风能存储技术的应用现状

2020-11-12 10:22  来源:电力系统保护与控制  浏览:  

储能技术主要研究利用储能系统(ESS)将电能转化为化学能,势能,动能,电磁能等,然后在必要时将其转化为电能释放的技术。 Ess主要由两部分组成:能量存储介质和能量转换系统(ECS)。通过合理设计控制策略,ESS可以动态吸收能量并及时释放能量,从而实现实时功率调节。

1,储能技术概述

现有的储能技术主要包括物理储能,化学储能,电磁储能和相变储能。化学能存储包括铅酸电池,锂离子电池和钠硫电池。相变能量存储包括冰存储和相变建筑材料能量存储。

物理储能主要包括抽水储能,压缩空气储能和飞轮储能。电磁能量存储包括超导磁能量存储(SME)和超级电容器能量存储。

2,风能存储技术的应用现状

1.提高风力发电系统的低压穿越能力

可以从单机和风电场两个层面来提高风电系统的LVRT能力。对于风力涡轮机,有两种方法可以改善风力发电系统的LVRT:一种是改善控制策略。该方案不需要添加额外的硬件设备,并且实现相对简单。但是,由于瞬态能量的不平衡,改进的控制策略不能从根本上解决故障过程中瞬态能量过剩的问题,因此在某些情况下难以达到预期的效果。通常,该方案仅在故障电压变化不太明显时才有效。其次,控制策略不能解决瞬态能量过剩的问题,这是通过增加硬件设备来实现的。有很多方法可以实现该方案,效果很明显,但是需要额外的成本。

2.抑制功率波动

电网稳定和风电调度不稳定的根本原因是电网稳定和不稳定。当风力发电系统并网时,通过合理地引入esses并制定相应的控制策略,可以减小风速随机变化对风力发电输出的影响,可以抑制风力发电的波动。

3.参与系统频率控制

风电输出具有较大范围的随机波动和爬升特性,难以准确预测和控制,并且几乎不响应电网的频率变化,因此不能承担电网调频的任务。因此,在大规模风电集成的情况下,将大大影响电力系统的频率控制。为了实现电力系统中有功功率的实时平衡,保证电力质量和电力系统的稳定性,在大规模接入风电的情况下,必须有与风能几乎相同容量的旋转备用功率。另外,由于同步发电机调频过程中调速器死区,发电速度限制和控制信号延迟等因素的限制,在风电功率变化快的情况下,多个调频单元的作用可能会相互抵消。 ,这会造成巨大的浪费。由于ess具有快速的功率响应能力,可以实现正负功率调节,因此对ESS的合理控制可以提高风力发电系统的调频特性,实现调频的“双重效应”,具有较好的经济性。 。

4.提高风力发电系统的稳定性

在传统的电力系统中,稳定性是指系统在出现大的或小的扰动后恢复到原始状态或过渡到新状态以维持稳定运行的能力。通常,它可以分为瞬态稳定性(较大的干扰稳定性)和静态稳定性(较小的信号稳定性)。对于具有风力的电力系统,存在类似的稳定性问题,并且由于风力涡轮机与同步发电机不同,因此其稳定性表现出一定的特殊性。但是,此稳定性问题的根本原因是系统的瞬时功率不平衡。 Ess具有快速的电源响应能力,这为提高风力发电系统的稳定性提供了新的途径。

5.优化风电调度

风电的特性在大规模风电并网调度中导致以下两个问题:首先,风电系统的潮流特性不同于传统的电力系统,风电调度很差,而且 潮流呈现出强烈的随机性; 其次,必须为风力发电提供几乎全部的容量储备,这导致了储备容量的增加和经济的下降。 合理配置ESS可以在一定程度上解决上述问题,实现风电的可调度性,并提高风电发电系统的经济性。

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