系统的组成原理、储能系统中电池状态估计、储能系统的均衡模式、储能系统中电池管理系统设计、电池储能功率转换系统、储能系统安全状态监测、储能系统在电力系统中的典型应用。本书详细讲述了储能系统设计的基本理论以及如何在实际应用中实现储能系统的具体功能。本书既可作为出储能类、电气类、自动化类专业的本科教材，也可作为相关专业研究生 的参考教材，同时可作为相关工程技术人员的参考用书。
本书适用于本书既可作为出储能类、电气类、自动化类专业的本科教材，也可作为相关专业研究生 的参考教材，同时可作为相关工程技术人员的参考用书。

前言

随着我国碳达峰、碳中和目标的提出，电力系统正由以传统化石燃料 为主向以可再生能源为主的新型电力系统快速转变。与传统电网相比，新 型电力系统具有安全高效、清洁低碳、柔性灵活和智慧融合的特征。这一 转变要求电网形态由传统的“源网荷”三要素变化为“源网荷储”四要 素。因此，储能系统成为新型电力系统稳定安全运行的重要组成和实现方 式，其开发与应用技术是新型电力系统的核心支撑技术。 储能系统通过大规模充放电，可以实现电能在时间和空间上的转移， 具有灵活调节、快速响应和主动支撑等优势。它可用于削峰填谷和提高新 能源比例，有效地满足新能源大规模接入和用户用能方式升级带来的系统 平衡新需求。同时，储能系统还能支撑新型电力系统多时间尺度的功率和 电量供需平衡，是解决新能源发电随机性、波动性、功率不平衡和季节不 均衡等问题的有效措施，对于提高电力系统的安全性，增强电网经济性以 及稳定性具有重要意义。 根据这一发展趋势，我国将储能技术列入战略性新兴领域，并开展了 战略性新兴领域“十四五”高等教育教材建设工作，《储能系统设计与应 用》是储能领域中的一本重要教材。本教材由储能系统的基本概念、储能 系统的设计以及储能系统的应用三大部分组成。第 1 章系统介绍了储能系 统的主要概念及发展概况；第 2～7 章讲述了储能系统的组成原理、电池 状态估计方法、均衡模式、管理系统设计、功率变换系统设计及安全状态 监测；第 8 章以新型电力系统为背景，介绍了储能系统的在发电侧、电网 侧及用户侧的典型应用。本教材详细介绍了储能系统设计的理论与技术， 并给出了储能系统的具体应用，既做到了理论、技术与实际紧密结合，同 时又根据行业发展全面地反映了储能设计应用领域的新理念、新技术和新 方法。本教材面向本科生储能系统设计方向的课程，同时考虑到行业特点 和实用性，可为行业提供参考和培训。本教材由西安交通大学别朝红、宋政湘、王楠等多位教师和企业人员 合作编写。其中，别朝红、宋政湘编写第 1 章，宋政湘还负责编写第 2、5 章，并协助完成其余各章的编写工作，王楠、项彬编写第 2 章，孟锦豪编 写第 3、7 章，孙丽琼负责编写第 4 章，王丰负责编写第 6 章，孟永庆负 责编写第 8 章。此外，赵天阳、庞哲远、周飞帆、刘文超、杨智鹏、王铁 栋、杨程等人也参与了本教材的资料查阅、收集和格式整理等工作。在编 写过程中，我们得到了许多同仁的关怀和支持，参阅了许多同行专家的论 著和文献。同时，北京航空航天大学武建文教授、中国电力科学研究院李 相俊教授审阅了全稿，并提出了许多宝贵的意见和建议，我们对此表示衷 心的感谢。最后还要感谢中国电力出版社对本教材出版给予的关注、支持 和帮助。 由于时间仓促、作者水平所限，书中错误在所难免，敬请同行和广大 读者批评指正。

目录

总序 前言 常用符号说明 1 第 1 章 储能系统设计导论 1 11 新型电力系统与储能 3 12 储能技术在电力行业的应用 7 13 储能系统基本形式和发展趋势 24 14 本课程学习内容 24 小结 25 思考题 26 第 2 章 电池储能系统的组成原理 26 21 电池储能系统的基本结构 31 22 储能系统的主要参数 38 23 储能系统相关标准及实际案例 49 小结 49 思考题 51 第 3 章 储能系统中的电池状态估计 51 31 储能系统中的电池状态 54 32 电池荷电状态估计方法 68 33 电池健康状态估计方法 75 小结 75 思考题 76 第 4 章 储能系统的均衡模式 76 41 均衡的基本概念与评价参数 82 42 串联均衡的基本方法与电路 95 43 并联均衡的基本方法与电路 97 小结 97 思考题 99 第 5 章 储能系统中电池管理系统设计 99 51 BMS 的基本结构与功能 104 52 储能系统中相关参数的监测方法与电路 116 53 BMS 设计与开发 129 54 BMS 的电磁兼容设计 137 小结 138 思考题 139 第 6 章 电池储能功率变换系统（PCS）设计 139 61 电池储能功率变换系统基本结构 156 62 低压电池储能功率变换系统 178 63 高压直挂电池储能功率变换系统 194 小结 194 思考题 195 第 7 章 储能系统安全状态监测 195 71 储能系统安全状态定义 203 72 储能系统安全状态相关参量 208 73 储能系统安全预警 212 74 储能系统安全处理措施 216 小结 216 思考题 217 第 8 章 储能系统在电力系统中的典型应用 217 81 储能系统在新能源发电侧的应用 232 82 储能系统在电网侧的应用 249 83 储能系统在用户侧的应用 262 小结 262 思考题 263 参考文献