魏校煜
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摘要：风力发电作为一种技术成熟，成本低廉，大规模开发利用的发电技术，在新能源的发展中占有重要地位，近年来发展迅速。随着风力在电力系统中的比例不断增加，风力将不可避免地对电力系统的安全稳定运行提出新的挑战。本文在对储能技术进行分析的基础上，着重探讨了储能技术在风电集成过程中稳定电网的作用。
关键词：风力发电；储能技术；并网；安全运行
前言
随着绿色和可持续发展国家政策的实施，为电力工业的发展提出了新的发展要求。常见的可再生清洁能源（例如风能）逐渐替代了消耗性和污染性能源（例如煤矿）。调整电源结构已成为电力工业发展的重要任务。对风电并网储能技术的研究可以解决风力发电的不稳定性，提高风能的利用效率。这具有重要的研究意义。
1储能系统的类型与特点
储能技术可以具体分为机械储能，电磁储能，电化学储能，热储能。首先，机械能存储是机械能和电能的转换，以形成能量存储和释放。其中，抽水蓄能是一种比较成熟，使用广泛的机械储能方法，具有循环寿命长，储能大的优点。二是电磁储能。电磁能量存储使用电磁能量存储能量。最常见的方法包括超导储能和超冷凝器。具有储能效率高和使用寿命长的优点，但是其高昂的建造成本限制了其使用和发展。第三，电化学储能。电化学能量存储是根据电池电化学原理将电能转换为化学能。诸如常用的锂离子电池和液流电池之类的电化学储能器的特点是易于安装，使用效率高以及未来的良好发展前景。然而，使用的安全性要求相对较高，并且选择制造材料需要注意经济性和安全性。第四，热能储存。根据材料特性的不同，热能存储可分为显式热存储，潜热存储和热化学热存储，其中潜热存储的开发技术处于领先地位，研究重点是低成本。。
2风电并网中的储能技术研究现状
2.1储能系统的数学建模
能源特性的差异导致了储能方法的多样化，并且在大规模风电场整合风电场的过程中，不能通过单一的储能方法来解决能量适应性问题。存储系统研究应基于实际情况。各种站点都使用ESS模式来有针对性地定制控制目标。通过建立数学模型计算来分析各种时空尺度上的储能模式，形成了一种综合的储能方法，是解决储能系统问题的保证。
2.2储能系统管理研究
通过制定科学合理的储能系统控制策略，有可能完全提高ESS的利用效率，直接决定储能能力和经济效益。在调查过程中，发现使用ESS的功能存在各种发展方向，并制定了科学有效的储能系统控制方法。该策略变得非常困难。在研究储能系统的控制时，研究的重点应该放在风能储能的联合协调和多个复合储能系统的多重协调上，这两个问题是未来控制策略的重点。将会。
2.3储能系统的经济学研究
储能系统具有广泛的用途，并且可以解决诸如利用风能资产的问题，这在实际使用中非常重要。然而，诸如不确定的投资回报率以及缺乏保护和指导市场的相关政策等问题限制了储能系统的研发。在现阶段，对储能系统的研究存在成本高，循环寿命短和技术水平提高的问题。为了解决上述问题，有必要首先进行经济研究，加强资金投入，促进技术发展。
3风电并网对电力系统的影响
随着风力发电厂容量在区域电网中的比例增加，风电集成对电力系统的影响变得更加明显。风力涡轮机的输出与风速的立方成正比，但是风速本身会随机波动，这会使风输出不稳定。
这种波动和不稳定的功率被并入电网，从而引起电压波动和电压闪烁。当前，有两种主流型号，直接驱动永磁同步发电机和双动力异步风力发电机，依靠电力电子设备进行控制，并且必须考虑谐波引起的干扰。谐波电流的引入归因于风力涡轮机。电力电子设备的设计问题会导致电压波形失真。风电通常连接到薄弱的终端电网，该终端电网同时会修改电网的单向潮流特性，从而改变原始潮流的方向和分布。随着风能渗透率的不断提高，风力发电厂附近的当地电网联络线的功率和电压将高于安全水平，在严重情况下电压会下降。通常，普通风力涡轮机中使用的无效功率补偿方法是容量补偿，无效功率补偿量与接入点电压的平方成正比。随着系统电压水平的下降，无效功率补偿的数量将减少。在这一点上，风力发电厂缺乏对无功功率的支持，这增加了电网上的风力发电厂对无功功率的需求并降低了电压水平。崩溃，一些风力涡轮机由于自身的低压保护而自动关闭。
4储能技术在风电并网中的应用
储能技术的积极发展为风电并网问题提供了新的解决方案。能量存储系统的特征是动态吸收和释放能量。科学合理的风力发电厂储能配置，可以有效补偿风力发电的间歇性和波动性，提高了风力发电输出功率的可控性，提高了稳定性，提高了电能质量。优化系统运行的经济性。
使用能量存储系统提高电能质量主要是控制电压降并减少电压波动。通过使用静态禁用功率补偿器形成能量存储系统来改善电能质量，可以与系统快速交换功率，有效地改善电压降，减少电压波动并减少电压波动。改善风能对电网的访问所提供的电能质量。飞轮储能系统配置在永磁直接驱动风扇的全功率双脉冲宽度调制控制电压转换器的直流侧，剩余的电能在消除对称短路故障后用于电压恢复过程。可以存放电网电压的稳定运行可提高风力涡轮机的电能质量。超冷凝器串联补偿可有效减少电压波动和电压降，并联补偿可有效减少风的不确定性。诸如控制电压降和减小电压波动之类的功率质量问题主要是短期功率波动控制，并且能量存储系统需要能够快速调整功率的能力。储能系统可以快速处理正负功率，提高了系统正负之间的平衡水平，提高了风电的稳定性。使用能量存储来改善系统的风道访问能力，增强电压稳定性问题，并使用超导能量存储来增强频率稳定性问题。超导储能系统有效提高了系统的频率稳定性和储能能力。值越高，系统频率的偏差越小。通常情况下，提高系统稳定性的储能系统的容量要求相对较小，但为了获得最佳结果，需要快速且高功率的输入输出，科学合理的控制具有组合策略的能力。
使用储能系统来优化风力发电的经济性。由于风力的间歇性和可变性，大型电网连接不可避免地降低了系统运行的经济性。储能系统的科学合理配置为优化风力发电的经济性提供了理想的解决方案，并实现了风力发电厂和输电网络的最佳利益。储能系统将谷期期间的剩余电能转换为高峰期期间的短缺电能，以实现更好的经济效益，同时有效地改善了风力发电厂的功率输出的可变性。减少对系统备用容量的需求。
结束语
目前，正在积极发展太阳能发电，因为具有很大的环境和经济价值，对于保护生态环境和减轻电能短缺非常重要。当前的太阳能并网发电系统难以确保缺陷和输出稳定性，并且当将能量存储技术应用于光伏并网发电系统时，在相对较高的发电阶段产生电能。当发电量较小时，可以存储并自动释放电能，调整输出策略有效地提高了光伏并网发电系统的稳定性，提高了光伏发电的效率。可以加速发电的发展。
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