浅议储能技术在风力发电系统中的运用论文_焦鹏

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摘要:进入到新世纪以来,跟着我国市场经济水平的高速开展,我国人们的日子水平和日子质量也有了明显的进步,一起我国关于动力的需求也是在不断添加的,从世界动力部门的猜测得知,我国在2035年就将成为世界上最大动力消费的国家,因而现阶段我国有必要大力的复兴新动力,其间运用风力发电的动力技能在2020年左右就将成为我国主导的发电技能,而在风力发电技能中引进储能技能就是当时最重要的研讨方向,引进储能技能后不只能够有用按捺风电的功率动摇,使电压平稳的输出,还能够进步电能的质量和保证风力发电并网的正常运转。

关键词:储能技能;风力发电体系;运用

1导语

我国动力建设中,比较注重风力发电体系的运用,风力发电体系,选用风能结束发电机的旋转驱动,此类发电办法不会发作环境污染,并且具有必定的经济优势。风能存在不安稳性的特征,为了保证风能发电体系中负荷的接连、安稳,要根据风力发电体系的实际状况,配备储能技能,完结风力发电体系并网的可靠性,完结互补的运转状况。

2风力发电体系中储能技能的分类

剖析风力发电体系中的储能技能分类,如:①超导储能体系,运用超导线,制造线圈,存储风力发电体系中的磁场能量,有需求时,超导储能体系,将能量再次送回电网内;②超导电容器储能体系,运用电化学双电层结构,研发储能体系,增强脉冲功率,电荷在电解质溶液中,构成双电荷层;③蓄电池储能体系,通过电池的正极、负极,供给氧化复原,完结充电和放电,蓄电池储能体系挑选的化学物质不同,能够构建不同类型的储能体系;④飞轮储能体系,在机械运动的效果下,长时间存储飞轮机械运动中的动能,运用时再将动能变换为电能。参与了频率操控、调峰等工作内,推进风力发电体系的开展。

3储能技能剖析

风力发电体系作为动力公司开展的重要组成部分,被高度的注重,风力发电体系在将风能变换为电能之后,需求对出产的电能进行存储,这时将需求储能技能,下面进行具体的讨论。

3.1超级电容器储能技能

双电层储能才能首要是运用电化学原理的开展,构成了超级电容器储能体系,在操作的过程中,体系能够供给更强壮的脉冲功率,这将保证在野心在充电的过程中,电荷能够有用地招引异性的电解质溶液中离子,并招引异性离子取决于电极外观,然后双电层的构成。查询发现,超级电容器储能才能,可多达30乔丹最大的动力存储体系,它首要用于短时间内,大功率的峰值功率质量和一些功率场合,有用处理瞬时电压下降,当即陷入困境的问题,以保证电力储藏有很大影响。

3.2超导储能技能

超导储能才能首要由超导线圈用于能量贮存,特别是在供电过程中,能够供给有用磁能存储,在需求的状况下,然后把它回网格持续运用技能已广泛运用于风力发电体系。超导储能才能低能量耗散、能量开释速度、高灵敏度等长处,特别是调整电压、频率、有功功率、无功功率有很大的影响在这个过程中,并通过实践证明,超导储能才能在风力发电体系中,大容量和电力动力的变换补偿有很大的效果,被广泛运用于风力发电体系,各个年龄段的动力企业。

3.3蓄电池以及其他储能技能

蓄电池储能技能是一种常见的电能储能技能,首要用于蓄电池的正负氧化复原反响的充放电。首要由操控设备、电池、电池辅佐设备,ac/dc逆变器等等,当然,在运用电池的过程中,因为化学物质运用的不同,也会给电池储能效率带来必定的影响,在现阶段运用于风力发电体系的首要电池钠硫电池、铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、镍镉电池、液流电池,等。除了上面提到的几种储能技能、氢燃料箱电池储能、压缩空气储能、抽水蓄能也是重要的动力存储技能是广泛运用,以及每种类型的储能技能的长处和缺陷有不同,因而,动力公司应该结合实际状况挑选合理的储能技能,有用的完全和它的效果。

4储能技能在风力发电体系中的运用

本文以中小型风电体系结构为例,剖析了储能技能的运用。运用储能技能处理风电不安稳的问题,进步小型、中型风力发电体系的运转环境,选用互补的办法。风力发电体系,首要构成一个风力涡轮机,塔,充电操控器,电能存储设备,负载,等等,依照风力发电体系的总线衔接办法,权利结构分为两类,直流总线路、通信线路、具体的组成结构如图1所示。

图1直流总线型风力发电体系

图1中,电能贮存设备是指储能技能的运用,安装在风力发电体系的直流总线中,在直流端集合了发电设备、电控设备,风力发电体系输出的交流电,在AC/DC逆变器的效果下,变换成了直流电,通过充电操控器,供电给直流负载,而储能技能的运用,就是将充电操控器的直流负载,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贮存设备中,防止发作电能糟蹋。储能技能在小型风力发电体系内,考虑到输出功率的改动,尤其是功率与风矿的联系,以此来保证负荷处于接连供电的状况。该中小型风力发电体系内,引进了储能技能,得到了高效的运用。结合储能技能,剖析其在风力发电体系中的运用,如下:

4.1负荷调理

在风力发电体系的运转中,储能技能运用于负荷条件下。当电力体系处于低负荷期时,储能技能恰当充电,体系在峰值负荷时,主动排放,对调理负载有用,防止风电体系呈现不恰当的操作状况,阐明负荷操控实践中运用的储能。

4.2负载方针

储能才能供应风力发电体系负载盯梢、风力发电体系、电力电子接口方位,电池储能体系的访问,飞轮储能体系、超导磁储能体系等,运用的能量存储才能,能够负载改动的界面,快速的条件下,盯梢负载,操控风力发电体系的运用。

4.3安稳的体系

能量存储体系在风力发电体系中,无功功率,有功功率改动非常快,并且更重要的是,能量存储才能的振荡频率,力量,发挥阻尼的效果,维护风力发电体系的安稳性,因而风力发电体系储能将技能,用于风力发电体系的安全。

4.4推迟容量

风力发电体系有容量上的需求,储能技能能够在必定程度上,推迟体系对容量的需求,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求,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,促使储能技能能够在风力发电体系的低谷期实施充电,以此来扼要负荷容量,添加体系输电的容量。

4.5进步运用率

储能技能进步了风电体系的运用率,逐步完善了电力体系。如:中小型风力发电体系中,操控体系不安稳的能量存储才能,操控峰谷负荷分管,贮存更多的能量,恳求从一开端的高峰负荷期间,为了防止在存储和变换功率损耗,现代风力发电体系,进步运用率,能够挑选碳纳米管超级电容器储能体系结构,优化风力发电体系的运用。

5结语

综上所述,风力发电体系不断的开展和行进,添加本钱和储能才能下降乃至能够改动权利这两个问题将逐步进步,各种储能才能也不断向前开展,所以高温超导储能体系,钠硫储能体系,高速飞轮储能体系,如动力存储体系将变得越来越广泛运用于风力发电体系。

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论文作者:焦鹏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/11

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