北方工业大学、国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院依托国家自然基金项目、教育部联合基金项目以及国网公司总部科技项目等，深入开展了储能接入港口岸电系统理论研究与工程建设方面的研究，形成了储能接入岸电系统中的规划配置及协调运行整体解决方案，项目主要研究成果如下：

1）利用负荷聚类建立含非线性负荷的岸电系统供电可靠性的指标体系，并基于供电可靠性指标模型和经济性模型提出了基于储能全寿命周期成本以及负荷波动率的岸电混合储能系统多目标优化配置方法，解决负荷类型复杂、负荷特征不规律的港口岸电配电网的规划配置难题。

2）提出岸电储能系统多变流器双层Q学习自适应功率分配方法，以多变流器总运行效率最优为目标，实现多变流器系统的功率分配。提出 ip-iq谐波检测法，克服了电压畸变带来的影响。设计了具有频率自适应的正、负序分量状态观测器，为混合储能在岸电系统中的规划配置提供了技术保障。

3）建立基于状态跟随储能并网变流器器平滑切换补偿控制模型，引入H∞基本理论实现混合储能分频控制器输出电流的控制，提出不需要锁相环和旋转坐标变换的电网不对称条件下PCS预测电流控制方法，解决含高压非线性负荷的港口岸电配电网不同运行模式切换时出现的电压电流冲击问题，实现储能从削峰填谷模式向电能质量治理模式或故障响应模式的平滑切换。

4）提出绿色港口岸电系统发展模式，开展建设岸电系统中储能电站示范工程，掌握了储能在岸电系统中运营模式和评估技术，为港口特殊负荷提供持续稳定高质量供电。

项目取得了多项原创技术成果，获授权发明专利18项，主持制定团体标准2项，主编专著2本，软件著作权10项，发表论文21篇（其中SCI收录5篇）。成果已广泛应用于江苏、青岛等多个省市，带来经济效益超过6亿元。中国电工技术学会对本项目进行了成果鉴定，认为：“该成果创新性强，示范引领作用突出，整体技术处于国际领先水平”。

该项目针对储能在港口岸电系统应用中存在的技术瓶颈，开展了储能接入港口岸电系统涉及的规划配置、电能质量优化、运行控制的研究。

主要创新点如下：

（1）针对岸电系统负荷类型复杂、特征不规律配电网冗余度大的问题，建立了含非线性负荷的岸电系统供电可靠性、经济性在内的指标体系，提出了兼顾全寿命周期成本、负荷电压波动率和供电可靠性的岸电混合系统多目标优化配置方法，为岸电系统配电网的规划优化提供技术支撑。

（2）针对含高压非线性负荷的港口岸电配电网不同运行模式切换时出现的电压电流冲击问题，提出跟随岸电系统运行方式的混合储能系统中各储能单元的控制思路，建立基于状态跟随储能并网变流器的平滑切换补偿控制模型，构建了基于非线性鲁棒控制理论的各储能单元分频控制器输出电流的控制策略和电网不对称条件下PCS预测电流控制方法，实现了储能系统在削峰填谷、电能质量治理与故障响应三种模式间的平滑切换。

（3）针对岸电系统存在多变流器出力不均衡的问题，以多变流器总运行效率最优为目标，提出岸电储能系统多变流器双层Q-learning自适应功率分配方法，为岸电系统安全可靠运行提供技术支撑。

基于以上创新成果，建成了国内首个港口岸电混合储能系统，包含4MW/4MWh的锂电池储能系统和1MW×15s超级电容储能系统。

项目成果在江苏、青岛等多个省市示范工程中得到推广应用，完善了港口电力规划布局，提高了可再生能源和冲击性负荷接入适应性，降低了工程建设和运维成本，为我国储能在岸电系统中的规划配置由理论研究向实际工程推广发展提供了应用经验，具有显著的示范引领作用，产生了重要社会影响，未来应用潜力巨大，既可助力岸电系统建设，亦可提高可再生能源接纳能力，对于国家推动水运行业节能减排、加快能源生产与绿色转型具有重要意义。

李建林教授及其储能技术团队以北方工业大学科技园为依托，率先成立国内首个储能技术工程中心，充分发挥学校科技、人才和资源优势，推进储能前瞻性关键技术研究。团队截至目前，已发表储能技术相关论文100余篇，其中SCI/EI论文70余篇，受理/授权专利50余项，授权软著30余项，参与制定标准9个，专著7部，获得省部级奖项6项；另外，团队率先围绕储能消防、绿氢制备等方向积极部署，先后获得自然基金项目3项，国家级各类项目3项，氢能方向国家重点实验室项目2项，横向课题50余项等。

李建林，教授，北方工业大学储能技术研究院院长，研究方向为大规模储能技术。在该项目中主持了创新点1、2的研究与开发，主导提出了基于负荷可靠性与经济性指标的岸电配电网储能多目标优化配置方法，建立了岸电储能系统多变流器双层Q学习自适应功率分配方法，全面指导了项目技术成果在示范工程中的推广应用。

葛乐，副教授，南京工程学院电力工程学院副院长，研究方向为储能技术。在该项目中参与了创新点1基于负荷可靠性与经济性指标的岸电配电网储能多目标优化配置方法，参与开发储能在岸电系统中规划配置软件，对解决负荷类型复杂、负荷特征不规律的港口岸电配电网的规划配置难题做出贡献。

刘硕，博士，高级实验师，研究方向为分布式储能技术。在该项目中主持了创新点3的研究与开发，主导提出了基于状态跟随的混合储能与岸电系统多模式运行控制技术，建立基于状态跟随储能并网变流器器平滑切换补偿控制模型，引入H∞基本理论实现混合储能分频控制器输出电流的控制，提出不需要锁相环和旋转坐标变换的电网不对称条件下PCS预测电流控制方法。

梁忠豪，硕士，研究方向为储能技术，在本项目中参与了创新点2的研究与开发，参与提出了岸电储能系统多变流器双层Q学习自适应功率分配方法。采用模糊数学方法构建多指标电能质量综合评估模型，准确评估系统综合电能质量。

李星辰，硕士，研究方向为储能技术，在本项目中参与了创新点3基于状态跟随的混合储能与岸电系统多模式运行控制技术，分析了线路不同位置接入储能时，不同故障点对线路的影响。提出了考虑负荷变化的储能系统自适应电流保护策略。

本项目成果有效支撑了岸电储能系统的稳定运行，完善了港口电力规划布局，对于国家推动水运行业节能减排、加快能源生产与绿色转型具有重要意义。本项目将常规电池侧电压由900V提升到1200V，交流电压由400V提升到690V，在同等功率等级下，系统损耗更低，散热更小，大幅提升了锂电池储能系统效率。同时，额定电流下降同时也带来动力线缆线径的下降，进一步降低系统成本。储能系统运行状况稳定，有效提高了港口配电网运行效率，改善了35千伏庙岭变电站负荷的电能质量，降低了岸电终端使用成本。据测算，岸电使用单价将降至0.7元/千瓦时，与使用燃油相比，船舶靠港期间的运行成本可再降低30%左右。成果已广泛应用于江苏、青岛等多个省市，带来经济效益超过6亿元。

连云港港口岸电储能系统的应用，有效减少了港口污染物排放，通过“油改电”，实现船舶靠港期间的用能替代，可以大幅降低船舶的污染物排放。作为全国第一个使用高压船用岸电系统的港口，截至目前，连云港港口已完成9个泊位的岸电系统建设，港口空气污染物年排放量减少19%，具有巨大的环境效益。在港口岸电中利用大容量储能技术实现峰谷电能的转移，能够节约大量用电成本。同时，储能系统还可以作为备用电源，为港口供电网络电力供应不足或电网断电故障时提供支持，港口岸电系统通过参与电网削峰填谷，可以获得可观的收益，有效提升了电网设备的利用率。

本项目完成的岸电系统中储能规划配置方案/软件、电能质量控制技术方案、协调控制策略及系统软件等成果，通过示范工程进行验证，完善了港口电力规划布局，提高了可再生能源和冲击性负荷接入适应性，降低了工程建设和运维成本，为我国储能在岸电系统中的规划配置由理论研究向实际工程推广发展提供了应用经验，具有显著的示范引领作用。本项目探索并实证未来绿色港口发展新技术和新模式，对推动智能电网和能源互联网的发展提供重要理论，对于水运行业节能减排、国家电网公司“两个替代”重大战略的落实，具有重大意义。

主要应用单位情况：

序号 单位名称 应用的成果 应用对象及规模 应用起止时间
1 江苏方天电力技术有限公司 岸电混合储能系统控制平台 岸电混合储能示范工程/MW级 2018.10- 至今
2 江苏安方电力科技有限公司 岸电混合储能系统控制平台 岸电混合储能示范工程/MW级 2019.03-至今
3 沃太能源南通有限公司 岸电混合储能终端系统 岸电混合储能协同控制示范工程/MW级 2018．08-至今
4 阳光电源股份有限公司 岸电混合储能能量管理平台 岸电混合储能能量管理示范工程/MW级 2019.03-至今