摘要：随着最近这些年化石燃料的逐渐枯竭，地球的温室效应日益严重，一些可再生能源得到了极大的关注，尤其是对于风力发电技术的发展。近些年我国的风电机组大规模的接入电网，从而使风力发电所占的比重不断增加。如果采取限制风电场的规模并减小接入电网的比重，那么将会对风能的利用造成一种严重的浪费，并且对我国的风电事业的发展造成巨大的影响。因此，如何提高风力发电系统的稳定性越来越受到我们的重视。
关键词：储能技术；风力发电系统；蓄电池
一、储能系统的组成和作用
1.1储能系统组成
储能系统主要有两部分组成：储能装置；功率转换系统。储能装置由储能元件组成，其主要功能是实现能量的储存和释放。功率转化系统有电力电子器件组成，其主要功能是控制充电和放电、调节和控制输出功率。
1.2储能系统在中小型风力发电系统中的作用
风力发电系统的能源为自然风能，具有很大的可变性和不可控性，因此风力发电机输出的功率会受风能的波动而波动。储能系统通过控制自身的储能和放能可以起到平衡电力输出功率的波动性，其具体作用如下：
(1)负荷调节。当自然风能充裕时进行适量地储蓄电能，在风能不足时进行释放电能弥补风能的不足。
(2)负荷跟踪。飞轮储能系统、蓄电池储能系统和超导储能系统等可以通过电力电子接口快速监测负荷变化，获得做出相印调整所需的参数。
(3)稳定系统。储能系统可通过迅速变化的输出有功功率和无功功率有效地对风力发电系统输出功率和频率振荡起到阻尼作用。
(4)黑启动能力。中小型风力发电设备启动需要一定的电能，而在远离海岸线的孤岛上，无电力来源的风力发电系统启动时就需要储能系统提供电能。
(5)缓和风电开发的过度期变化。当风电场扩建时，储能系统可以起到缓和风力发电系统对新增发电容量的要求。在适当的地区配备储能系统，用电低谷期行充电，高峰期放电；在风能低谷期发电、高峰期充电。既可以有效增加输电线路的容量，还可以减少输电线路的峰值负荷容量。
(6)有效提高风力发电系统利用率。储能系统可以在用电高峰期辅助输出电力增加系统的总容量。
二、储能技术分析
风力发电系统作为能源公司发展的重要组成部分，被高度的重视，风力发电系统在将风能转换为电能之后，需要对生产的电能进行存储，这时将需要储能技术，下面进行详细的探讨。
2.1超级电容器储能技术
该储能技术主要是运用电化学双电层的原理进行研发而成，所形成超级电容器储能系统，该系统在运行的过程中，能够提供较为强大的脉冲功率，这样在充电的过程中就会保证电力表面维持在理想的状态，电荷将能够有效地吸引周边的电解质溶液中异性的离子，并将这些吸引的异性离子依附在电极的表面，从而形成双电荷层[1]。从对超级电容器储能技术的调查中发现，系统能够达到的最大储能量为30MJ，主要用于短时间、大功率的场合以及用于一些电能质量高峰值的功率场合中，有效解决了电压瞬间跌落以及瞬间受干扰的问题，对保证电力能源储备量具有较大的作用。
2.2超导储能技术
超导储能技术主要是运用超导线制成的线圈进行储能，尤其是在电网供电的过程中，能够将提供的磁场能量进行有效的储存起来，并在需要的情况下，再将其送回电网中继续使用，该技术被广泛的应用在风力发电系统中。超导储能技术具有能量损耗小、释放能量速度快、较高的灵敏性等优点，尤其是对调节电压、频率、有功功率、无功功率的过程中有着极大的效果，并且，通过实践证明，超导储能技术在风力发电系统中的实施，对大容量和功率能量的转换补偿有着极大的作用，被广泛的应用到风力发电系统中，深受能源企业的青睐。
2.3蓄电池以及其他储能技术
蓄电池储能技术是较为常见的一种电力能源储能技术，主要是运用电池的正负极氧化还原反应的方式进行充电和放电的过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蓄电池主要由控制装置、电池、辅助装置、交直流逆变器等组成，当然，在蓄电池使用的过程中，由于化学物质选用的不同，也会给蓄电池储能效率带来一定的影响，现阶段被应用到风力发电系统中的主要蓄电池有钠硫电池、铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、镍镉电池、液流电池等。
除了以上所提到的几种储能技术之外，氢燃料罐电池储能、压缩空气储能、抽水储能等也是当前被广泛应用的重要储能技术，而每种储能技术所具备的优缺点不同，因此，能源公司应结合实际的情况切实有效的选择合理的储能技术，并将其作用充分地发挥出来。
三、储能技术在风力发电系统中的应用
3.1负荷调节
风力发电系统的运行中，储能技术应用在负荷调节方面。当发电系统处于负荷低谷期时，储能技术适当的充电，系统在负荷高峰期时，主动放电，有效调节了负荷，以免风力发电系统有不恰当的操作情况，表明储能技术在负荷调节中的实践应用。
3.2负荷跟踪
储能技术为风力发电系统提供了负荷跟踪的方法，风力发电系统中，在电力电子接口位置，接入了畜电池储能系统、飞轮储能系统、超导电磁储能系统等，运用储能技术，可以跟踪接口处的负荷变化，而且是在快速的状态下，跟踪负荷，把控风力发电系统的应用。
3.3稳定系统
储能系统在风力发电系统中，无功功率、有功功率的变化非常快，并且较为明显，储能技术可以在频率振荡、功率中，发挥阻尼的作用，维护风力发电系统的稳定，所以风力发电系统逐步将储能技术，应用到风力发电的系统稳定中。
3.4功率控制
功率控制是指储能技术主动校正风力发电系统的功率，还要控制功率因数。例如：在中小型风力发电系统内，储能技术与电力电子的接口位置，可以快速的提供有功功率、无功功率，目的是确保风力发电系统的稳定及功率效率。
3.5黑启动能力
黑启动能力是储能技术在风力发电系统中的一类功能，在系统孤岛运行的过程中，储能系统可以提供系统启动的电能资源，确保风力发电系统启动的有效性。
3.6延缓容量
风力发电系统有容量上的需求，储能技术可以在一定程度上，延缓系统对容量的需求，包括发电容量、输电容量。例如：储能技术延缓了风力发电系统的容量，可以削平负荷峰值，降低风力发电系统的容量需求，减轻调峰机组的运行压力，风力发电系统在延缓容量时，在恰当的位置，设置储能系统，促使储能技术能够在风力发电系统的低谷期实行充电，以此来简要负荷容量，增加系统输电的容量。
3.7提高利用率
储能技术在用电的高峰期，提高了风力发电系统的利用率，逐步增加发电系统的整体能量。例如：中小型风力发电系统，储能技术用于调节系统的不稳定，控制负荷的峰谷比，存储多出的电能，重新应用到负荷高峰时期，避免存储与转换期间发生电能损失，现代风力发电系统中，在提高利用率方面，可以选择碳纳米管超级电容器储能系统结构，优化风力发电系统的应用。
总结
综上所述，能源公司作为电力能源开发的重要机构之一，为保证给人们创造更多的电力能源，需重视风力发电系统的研发，应不断的引用先进的储能技术来对开发的电能进行存储，并将其应用到适宜的场合，为人们提供可靠的电力能源。当然，结合以上的分析我们也发现，由于储能技术的多样化，因此，风力发电系统在应用储能技术的过程中，应结合自身的实际情况选用合理的储能技术，以实现能源公司的长远发展。
参考文献
[1]肖海航,王金伟,吕坤.风力发电技术及风电设备制造[J].电网技术，2013（01）.
[2]刘昌金，胡长生，李霄，陈敏，徐德鸿.基于超导储能系统的风电场功率控制系统设计[J].电力系统自动化，2013（16）.
[3]杨根生.液流电池储能技术的应用与发展[J].湖南电力，2014（03）.
[4]程时杰,文劲宇,孙海顺.储能技术及其在现代电力系统中的应用[J].电力科学与工程，2014（03）.
论文作者:姜飞,张表表
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/21
标签：储能论文; 系统论文; 风力发电论文; 技术论文; 功率论文; 负荷论文; 电能论文; 《电力设备》2018年第15期论文;