下面是一般的電池儲能電站系統(tǒng)的主要組成：

　　

　　系統(tǒng)示意圖：

　　

　　變壓器及高壓開關(guān)柜

　　

　　將電網(wǎng)輸來的電網(wǎng)電壓(10KV、6KV或其他等級的電壓)轉(zhuǎn)換成用戶的用電器和用電方面所需的電壓等級(如0.4KV)

　　

　　低壓開關(guān)及控制柜

　　

　　用于充放電和電能輸出的控制及管理

　　

　　控制系統(tǒng)

　　

　　電池能量存儲系統(tǒng)由可編程邏輯控制器(PLC)和人機(jī)界面(HMI)進(jìn)行控制。PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一是控制儲能系統(tǒng)的充電時(shí)間和速率。例如：PLC可以接收用電價(jià)格的真實(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)，并且根據(jù)允許的最大用電需求、充電狀態(tài)以及用電高峰/非高峰時(shí)的價(jià)格對比，決定怎樣快速地給電池系統(tǒng)重新充電。這個(gè)決策是動態(tài)的而且能夠根據(jù)具體情況優(yōu)化。通過標(biāo)準(zhǔn)化的通信輸入、控制信號和電力供應(yīng)，它與系統(tǒng)其余部分集成在一起。它可以通過撥號或因特網(wǎng)進(jìn)行訪問。它有多重防衛(wèi)層以限制對它的不同功能的訪問，并且為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供定制的報(bào)告和報(bào)警功能。

　　

　　電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)

　　

　　電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能是對電池進(jìn)行充電和放電，并且為本地電網(wǎng)提供改善的供電質(zhì)量、電壓支持和頻率控制。它有一個(gè)能進(jìn)行復(fù)雜而快速地動作、多象限、動態(tài)的控制器(DSP)，帶有專用控制算法，能夠在設(shè)備的整個(gè)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換輸出，即循環(huán)地從全功率吸收到全功率輸出。目前通常采用的是雙向逆變器。

　　

　　電池矩陣(電堆)

　　

　　電池矩陣(電堆)是由若干單電池組成。

　　

　　電池儲能系統(tǒng)能夠用來節(jié)約電網(wǎng)系統(tǒng)的固定設(shè)備投資;提高電網(wǎng)設(shè)備利用率，降低最終用戶的使用成本。

　　

　　儲能系統(tǒng)在輸配電系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)的其它重要優(yōu)勢包括：

　　

　　通過無功補(bǔ)償和電壓調(diào)節(jié)提高服務(wù)可靠性和電能質(zhì)量;

　　

　　削峰填谷，存儲谷電力在峰時(shí)出售，由此降低高峰價(jià)格波動的市場風(fēng)險(xiǎn)并控制能源不均衡的高額費(fèi)用;

　　

　　通過本地供電、修正功率因數(shù)、調(diào)節(jié)電壓減少線損;

　　

　　減少線路擁堵，在能源供給的瓶頸部分提供順暢通道;

　　

　　基本用戶可以實(shí)現(xiàn)在用電高峰使用谷值電力，增加設(shè)備使用價(jià)值以及容量擴(kuò)展。

　　

　　削峰填谷

　　

　　儲能系統(tǒng)可以在配電端減低用戶能量負(fù)載峰值，這將促進(jìn)電網(wǎng)設(shè)備利用并滿足終端客戶需求。電網(wǎng)負(fù)載系數(shù)從而得到提高。

　　

　　智能電網(wǎng)

　　

　　智能電網(wǎng)是未來發(fā)達(dá)電網(wǎng)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，儲能技術(shù)在其中擁有巨大的市場空間。

　　

　　從投資額以及電能質(zhì)量考慮，一般分為兩類模式：

　　

　　1、峰時(shí)全部采用谷時(shí)電能輸出，這種模式的電池矩陣規(guī)模和輸出逆變器都比較大，其儲能能量也最大，電池矩陣中所存儲的電能可以滿足峰時(shí)時(shí)段的全部用電，即儲能電站系統(tǒng)在峰時(shí)向用電器和用電方面輸出的電能全部由所存儲的谷時(shí)電能承擔(dān)，由電網(wǎng)接入的工頻電能只作為充電電源和后備電源。這種模式的峰谷差節(jié)能收益最大，但是投資也最大，而且由于向用電器和用電方面所輸出的全部是PWM波形，所以對電能質(zhì)量的治理的要求也最高。在這里稱為A模式。

　　

　　2、峰時(shí)輸出的電能，由谷時(shí)存儲的電能與電網(wǎng)接入的工頻電能共同承擔(dān)，即在峰時(shí)時(shí)段由儲能電站系統(tǒng)和電網(wǎng)接入的工頻電能并聯(lián)向用電器和用電方面輸出所需的電能。這種模式的電池矩陣規(guī)模和輸出逆變器都比A模式的小(比如50%)，其儲能能量也相對小(比如50%)，電池矩陣中所存儲的電能只需滿足峰時(shí)的部分用電(比如50%)。這種模式的峰谷差節(jié)能收益比A模式的小，但是投資也小，而且由于向用電器和用電方面所輸出的全部電能是由PWM波形和電網(wǎng)工頻這兩種電能的疊加，所以對電能質(zhì)量的治理的要求也比較低。在這里稱為B模式。

　　

　　另外從投資額以及電池矩陣規(guī)模還可以分為另外兩種子模式：

　　

　　3、一次充電模式，這種模式的電池矩陣規(guī)模比較大，其儲能能量也比較大，電池矩陣中所存儲的電能可以滿足除谷時(shí)時(shí)段以外的全部時(shí)段的用電，即儲能電站系統(tǒng)在谷時(shí)時(shí)段一次所存儲的電能，足夠在峰時(shí)時(shí)段和平時(shí)時(shí)段向用電器和用電方面輸出電能。這種模式的峰谷差節(jié)能收益比較大，但是投資也比較大。在這里把這種子模式與A模式的組合稱為A1模式，把這種子模式與B模式的組合稱為B1模式。

　　

　　4、二次充電模式，這種模式的電池矩陣規(guī)模比較小，其儲能能量也比較小，電池矩陣中所存儲的電能只需滿足上午峰時(shí)時(shí)段的用電即可，即儲能電站系統(tǒng)在谷時(shí)第一次所存儲的電能，在上午的峰時(shí)時(shí)段可以向用電器和用電方面輸出電能。而在中午和下午的平時(shí)時(shí)段再次向儲能電站系統(tǒng)充電，儲能電站系統(tǒng)用第二次充電所存儲的電能在傍晚和晚上的峰時(shí)時(shí)段向用電器和用電方面輸出電能。由于平時(shí)時(shí)段的電價(jià)高于谷時(shí)時(shí)段的電價(jià)，所以這種模式的峰谷差節(jié)能收益比較小，但是投資也相對比較小。在這里把這種子模式與A模式的組合稱為A2模式，把這種子模式與B模式的組合稱為B2模式。

　　

　　用電池作為儲能器件在谷時(shí)時(shí)段儲能，在峰時(shí)時(shí)段用逆變器產(chǎn)生PWM波向用電器和用電方面輸出電能的儲能電站，雖然其技術(shù)基本上是成熟的，幾乎沒有什么壁壘，總體技術(shù)含量也不是很高。但是究其細(xì)節(jié)，從用電和電網(wǎng)對電能質(zhì)量的要求方面考慮，就必須使其向用電器和用電方面輸出的電能，以及向電網(wǎng)反饋的電能質(zhì)量相關(guān)的規(guī)定。不光是要保證向用電器和用電方面輸出電能的質(zhì)量，還必須滿足向電網(wǎng)反饋的電能質(zhì)量的要求。

　　

　　如果采用目前通常的電池儲能電站的建設(shè)方案，不光是必須對輸往用電器和用電方面的電能質(zhì)量進(jìn)行治理，以消除對用電質(zhì)量的不良影響，還必須對反饋到電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行治理，以滿足國家對電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。這就必須在儲能電站設(shè)計(jì)和安裝高電壓、大功率電能治理裝置(如SVG等)，這就必然產(chǎn)生下面的三個(gè)主要問題：1、大大增加了建設(shè)成本;2、由于SVG等電能治理設(shè)備對于波形畸形的治理會消除一部分諸如諧波等的電能，諧波也是電能，消除一些就少一些，所以會使節(jié)能收益有所降低;3、SVG等電能治理裝置都是動態(tài)運(yùn)行的電力電子設(shè)備，故障率和運(yùn)維工作量都比較大，增加的運(yùn)維成本也會使節(jié)能收益有所降低。

　　

　　如果采用特殊接法的三相平衡變壓器替代普通的變壓器，再通過三相平衡器向用電器和用電方面輸出所存儲的電能，可以大大降低諸如諧波等波形畸形對用戶的用電質(zhì)量和對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。對于B1和B2模式的電池儲能電站，完全可以不采用任何電能治理設(shè)備而滿足用戶的用電質(zhì)量要求和國家對電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。相應(yīng)的就有了下面的三個(gè)主要優(yōu)勢：1、減少了建設(shè)成本;2、減少了SVG等電能治理設(shè)備對于波形畸形治理時(shí)對諸如諧波等電能的消除，使節(jié)能收益有所增加;3、三相平衡變壓器和三相平衡器是靜態(tài)運(yùn)行的，不會產(chǎn)生任何故障，無需運(yùn)維和運(yùn)維成本。

　　

　　下面是采用特殊接法三相平衡變壓器和三相平衡器的電池儲能電站的示意圖：

　　

　　圖中的《自支撐輸出柜》是可選的，如采用，可以增加儲能電池矩陣的輸出能量。