風(fēng)電場儲能系統(tǒng)技術(shù)研究

　　2 仿真實驗
　　為驗證儲能系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)中發(fā)揮的作用，根據(jù)上海崇明前衛(wèi)風(fēng)儲示范項目在實時數(shù)字仿真系統(tǒng)RTDS 環(huán)境下搭建了系統(tǒng)模型，系統(tǒng)仿真模型涉及風(fēng)電場主要構(gòu)成部分，包括風(fēng)電機(jī)組，變流器系統(tǒng)，主控系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)。仿真模型中，風(fēng)電機(jī)組通過變壓器升壓后與系統(tǒng)并網(wǎng)，儲能系統(tǒng)并聯(lián)在一組風(fēng)機(jī)的升壓變壓器低壓側(cè)。[3] 風(fēng)電機(jī)組變流器組容量為2MW，儲能系統(tǒng)容量為200kW。系統(tǒng)整體仿真模型如下:
　　圖5 是模擬的風(fēng)速下降情況下，風(fēng)電機(jī)組有功功率下降10% 左右儲能系統(tǒng)根據(jù)檢測到的輸出功率降低情況迅速做出反應(yīng)，向電網(wǎng)放電輸出有功，彌補(bǔ)由于風(fēng)速變化造成的功率波動，維持電網(wǎng)側(cè)輸出功率基本恒定。
　　電力系統(tǒng)電壓處于時刻變化之中，儲能系統(tǒng)通過發(fā)出或者吸收無功電流可以實現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組（風(fēng)電場）無功就地平衡，維持電壓穩(wěn)定，降低網(wǎng)損，提高風(fēng)電設(shè)備利用率。圖6 表示如果不加儲能系統(tǒng)，風(fēng)電場受到擾動后電壓波形，安裝儲能系統(tǒng)后，儲能系統(tǒng)檢測到的電壓降落，最大限度地發(fā)出無功電流支撐系統(tǒng)電壓，提高電網(wǎng)的抗干擾能力（如圖7 所示）。
　　由于本示范項目采用的儲能系統(tǒng)容量較小，如需在更大的電壓跌落范圍內(nèi)維持電壓穩(wěn)定，需加大安裝容量。圖8 是仿真采用400kW 的儲能系統(tǒng)的后電壓波形情況，可見隨著儲能系統(tǒng)容量的加大，儲能系統(tǒng)對電壓支撐作用明顯。
 

　　3 結(jié)論
　　根據(jù)以上論述，利用儲能裝置來平衡間歇性負(fù)荷波動對電網(wǎng)的影響，是解決集中式新能源發(fā)電并網(wǎng)問題的根本途徑。如配置風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量20% 的儲能， 則能保證85% 以上情況下機(jī)組發(fā)電的平滑輸出，有效減輕電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻和無功控制的壓力，此外還可節(jié)約至少20% 的輸電、變電容量的配置，提高資產(chǎn)利用率。合適的儲能系統(tǒng)能實現(xiàn)電網(wǎng)與風(fēng)電場的雙贏。在電力市場環(huán)境下，風(fēng)電的競爭力較差，采用儲能系統(tǒng)配合風(fēng)電機(jī)組運行，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電效益最大化。

　　參考文獻(xiàn)
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　　[2] 袁志強(qiáng), 張征, 祝達(dá)康. 鈉硫電池儲能系統(tǒng)在上海電網(wǎng)的應(yīng)用研究[J]. 供用電, 2010(3):06-09.
　　[3] 胡春雨, 陳強(qiáng), 李武峰, 余英. 大容量電池儲能技術(shù)在風(fēng)電中的應(yīng)用// 第十三屆中國科協(xié)年會第15 分會場—大規(guī)模儲能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會論文集.