2025年(储能系统技术员助理)储能系统技术基础试题及答案

2025年(储能系统技术员助理)储能系统技术基础试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.以下哪种储能技术属于电化学储能？A.压缩空气储能B.飞轮储能C.锂离子电池储能D.抽水蓄能答案：C2.铅酸蓄电池的标称单体电压为（）。A.1.2VB.2.0VC.3.2VD.3.7V答案：B3.储能系统中，SOC（StateofCharge）的定义是（）。A.电池剩余容量与额定容量的比值B.电池已用容量与额定容量的比值C.电池放电深度与额定容量的比值D.电池充电效率与额定容量的比值答案：A4.以下不属于储能变流器（PCS）主要功能的是（）。A.交直流双向变换B.电网频率调节C.电池温度控制D.功率因数调节答案：C5.磷酸铁锂电池的理论能量密度约为（）。A.5080Wh/kgB.120180Wh/kgC.200250Wh/kgD.300400Wh/kg答案：B6.储能系统中，电池管理系统（BMS）的核心功能是（）。A.电池充放电控制与状态监测B.系统功率分配C.电网故障隔离D.储能介质温度调节答案：A7.压缩空气储能系统的主要储能介质是（）。A.高压空气B.液态空气C.超临界二氧化碳D.氮气答案：A8.飞轮储能的能量存储形式是（）。A.动能B.势能C.化学能D.热能答案：A9.储能系统中，“放电深度（DOD）”是指（）。A.放电容量与额定容量的比值B.充电容量与额定容量的比值C.放电时间与额定时间的比值D.放电电流与额定电流的比值答案：A10.以下哪种电池属于二次电池？A.锌锰干电池B.锂原电池C.镍氢电池D.银锌纽扣电池答案：C11.储能系统接入电网时，要求其功率因数应不低于（）。A.0.85（滞后）B.0.90（滞后）C.0.95（滞后）D.1.0（无相位差）答案：C12.储能系统的“循环寿命”通常指电池在（）条件下可完成的充放电循环次数。A.100%放电深度（DOD）B.80%放电深度（DOD）C.50%放电深度（DOD）D.20%放电深度（DOD）答案：B13.以下不属于热储能技术的是（）。A.熔盐储能B.相变材料储能C.冰蓄冷储能D.超级电容器储能答案：D14.储能系统中，直流母线电压的典型范围是（）。A.2448VB.110220VC.300800VD.10003000V答案：C15.锂离子电池的主要安全隐患是（）。A.过充过放导致热失控B.低温下容量衰减C.高温下自放电率增加D.循环寿命短答案：A二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.以下属于机械储能技术的有（）。A.抽水蓄能B.飞轮储能C.压缩空气储能D.超级电容器储能答案：ABC2.储能系统的主要应用场景包括（）。A.电网调峰调频B.可再生能源消纳C.分布式微电网供电D.电动汽车快充答案：ABCD3.锂离子电池的关键材料包括（）。A.正极材料（如三元材料、磷酸铁锂）B.负极材料（如石墨）C.电解液（六氟磷酸锂溶液）D.隔膜（聚乙烯/聚丙烯）答案：ABCD4.储能系统中，BMS需要监测的参数包括（）。A.单体电池电压B.电池组温度C.充放电电流D.环境湿度答案：ABC5.以下关于铅酸电池的描述正确的是（）。A.成本低，循环寿命短（约300500次）B.耐过充过放性能较好C.能量密度低（约3050Wh/kg）D.主要用于启动电池和备用电源答案：ABCD6.储能系统的效率通常包括（）。A.变流器效率B.电池充放电效率C.线路损耗D.环境温度影响答案：ABC7.以下属于储能系统安全设计要求的是（）。A.过压/欠压保护B.过流/短路保护C.温度超限保护D.绝缘监测与接地保护答案：ABCD8.超级电容器的特点包括（）。A.功率密度高（>10kW/kg）B.能量密度低（<10Wh/kg）C.循环寿命长（>10^5次）D.适用于短时间高功率输出场景答案：ABCD9.储能系统并网时需满足的电能质量要求包括（）。A.电压偏差B.频率偏差C.谐波畸变率D.电压波动与闪变答案：ABCD10.以下关于液流电池的描述正确的是（）。A.能量存储于电解液中，功率与容量可独立设计B.循环寿命长（>10^4次）C.适用于大规模储能（MW级以上）D.主要包括全钒液流电池和锌溴液流电池答案：ABCD三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.储能系统的核心组件包括电池组、________、电池管理系统（BMS）和能量管理系统（EMS）。答案：储能变流器（PCS）2.锂离子电池的充电终止电压通常为________（以磷酸铁锂电池为例）。答案：3.653.7V3.压缩空气储能系统的关键设备包括空气压缩机、________、膨胀机和发电机。答案：储气装置（或储气罐）4.储能系统的“能量转换效率”是指________与输入能量的比值。答案：输出可用能量5.铅酸电池的电解液主要成分为________溶液。答案：硫酸（H₂SO₄）6.飞轮储能的能量计算公式为E=½Jω²，其中J为转动惯量，ω为________。答案：角速度7.储能系统中，“SOC均衡”的目的是使电池组中各单体电池的________保持一致。答案：荷电状态（或剩余容量）8.热储能技术按储能介质可分为显热储能、________和热化学储能。答案：潜热（或相变）储能9.超级电容器的储能原理是基于________和双电层效应。答案：电极表面的静电吸附10.储能系统的“响应时间”是指从接收到指令到达到________所需的时间。答案：目标功率（或额定功率）四、简答题（共5题，第13题每题6分，第45题每题8分，共34分）1.简述锂离子电池的工作原理（封闭型）。答案：锂离子电池通过锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌实现能量存储与释放。充电时，锂离子从正极（如LiCoO₂）脱嵌，经过电解液嵌入负极（如石墨），电子通过外电路从正极流向负极；放电时，锂离子从负极脱嵌，嵌入正极，电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。2.列举储能变流器（PCS）的主要功能（封闭型）。答案：（1）交直流双向变换（AC/DC和DC/AC）；（2）电网同步与功率控制（调节有功、无功功率）；（3）电能质量治理（抑制谐波、调节电压/频率）；（4）保护功能（过压/欠压、过流/短路保护）；（5）与BMS、EMS通信，实现协调控制。3.对比分析铅酸电池与锂离子电池的优缺点（开放型）。答案：铅酸电池优点：成本低、技术成熟、耐过充过放、回收体系完善；缺点：能量密度低（3050Wh/kg）、循环寿命短（300500次）、重量大、含重金属污染。锂离子电池优点：能量密度高（120250Wh/kg）、循环寿命长（10005000次）、无记忆效应、环境友好；缺点：成本较高、对过充过放敏感（需严格BMS保护）、高温下存在热失控风险。4.说明储能系统中电池管理系统（BMS）的主要监测与控制功能（封闭型）。答案：监测功能：（1）单体电池电压、电池组总电压；（2）电池温度（单点或多点）；（3）充放电电流；（4）SOC（荷电状态）、SOH（健康状态）估算。控制功能：（1）充放电控制（限制电压、电流范围）；（2）均衡管理（主动/被动均衡，消除单体电压差异）；（3）故障保护（过压/欠压、过流、温度超限、短路保护）；（4）与PCS、EMS通信，上传状态数据并接收控制指令。5.分析分布式光伏+储能系统在用户侧的应用价值（开放型）。答案：（1）提高自发自用率：通过储能存储光伏多余电量，在光伏出力不足或用电高峰时释放，减少对电网的依赖，降低电费支出。（2）峰谷电价套利：在低谷电价时充电（或存储光伏电），高峰电价时放电，利用电价差获取收益。（3）供电可靠性提升：电网停电时，储能可作为备用电源，保障关键负荷供电。（4）电能质量优化：抑制光伏出力波动（如云层遮挡引起的功率突变），稳定用户侧电压和频率。（5）参与需求响应：根据电网调度指令调整充放电功率，获得需求响应补偿，支持电网调峰。五、应用题（共3题，第1题10分，第2题12分，第3题14分，共36分）1.计算与分析（容量计算）：某磷酸铁锂储能电池组由100个单体电池串联组成，单体额定容量为280Ah，额定电压3.2V，放电深度（DOD）限制为80%。（1）计算电池组的额定总能量（单位：kWh）；（2）若系统要求提供2h的持续放电时间，计算允许的最大放电电流（单位：A）。答案：（1）单体能量=容量×电压=280Ah×3.2V=896Wh=0.896kWh电池组总能量=单体能量×数量×DOD=0.896kWh×100×0.8=71.68kWh（2）放电功率=总可用能量/时间=71.68kWh/2h=35.84kW电池组总电压=单体电压×数量=3.2V×100=320V放电电流=功率/电压=35840W/320V=112A2.故障分析（系统异常处理）：某储能系统运行中，BMS报“单体电压差异过大”故障，简述可能原因及排查步骤。答案：可能原因：（1）电池单体一致性差（生产批次不同、老化程度不均）；（2）BMS电压采样线接触不良或损坏；（3）均衡电路故障（主动均衡模块失效或被动均衡电阻开路）；（4）个别电池内部微短路或自放电率过高。排查步骤：（1）检查BMS采样线，确认各单体电压采样线连接牢固，无松动或氧化；（2）使用万用表实测各单体电压，对比BMS显示值，确认是否存在采样误差；（3）对电池组进行满充满放，重新校准SOC，观察电压差异是否随SOC变化；（4）检查均衡电路，测试均衡电流是否正常（被动均衡需测量电阻压降，主动均衡需检测电容/电感工作状态）；（5）对电压异常单体进行离线测试（如自放电率测试、内阻测试），判断是否为电池本体问题；（6）若多组电池均出现此问题，需考虑电池成组时的筛选工艺（如容量、内阻、电压的分选标准是否严格）。3.综合设计（储能系统配置）：某用户侧光伏系统峰值功率为50kW，日均发电量150kWh，当地电网峰段电价1.2元/kWh（10:0015:00，18:0022:00），谷段电价0.3元/kWh（0:008:00），用户日均用电量180kWh（其中峰段用电80kWh，平段60kWh，谷段40kWh）。设计一套光伏+储能系统，要求：（1）储能系统用于“自发自用+峰谷套利”；（2）储能容量按满足峰段缺电需求配置；（3）计算储能系统的日均套利收益（假设光伏优先自用，多余电量充入储能，储能放电优先满足峰段用电）。答案：（1）需求分析：用户日均用电量180kWh，光伏发电量150kWh，需从电网购电30kWh。其中峰段用电80kWh，光伏在峰段（10:0015:00）通常有出力，假设光伏峰段发电量占比60%（150kWh×60%=90kWh），则光伏峰段可满足自用的电量为min(90kWh,80kWh)=80kWh，剩余光伏峰段电量10kWh可充入储能。谷段用户用电40kWh，可利用谷段低价电充入储能（或光伏谷段无出力时需电网充电）。（2）储能容量配置：峰段用户可能存在的缺电情况：若光伏因天气原因出力不足，需储能补充。按“满足峰段缺电需求”，假设光伏峰段最小出力为50%（即45kWh），则峰段需储能补充电量=80kWh45kWh=35kWh。考虑放电深度80%，储能容量=35kWh/0.8≈43.75kWh（取45kWh）。（3）套利收益计算：光伏多