風電場儲能系統技術研究

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

　　3 結論
　　根據以上論述，利用儲能裝置來平衡間歇性負荷波動對電網的影響，是解決集中式新能源發電并網問題的根本途徑。如配置風電機組裝機容量20% 的儲能， 則能保證85% 以上情況下機組發電的平滑輸出，有效減輕電網調峰調頻和無功控制的壓力，此外還可節約至少20% 的輸電、變電容量的配置，提高資產利用率。合適的儲能系統能實現電網與風電場的雙贏。在電力市場環境下，風電的競爭力較差，采用儲能系統配合風電機組運行，能夠實現風電效益最大化。

　　參考文獻
　　[1] 溫兆銀. 鈉硫電池及其儲能應用[J]. 上海節,2007(2):11-14.
　　[2] 袁志強, 張征, 祝達康. 鈉硫電池儲能系統在上海電網的應用研究[J]. 供用電, 2010(3):06-09.
　　[3] 胡春雨, 陳強, 李武峰, 余英. 大容量電池儲能技術在風電中的應用// 第十三屆中國科協年會第15 分會場—大規模儲能技術的發展與應用研討會論文集.