摘要：随着世界范围内对电力的需求不断增长，用户对电能要求也越来越多样化和复杂化。微电网依靠风能等可再生能源分布式发电的灵活性和可控性，对化解大型集中电网的弊端和充分挖掘经济效益有积极作用。储能装置是微电网的重要组成部分，通过与分布式发电机组的互补作用，保证其在较大功率范围内工作，平抑间歇性输出引起的功率波动，在并网和孤岛模式下都能保证微电网系统的安全稳定性。
关键词：微电网储能技术；风电；发展现状与前景
引言
微电网以分布式的方式接入到国家电网当中，可以有效提高电力的使用效率。但是微电网储能技术在应用的过程中必须要从多个方面，对该技术的可行性进行评估。主要从工程的构建、经济性、安全性、可靠性、电力的稳定性、运行控制的便捷性和结构的设计合理性等方面。目前国内外研究微电网储能技术已经取得了较大的进展，将微电网应用在智能电网系统当中，可以实现多源头协调控制、电力资源的综合管理、配电网和微电网之间的交互、电能的质量治理控制等，微电网储能技术对未来我国智能电网的建设具有非常重要的作用。
1微电网概述
“放眼当今能源发展，传统的单一发电、单一输电时代一去不复返，我们已经全面开启了‘互联网+’智慧能源时代。”协鑫智慧能源股份有限公司总裁费智认为，新时代对能源发展提出了清洁化、智能化、高效化以及安全可靠的要求，而随着可再生能源的大规模应用，互联网、物联网等信息技术的不断成熟，大力发展能源互联网成为不可逆转的趋势，这也成为全球新能源企业迫切需要努力探索、积极应对的时代命题。微电网被业内认为是能源互联网的重要部分，专家介绍，微电网作为一种新型能源网络化供应与管理的技术，其能量并没有一个严格界定，从几十千瓦到几十兆瓦不等。它的作用是将原本分散的分布式电源相互协调起来，保证配电网的可靠性和安全性，同时，它能够顺利地接入可再生能源系统，实现用户需求侧管理以及现有能源和资源的最大化利用。
2微电网储能技术在风电上的发展现状
2.1优化储能系统的配置
在微电网储能系统的运行中，容量的配置合理与否，对电网经济的影响很大。因为过容量偏小，就会造成多余的电量无法储存，导致功率的浪费。而容量过大，不但增加了经济成本，而且让储能装置长期处于充电不足，直接会影响它的使用寿命。因此对储能系统的容量进行优化配置，对于微电网系统的经济运行很是重要。目前常用的优化方法主要有以下几种。
2.1.1差额补充的方法
差额补充法是一种比较传统的配置方法，它根据系统的最小发电量与雨雪天气的差额进行配置，方法简单，不用进行复杂的建模和计算。但是配置的容量不能根据实际系统的动态变化而配置，因此对容量的配置往往不准确。
2.1.2平抑分析的方法
这种方法是根据系统对波动功率的平抑效果，以及电能的质量进行配置容量。优化的角度不同也会有不同的配置方法，但是很多方法经常会受到功率波动的影响为产生误差，而且不能对容量进行定量分析，因此有缺陷。但是从系统的稳定性出发，运用最小储能容量的配置方法，能够配置较为精确的容量。
2.1.3经济优化的方法
这种方法是通过建立函数和相关的约束条件，经过一定的计算，进行优化配置储能容量。可以通过遗传算法、粒子群算法等方法，计算最优的容量配置。这种方法有时更符合实际情况，具有现实意义。
2.2储能系统的运行措施
储能系统在微电网中发挥着重要作用，能够实现区域间用电的安全，降低因电力事故造成的经济损失，提高电力资源的合理利用，提高经济效益的同时也保证了电力的安全稳定，在储能系统的运行当中，主要有两大措施。
2.2.1并网运行
在微电网的运行过程中，不仅要考虑内部电源之间的组合和调度问题，而要考虑外部电网与微电网之间的电能交易问题。
并网运行就是在电网中可再生能源发电组无法满足超负荷的要求的情况下，优先启用内部蓄电池进行放电，而如果蓄电池也无法满足时，就要根据实际的经济情况，从外部进行电量调度的措施。
2.2.2孤岛运行
如果微电网中储能系统运行正常，在负荷需求下，可以在内部依靠微电源和储能装置满足电力供应，就是孤岛运行的方式。这种方式下的微电网的能量配置能够满足负荷的要求，因此根据实际的用电情况，采用不同的调度策略和竞价手段，满足用电的需求。这种方法可以促进可再生资源的利用，提高储能系统的经济性和稳定性。
2.3储能系统的控制措施
2.3.1调度模式
这是一种对储能系统进行集中控制的模式，通过接受上层的调度对单元控制器和中央控制器进行集中控制。它能够在保证储能系统稳定运行的情况下，提高系统的可靠性和稳定性。
2.3.2自主模式
自主模式对储能系统进行控制，就是指分散协调系统的控制模式。这种一般针对于快速响应的应用，进行控制调节。这种自主模式的控制，可以实现并网与独立运行之间的切换，协调各个分布式的电源。采用自主模式能够对蓄电池的放电过程进行优化控制，延长储能装置的使用寿命。
2.4复合储能技术
随着微电网的快速发展，对于储能技术的要求也越来越高。单一的储能技术已经不能同时满足高密度、高功率、高储能功率和使用寿命、成本等性能指标，需要将两种或者几种储能技术的结合，形成复合储能技术，加强储能系统的性能和经济性。目前复合储能技术在蓄电池和超级电容器组合中应用广泛，因此两种储能技术有着很大的互补性。蓄电池的能量密度大，但是功率小，寿命短，充放电频率低。而超级电容器的功率大，充放电频率高、寿命长，但是能量密度小，因此将两者进行复核使用，在提高储能系统装置的性能方面上有很大的帮助。
3微电网储能技术发展前景
3.1加快储能技术性能优化
对于已通过商业评估、技术成熟的储能技术，进一步提升性能、降低成本，推进储能技术向模块化、标准化和集成化发展。对于应用前景广阔但技术掌握尚未国有化的储能技术，应加大研发力度，突破瓶颈，使其尽快达到示范验证水平。
3.2发展混合储能系统
单一储能方式或多或少存在局限性，还没有一种储能装置能完全达到电力系统对储能设备各个方面的要求。微电网在并网运行时，分布式风电的间歇波动性和负荷的峰谷电能差异通常并存，单一储能方式难以协调应对。因此，可以结合各个储能技术的特性发展混合储能系统。
3.3优化储能系统的规划与配置
储能装置容量的配置将对系统电能质量、经济可行性和环境影响等方面产生重要影响。基于分布式风电场地址选择、负荷动态需求、设备寿命的经济性等方面的优化，储能装置能兼容多场景、有统一的对外标准、配置灵活可靠、易于维护等，从而实现储能的价值叠加。
结语
储能技术的蓬勃发展得益于先进的电力电子技术、材料技术和控制理论的不断完善。大规模风电并网推动储能技术不断发展，如何针对微电网的特性，制定出满足电网运行可靠性要求和用户个性化需求的储能方案，成为未来微电网研究的新课题。
参考文献
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