電池儲能系統（BatteryEnergyStorageSystem,BESS）因其響應速度快、功率和容量配置靈活以及適用范圍廣等優點被廣泛應用于改善電網暫態響應過程[1-3]。要研究BESS并網對系統的影響，BESS的動態模型成為研究的基礎和關鍵[4]。若在系統暫態過程仿真中采用考慮電力電子裝置建模的詳細電磁暫態模型，不僅模型復雜，而且計算時間長，不適合實際工程應用場合。因此建立簡化的等值機電暫態模型是當前亟待解決的問題。

目前，針對BESS機電暫態仿真模型的相關研究較少。文獻[5,6]中提出了儲能系統潮流模型以及機電暫態模型，通過仿真分析證明了模型的正確性，但是模型中未設置死區，會導致儲能系統頻繁充放電，影響電池壽命。

文獻[7,8]中建立了電池儲能系統多尺度仿真模型，并對每個組成部分進行了詳細建模，但忽略了充放電功率限制環節，使得仿真結果存在偏差。文獻[9]提出了一種儲能系統通用暫態模型，并仿真分析了其適用性，但該模型在控制約束上未考慮死區環節，并且仿真分析中只驗證了光伏組件在過云情況下系統的暫態響應，而對系統發生故障情況沒有作出分析。

文獻[10]中建立了電池儲能系統全時段多尺度仿真模型，但在模型建立中未考慮BESS的初始容量，與實際工程應用存在差距。文獻[11]中建立了BESS機電暫態模型，并與風機進行了聯合仿真，但在機電暫態模型中考慮了SOC變化及電量計算環節，忽略了機電暫態過程的時間尺度。

已有研究多針對DIgSILENT等成熟仿真軟件，而對傳統電力系統分析綜合程序（PowerSystemAnalysisSoftwarePackage,PSASP）的研究較少。PSASP7.0是我國自主研發、功能強大的電力系統仿真軟件，可以方便快速地完成潮流計算、暫穩計算及短路計算等多種傳統運算，但隨著新型元件的不斷出現，PSASP7.0模型庫無法實時更新，尤其是儲能元件的缺失，阻礙了PSASP7.0在電力系統仿真分析中的應用。

本文在對BESS結構及換流器控制系統深入分析的基礎上，提出一種計及電池充放電功率限制及充放電次數限制的無時延BESS機電暫態模型，利用節點電流注入法對模型接口進行開發，結合理論分析，通過PSASP仿真平臺對模型進行仿真分析。

結論

本文在對BESS各部分工作原理分析的基礎上，在PSASP7.0UD中建立了BESS機電暫態模型，該模型能夠體現BESS充放電功率限制以及電池充放電次數的限制，通過經典PI控制原理對電網相應參量進行調節，利用PSASP7.0用戶一體化平臺并結合理論分析結果，對所搭建模型進行仿真驗證，研究結果表明：

1）該BESS機電暫態模型在響應系統擾動時的輸出特性與理論分析結果一致，具有較為準確的外特性變化趨勢，能夠用于分析BESS在系統暫態穩定調節中的作用。

2）該仿真模型能夠很好地植入PSASP7.0仿真平臺，并可以無障礙調用。

本文所建模型為之后分析可再生能源及儲能大規模接入對電網穩定性的影響提供了理論支撐。