储能技术在电气工程领域中的应用分析论文_帅矢峰

储能技术在电气工程领域中的应用分析论文_帅矢峰

南京国电南自电网自动化有限公司 211153

摘要:随着社会的不断进步,经济的持续发展,电能方面的需求也正在日益增长,用户对于供电的要求也不断提高。对于传统的电力生产以及供应的流程进行分析,可以不断地了解其中的缺陷,其中最为明显的便是传统的电力工程中无法实现在内部储存电能,而需要依赖相应的储能技术,才能实现电能的储存。本文主要阐述了现今电气工程领域储能技术所存在的运用,论述了储能技术的后续运用以及发展。

关键词:储能技术;电气工程;应用与发展

储能技术主要是指,在传统的电力电能的生产过程中,加入一个储存电能的环节。之前传统的电能主要包含了生产、运输以及最终使用的环节,相对比较刚性,电网的运行缺乏一定的经济型、灵活性和安全性。而电力储能技术让它逐渐变得更加柔性,使得问题得到了很好的解决,更加有利于电网的顺利运行,对现今的社会现代化的发展有一定的促进作用。

一、电力系统目前所存在的问题

要想达到电力系统长期可靠运行的目的,就必须实现电网的稳定性。近年来,我国的电网规模逐渐增大,与传统的电力系统相比较,互联电网存在着些许的差异。对于电力系统是否能够稳定安全的运行与其运动条件有一定的直接关系,其动态运动的过程中非线性较强并且随机。在电网系统中因为规模相对较大。如果其稳定性出现问题。那么其后果一定会影响严重,在对相关设计进行开展控制的过程中,原来的电力系统如果一直被使用,就需要考虑到多个环节,而且整个系统的控制效果直接关系着系统的状态。许多情况下,由于运动过程的灵活度较差,无法实现在相同的控制效果下协调平衡有功和无功二者的关系。

所以,在电力系统使用储能控制,可以进一步保障它的稳定性,实现对于电力系统整体的稳定控制【1】。电力系统在发电的过程中需要控制发电、配电以及输电的稳定性。用户对于用电的需求具有一定的季节性,夏季使用空调的情况较多,因此普遍的用电量将会增加。因此电力系统一般会保存相应的备用电量,降低系统整体的运行效率。

二、储能技术的应用

2.1抽水储能

按照一定的容量有要求建设抽水储能电站,可以实现储存能量可以释放几小时到几天,效率高达75%—80%之间,该技术主要是在能量的管理以及频率的控制方面得到应用。目前,有超过85GW的抽水储能机组正在全世界实现运行。抽水储能的最大特点便是储存能量相对较大,而这一点使之可以适用于系统调峰的场合以及作为设备的备用电源的使用。

2.2蓄电池储能

NaS电池具有较高的储能效果,可以输出一定的脉冲功率,输出的脉冲功率可以高达额定功率的6倍。并且在30秒的时间内就可以完成这些步骤,对于将负荷实现削峰填谷并且达到电能质量的调节有一定的作用,对于整体设备而言,其经济性得到不断提高。目前使用过蓄电池储能技术最多的国家是日本,已经有超过30处使用此技术。

2.3飞轮储能

飞轮储能系统实际上是由圆柱形的旋转质量快以及磁悬浮轴承所支撑的结构所组成的,许多的飞轮储能系统便是如此。为了提高整个系统的使用寿命,可以通过磁悬浮轴承对摩擦所造成的损耗进行一定程度的降低【2】。在较高的真空环境中飞轮系统通过减少风的阻力来实现运行在一定层面上对于储存效率的稳定有帮助。通过使用相应的电力电子设置,将飞轮与发动机连接,对飞轮转速进一步调节,使得电网之间的功率与储能装置都得以一定的交换实现。

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2.4超级电容储能

超级电容储能相较于常规的电容器而言更加具有介电常数、更多的表面积以及更高的耐压力。比如陶瓷超级电容具有相对较高的耐压水平和绝缘度,因此,它逐渐成为了十分可用的备选方案。现今的超级电容在较高的功率以及较低的容量场合之中被应用。超级电容器可以提高供电水平,因为在充电的满电浮冲状态之下依然可以正常工作过,这些优点也开始使得超级电容储能技术服务于低效率工作。

三、储能技术与继电保护

在电力系统安全良好的运行中,同样也离不开继电保护技术的作用,继电保护在电力系统的运行过程中对于出现的故障能够及时进行排查,从而全面检测出故障的位置。进而对故障问题进行妥善的处理。所以,总的来讲,继电保护对于电力系统安全稳定的运行有着良好的保障作用,主要表现在如下方面。

继电保护的性能优越,能够维护好变电站的安全。继电保护对于外界的干扰能够进行及时的避免。在装置受到损害时及时进行止损,保证数据信息的安全并且不会受到威胁。随着科学技术的不断发展,继电保护在防范工作上不仅发挥着作用,并且还能起到一定的防腐蚀的作用,这样的性能对于以后的技术发展起到了一定的导向作用。

继电保护投入的资金较少,但是性能却很优越。安装也是十分的便捷。继电保护装置所用的材料具有一定的优越性。因此,此种特性也为电工行业带来了一定的有利条件。在新建的电网传输通道的运行中,对于空间的占用能够大大的减少。目前来看,我国的各大企业都在对继电保护装置进行着各种优化处理,在降低电网运行成本的同时还能够准确的对故障位置进行分析查找。更为重要的一点是,继电装置的安装十分简便,工作人员只需要对照图纸进行安装即可。

继电保护能够对故障进行及时的防范。只要继电保护在电路系统的发生故障情况之后,就会立马发出指令,让断路器发出分开跳闸程序的指令。同时系统也会及时发出报警从而让工作人员知晓电路已发生故障要进行相应的处理。并且在此过程中还能够对其它设备进行中断运行防止其它设备受损。达到对于设备保护的目的。

对于储能系统中的保护主要是通过两个系统来进行完成的,分别是功率变换系统和电池的管理系统。所以在运行过程中要注意他两的配置要求,与此同时,对于向公共电网倒送电量一般是不被允许的。继电保护对于储能系统来说能够确保其安全的运行,是储能技术中的重要装置。对于保护装置来说其是否正确运行直接关系到储能系统的运行,所以在储能系统中只有合理的对其进行定期的检查和维护才能及时发现故障进行解决。对供电的可靠性有所提高。

如今,在对原有的储能技术进行改进和完善的同时,也需要进一步注重开发新的储能技术。在以前的应用领域中不断地进行创新,得到一定的进步和完善,相较之下具有一定的局限性。要想让储能技术得到广泛的运用,可以服务到更广的生产需求上,就需要进一步积极寻求新的应用领域。

总结:综上,电能在我国的社会发展中具有重要的地位,它不仅会影响人们的生活水平,还会对现今社会的发展产生相应的潜移默化的影响。有效地分析储能技术在电气行业中的应用,可以进一步深入了解到电能储存方式的重要,也能为未来的电能方面发展提供科学的建议,从而促进我国的电能行业逐渐领先世界。

参考文献:

[1]汪科.电气工程领域中的储能技术分析与研究[J].农村经济与科技,2017,28(09):299-300.

[2]王承民,孙伟卿,衣涛,颜志敏,张焰.智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述[J].中国电机工程学报,2013,33(07):33-41+21.

[3]张雪莉,刘其辉,李建宁,李赢.储能技术的发展及其在电力系统中的应用[J].电气应用,2012,31(12):50-57.

论文作者:帅矢峰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/26

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