摘要：随着我国社会经济的发展，电力事业也在飞速的发展，35kV电力变压器作为电网的重要组成部分之一，其继电保护对于电网的正常运行有着重要作用。由于风速每时每刻都在变化，这就导致风电出力的不确定性。大型风电场接入电网后，风电出力的波动将会产生诸多不利影响。现如今，我国风电机组大规模接入电网，风力发电所占的比重逐步增加，这种影响变的更加显著。如果采取限制风电场的规模并减小其接入电网比重的措施，将会对风能的利用产生巨大的浪费，对风电的发展造成巨大影响。因此，如何提高风电场输出功率的稳定性，这一课题的研究越来越受到重视。
关键词：储能技术；风力发电系统；运用
导言：当前，在风电场中加入储能装置，使其构成风 － 储联合系统，已经成为解决风功率随机波动问题的有效途径之一。针对风功率具有随机性、波动性等特点，采用储能技术作为功率补偿，利用储能装置能快速存储和释放能量的特点，可以较为理想的解决风功率随机波动这一缺点。将风电场和储能系统联合起来，并制定有效的控制策略，一定程度上可改善风功率的波动性，减小风电并网产生的一系列不良影响，提高风电场运行的经济性。
1风电并网产生的影响
在大规模风电并网发展的今天，风电功率的大幅度波动易破坏电网的功率平衡，进而带来电能质量的明显下降，危及电网的稳定运行。风电并网后将对以下几方面造成影响：
1.1对电网稳定性的影响
风能的不确定性将会导致风电功率的随机变化，对电力系统造成冲击，尤其是电网的安全稳定性，严重时可能使整个系统失去稳定性，甚至造成系统瘫痪。
1.2对电网电压的影响
大型风电场接入电网将会对电网电压的稳定性造成不良影响，例如导致电网电压波动、闪变以及电压不平衡等现象，甚至会造成电压的崩溃。
1.3对电能质量的影响
由于现代风力发电技术所使用的两种风机机型的功率控制都依赖于电力电子装置，如果设计不当，将会产生很严重的谐波问题。
1.4对电网发电计划和调度的影响
风能的间歇性、波动性和难以预测性给电网制定发电计划、运行方式和调度造成了很大困难，加之目前国内外并未有较为准确的风功率预测系统，一旦风电机组的装机容量足够大，将会影响电力部门的调度运行。由于我国风电场建设的位置通常比较偏僻，风电场一般处于电网末端，电网结构相对薄弱，电力系统经受不起风电功率大幅度的扰动，电力调度部门往往会被迫限制风电，阻碍风力发电的发展。
综上所述，大规模开发和利用风力发电技术最有效的手段是将风电场并网运行，但风电场自身的出力特性对电网安全稳定性的影响也在不断加剧。因此，提高风电接入电网稳定性的有效途径在于改善风电场的出力特性。当前，主要采用两种方法来改善风电场的出力特性：改进风机的控制策略和应用储能装置。虽然改进风力发电机组的控制策略实现起来相对简单，但是对风力发电机控制方法的改进基本都需舍弃部分风能，无法实现风能最大化利用，同时受到风电机组自身的控制能力和风速的影响，改善幅度有限，很难达到预期效果。与改进风机的控制策略相比，将储能装置应用在风电场中，能够达到抑制风电功率波动的目的，且在不改变已并网的风电机组控制策略的情况下，实现较大时间尺度内的出力平滑。
2储能技术在风力发电系统中的应用
本文以中小型风力发电系统结构为例，分析储能技术的应用。储能技术解决了风力发电不稳定的问题，运用互补的方法，完善中小型风力发电系统的运行环境。该风力发电系统，主要构成有风力发电机、塔架、充电控制器、电能储存装置、负载等，按照风力发电系统的总线连接方式，将发电结构分为直流总线型、交流总线型两类，具体的构成结构如图1
图1中，电能储存装置是指储能技术的应用，安装在风力发电系统的直流总线中，在直流端汇合了发电设备、电控设备，风力发电系统输出的交流电，在AC/DC逆变器的作用下，转换成了直流电，经过充电控制器，供电给直流负载，而储能技术的应用，就是将充电控制器的直流负载，存储并输送到DC/AC逆变器，转化为AC负载，而多余的电能仍旧会存储在电能储存装置中，以免发生电能浪费。
储能技术在小型风力发电系统内，考虑到输出功率的变化，尤其是功率与风矿的关系，以此来确保负荷处于连续供电的状态[。该中小型风力发电系统内，引入了储能技术，得到了高效的应用。结合储能技术，分析其在风力发电系统中的应用，如下：
2.1负荷调节
风力发电体系的运转中，储能技能使用在负荷调理方面。当发电体系处于负荷低谷期时，储能技能恰当的充电，体系在负荷顶峰期时，自动放电，有用调理了负荷，避免风力发电体系有不恰当的操作状况，标明储能技能在负荷调理中的实习使用。
2.2负荷盯梢
储能技能为风力发电体系供给了负荷盯梢的办法，风力发电体系中，在电力电子接口方位，接入了畜电池储能体系、飞轮储能体系、超导电磁储能体系等，运用储能技能，能够盯梢接口处的负荷改变，而且是在迅速的状态下，盯梢负荷，把控风力发电体系的使用。
2.3安稳体系
储能体系在风力发电体系中，无功功率、有功功率的改变非常快，而且较为显着，储能技能能够在频率振动、功率中，表现阻尼的效果，保护风力发电体系的安稳，所以风力发电体系逐渐将储能技能，使用到风力发电的体系安稳中。
2.4功率操控
功率操控是指储能技能自动校正风力发电体系的功率，还要操控功率因数。例如：在中小型风力发电体系内，储能技能与电力电子的接口方位，能够迅速的供给有功功率、无功功率，目的是保证风力发电体系的安稳及功率功率。
2.5黑发动才能
黑发动才能是储能技能在风力发电体系中的一类功用，在体系孤岛运转的过程中，储能体系能够供给体系发动的电能资源，保证风力发电体系发动的有用性。
2.6推迟容量
风力发电体系有容量上的需要，储能技能能够在必定程度上，推迟体系对容量的需要，包括发电容量、输电容量。例如：储能技能推迟了风力发电体系的容量，能够削平负荷峰值，下降风力发电体系的容量需要，减轻调峰机组的运转压力，风力发电体系在推迟容量时，在恰当的方位，设置储能体系，促进储能技能能够在风力发电体系的低谷期实施充电，以此来简要负荷容量，添加体系输电的容量。
2.7进步利用率
储能技能在用电的顶峰期，进步了风力发电体系的利用率，逐渐添加发电体系的全体能量。例如：中小型风力发电体系，储能技能用于调理体系的不安稳，操控负荷的峰谷比，存储多出的电能，重新使用到负荷顶峰时期，避免存储与变换时期发作电能丢失，现代风力发电体系中，在进步利用率方面，能够挑选碳纳米管超级电容器储能体系构造，优化风力发电体系的使用。
结束语
风能在电力建设中，属于一类清洁、经济的种类，遭到电力行业的注重。风力发电体系研究中，全部装备储能技能，一来进步风力发电的水平，另一方面下降能源的耗费，促进电力行业能够充沛认识到储能技能的重要性。风力发电体系方面，明确储能技能的未来开展，保证储能技能在风力发电体系中能够得到充沛的使用。
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论文作者:刘迪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/7
标签：风力发电论文; 体系论文; 储能论文; 电网论文; 功率论文; 风电论文; 技能论文; 《基层建设》2017年第24期论文;