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摘要:随着科学技术的不断发展,能源短缺及环境污染对人类造成的威胁日剧加大,人类开始对自然界的能量进行开发与利用,风电就是其中的一种。风电具有无污染、可再生、效益高的特点,但比起火电与水电,风电具有不易控制、波动性太大等不利因素,因此利用储能技术对风电进行控制,减少其对电力系统的破坏,本文就对风电并网中储能技术的研究,具有重大的现实意义。
关键词:风电并网 储能技术 加大功率
随着科学技术的不断发展,环境污染和能源短缺日趋严重,风电的运用本身就具备着可再生、无污染、低成本高效益的特点。目前被全世界各地区所引用,我国的风电装机容量也已达到九千qw。但是风电的波动性大、不可控制性的特点也给风电的使用带来了麻烦,其极易对电力系统带来破坏与危险,因此在风电并网中采用储能技术能有效的提高输出功率的稳定性,对改善电力质量具有重大的意义。
一、风电并网急需解决的问题
(一)提高频率的稳定性
风力资源虽然具有很多的优势,但是其波动性大的主要特点造成了风力发电输出功率的不稳定,这就会使电网的稳定性带来一定的阻碍。风电并网造成了电压的不稳定与频率的不稳地。随着风电比例的持续增加,这种不稳定性就会到达电压与频率坚持的极限,最终导致电力系统的崩溃。
(二)降低低电压穿越带来的影响
在风电并网中,常因关联接口处电压的急剧下降,导致了风电机组过电压、过电流等现象的发生,关联接口上的电压急剧下降导致的过电压与过电流会使整个风电机组陷入瘫痪。一般当电网发生故障,常使风电机组在电网系统中自动脱离,从而导致电网失去一定的支撑而产生连锁反应。当风电比例很高时,这种危害将会导致整个电力系统的瘫痪。Lvrt技术的应用,可以让在电网出现过电压及过电流状况发生时风电机组仍然为整个电网提供高功率的支持,防止整个电网的破坏。
(三)提高电能质量
风电资源的波动性和间歇性加上风电机组的例如塔影效应、风剪切的影响,导致了电压不稳等电能使用质量的问题。如果风电接入的规模较大,将会对整各电能系统的质量带来破坏,如果电力系统对外界属性的要求高,其所带来的后果将会是不可测量的。
二、储能技术在风电并网中的应用研究进展
(一)常用储能技术分类
储能技术的有物理、化学、电磁、相变这四种类型,虽然各个类型中的蓄能技术多千姿百态、形式多样,但目前常用的蓄能技术主要有抽水蓄能、铅酸电池蓄能、锂电池蓄能、超导蓄能。目前应用到我国的蓄能方法主要是抽水蓄能。
(二)储能技术上在LVRT问题上的应用
低电压穿越问题严重影响到整个风能资源的使用质量问题,低电压问题的解决能加强电网系统的电网电压的稳定性。目前我国针对低电压穿越问题提出了两种可行的方法,分别是风电场与单机两个方面。先说单机层面,主要是将ESS并联在风电机组ECS直流母线上,当出现问题时通过对过余的能量进行存储。在风电场方面,分别有改进控制策略与增加硬件设备两种方案。第一种方法无法从根本上解决问题,只能在电压变化不明显的情况下产生效果。而第二种方法,能从根本上解决办法,然而需要一定的成本投入。
(三)储能技术在改善系统功率波动上的应用
风电系统的波动性给电网质量控制增加了难度,因此要针对系统波动性的特点,利用储能技术,有效的改善风电系统波动性的这一情况。我国在风电系统功率波动方面进行了研究,也提出了风电场与单机两方面的整改意见。在单机方面,受到的要求非常多,它是通过模糊理论来抑制系统功率上的波动,在发挥作用前,要准确的预测到风电机组做出的功率,如果受到风电场自身的一些情况如塔影效应的影响,就回去变得难以应付。而风电场这方面,通过在线对功率进行控制,能积极的对电流容量与回应快慢等方面问题进行有效解决。
(四)储能系统在提高电网电能质量方面的应用
电力系统要想正常运作,就必须具有极大的稳定性,在系统受到扰动时能及时的将整个电网恢复正常,而储能技术的应用能让系统的功率间的不平衡能够得到有效的调节。当这种干扰比较大时,可以利用个桨距角等办法来制作特定的电阻对功率系统进行控制。当干扰比较小时,就必须根据不同的情况与特征对其进行分析。储能系统的运用能有效的提高电力系统的稳定性,但其很容易受到风电系统非线性运作的影响。加上参数配置方面还存在技术方面的难度,所以导致了储能技术在风电系统中改变电力不稳定方面具有一定的局限性。
小结
受风电系统不稳定、波动性大因素的影响,储能技术的应用能让低电压穿越、稳定电压功率方面都具有一定的效果。然而储能技术的局限性依然存在,这就需要风电专业的有关技术人员积极研究,创新科技,为风电资源的广泛使用提出有效的解决方案。
参考文献
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[2]贺志成. 风电并网中储能技术及应用的研究进展述评[J]. 通讯世界,2015,12:151.
论文作者:覃荣君
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/24
标签:风电论文; 储能论文; 电网论文; 技术论文; 系统论文; 功率论文; 电压论文; 《电力设备》2016年第2期论文;