电力系统储能并网与运行控制

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:王志成
[导读] 摘要:经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企业的发展。
        天津天电瑞联能源科技有限公司
        摘要:经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企业的发展。储能技术在电力系统中的应用,可以显著提高电力可靠性,进一步保证各行各业的电力供应。同时,储能技术的发展还能为多能源协调互补运行,搭建能量转换纽带,实现电网、供热供冷网的多网耦合,提升高比例可再生能源发电的发展。本文就电力系统储能并网与运行控制展开探讨。
        关键词:储能;新能源;配置优化
        引言
        储能技术在电力系统中的作用越来越重要,电力储能设施已成为电网运行必不可少的重要元件,其运行灵活性对保障电网安全、促进风电光伏等新能源消纳有积极意义。
        1在新能源电力系统当中有关储能技术的实际应用
        1.1风能电力系统
        对于新能源电力系统来说,风能资源是其中最具代表性的种类,同时也是应用较为普遍的一类,分析在风能电力系统当中有关储能技术的实际应用,对于提升风能电力系统的工作效率以及稳定性等具有重要作用。储能技术可以对风能电力系统实际运行过程中的无功功率与有功功率等进行改善与优化,从而保证电力系统能够始终维持一个稳定的运行状态。在此,本文针对某地区应用的风能电力系统进行分析,探讨其储能技术的实际应用情况。该风能电力系统应用了一种超导储能技术,利用这种技术能够对电压方面存在的问题进行有效处理,同时也使得联络线短路以及风速扰动等问题得到了明显改善。在应用这种超导储能的相关技术之前,根据风能电力系统的实际情况,设计了相关的仿真模型,得到了技术应用方面的大量数据,仿真结果显示,在风能电力系统发生问题故障时,超导储能技术依然能够保证风能电厂的稳定性,就算是出现风速扰动的情况,在电力系统当中也能够保证风电场的稳定、持续输出状态,这使得风能电力系统在电压输出方面的状态得到了极大的改善。在这个风能电力系统当中,还有另一个问题,即频率稳定性,利用储能技术来进行处理,在充放电的相关操作过程中,根据风能电力系统实际的负荷变动状态,对系统电力负荷进行适当的调节,从而帮助系统来维持频率稳定。
        1.2抽水蓄能
        这是目前电力系统中应用非常广泛的一种储存技术。抽水蓄能的储存量非常大,这是它的突出优势。除此之外,抽水蓄能还可以发挥“削峰填谷”作用,在一定程度上平衡电力能量供应量,维持电力系统稳定性。
        1.3电化学储能
        对于化学储能来说,通过和一些其他的储能设备来进行相应的对比分析,其中存在着比较良好的机动性,与此同时在一定的程度上存在着相对比较好的反应速度,自身的能力也比较高,因此在多数的化学装置中,都能得到相对比较好的应用,通过对领域中的化学技术进行重点的分析和研究,对锂电池以及铅炭电磁进行合理有效地应用,能够对其化学储能的应用水平进行持续的提高,当前在我国的化学储能过程中所占据的比例不是很高,多数技术依然从国外部分公司进行垄断的,因此通过对锂电池的成本进行相应的降低,可以全面提高化学储能之中的商业潜力,因此要引起足够的重视。
        1.4飞轮蓄能
        这是一种“动态”的储能方式。飞轮蓄能主要通过调节飞轮状态,实现与电网电能之间的交换。从环保的角度来说,飞轮蓄能具有很明显的优势,是目前比较提倡的环保型储能方式。而且,飞轮蓄能的使用寿命一般都比较长,可以长期投入使用。基于飞轮蓄能的环保性和耐用性,采用飞轮蓄能之后,不仅可以有效节约电能储存的总体成本,还可以促进电能领域朝着可持续化方向健康发展。
        1.5压缩空气储能
        压缩空气储能是一种可以进行大规模应用与开发的储能方式。凭借这种方式,可以在电网负荷低谷的时间段利用空气压缩机来储存过盛的电能。在电网负荷高峰时间段将压缩空气释放出来,以其动能推动燃汽轮机进行发电。

这种方法具有响应快、寿命长以及效率高等优点,同时其能源转化效率也比较高,一般都会保持在75%上下,在诸多储能技术当中,压缩空气储能是其中最具发展潜力的一种储能技术。对于压缩空气的应用,通常是在系统备用以及电力调峰等方面,目前这种方式会受到地形环境方面的制约,在地质结构上也有着严格的要求。
        2储能技术在电力系统中的应用
        2.1确保电力系统稳定性
        在电力系统运行过程中,稳定性是重中之重。只有保证运行的稳定性,才能确保电力系统正常供应。然而,电力系统运行会与外界诸多因素相关联,很容易受到外界因素干扰。一旦出现外来干扰的情况,就会打乱电力系统稳定性,阻碍电力系统正常运行,有时候甚至会引发一系列安全事故。储能技术在电力系统中的应用,可以有效控制电网系统波动,进一步确保电力系统稳定性。
        2.2优化配置
        鉴于我国的储能系统,在不断优化的过程中一定要实现高质量和稳定的电能,使其在实际过程中能够保证电能波动变得更加稳定和重复,对经济技术原因给予足够的重视,使其内部容量能够得到充分的提高,更好的满足当今实际的储能需求。在此之外,通过积极开发新能源,在实际运行过程中对特性曲线做好分析,不断对电力系统进行设计,不断优化,反复检查与负荷特性曲线相关的,这样才能更全面地优化新能源发电系统的组合,最终保证电力系统更加科学和完善。
        2.3提高系统稳定性
        在如今各国都在追求大电网、大机组的发展方向,按集中输配电模式运行的情况下,电能输送的距离远、容量大,以及间歇性能源装机容量的不断提升,均影响到电力系统的安全稳定运行。利用储能装置快速向系统提供有功、无功功率补偿,可保证系统中的功率平衡,提高系统运行的稳定性。通过电力电子技术可使储能系统实现有功、无功的快速、解耦控制,基于此利用变流器控制的储能装置并采取相应的有功、无功解耦控制策略,验证了储能在阻尼系统低频振荡方面的作用。
        2.4调节发电系统功率
        在大规模的风电并网期间,间歇性和波动性导致系统不稳定。在这种情况下,系统的备用电容会大幅度增加,导致成本上升,影响经济效益。通过储能技术的使用,可以调节发电系统功率,很好地改善这一类问题。举例来说,在大规模的风电并网期间,一旦电力系统运行功率要比输出功率低,储能技术设施就可以“输出功率”。相反,一旦电力系统运行功率要比输出功率高,储能技术设施则可以对功率“吸收处理”。这样一来,即使在大规模的风电并网期间,储能技术也可以起到很好的调节作用,高效解决风电并网中出现的种种问题,促进电力系统各项工作正常运行。
        结语
        在新能源以及电动汽车的发展过程中,储能技术是必不可少的一环,在这一领域的技术突破或将促使世界能源格局发生转变。甚至可以说,在新能源时代的大门之前,储能技术就是一把通向门后的钥匙,当有一天储能技术变得经济可行时,那扇象征着新能源时代的大门也将为人类敞开。因此应当重视在储能技术方面的进步发展,对于传统能源企业来说,更是应该将储能技术作为研发的重点,这将对能源领域的进步产生极为深远的影响。
        参考文献
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