探析储能技术在风力发电系统中的运用 陈小丹

发表时间:2019/3/12   来源:《电力设备》2018年第27期   作者:陈小丹
[导读] 摘要:随着科学的不断进步和社会的不断发展,人们对于电力的需求在不断增加,对于发电系统提出了更高的要求,其中风力发电系统的发展给人们提供更多的电力能源,电力发电企业应该积极使用风能设备,将取之不尽的风能转化为电能并储存在紧急情况中,以备不时之需。
        (中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司  安徽合肥  230061)
        摘要:随着科学的不断进步和社会的不断发展,人们对于电力的需求在不断增加,对于发电系统提出了更高的要求,其中风力发电系统的发展给人们提供更多的电力能源,电力发电企业应该积极使用风能设备,将取之不尽的风能转化为电能并储存在紧急情况中,以备不时之需。本文在对储能技术进行分析的基础上,对风力发电系统的系统构成进行阐述,并提出储能技术在风力发电系统中的具体应用,希望对促进储能技术的发展做出积极贡献。
        关键词:储能技术;风力发电系统;运用
        引言
        随着储能技术的不断发展,其在生产中的各个领域都进行了有效的应用和发展,促进了社会的生产和质量的提高,为社会发展的进程提供了坚实的动力支撑。实际上,能量存储技术在风力发电系统中的应用,主要是通过其自身的能量转换的过程来进行的。利用存储模式存储转换的电能,进而备人们之所需,满足人们的多样化需求,不断促进人们生活质量水平的提高,实现社会的快速发展和进步,践行社会主义可持续发展观。
        一、储能技术分析
        风力发电系统是电力能源公司发展的重要组成部分,具有很高的优先发展级。而在风能转换成电能之后,风力发电系统必须存储所转换的电能,以提高其应用。此时,需要能量存储技术,这将在下面详细讨论。
        (一)超级电容器储能技术
        储能技术主要采用电化学双层原理开发,形成超级电容存储系统。该系统可以在运行过程中提供相对较高的脉冲功率,从而确保在充电过程中电压表面保持理想状态,电荷可以有效地吸引周围电解质溶液中的相反离子,这些吸引的异质离子被吸引到电极表面结合形成双电层。这主要用于高功率短时间间隔和一些高压供电功率应用,有效地解决了电压传输效应。其中短期干扰问题对确保电能储备的影响较大,必须对此加强研究,实现储能技术的良好发展和应用,为促进风力发电系统的良好运行提供坚实的保障。
        (二)超导储能技术
        超导储能技术采用超导线圈储能,尤其在电能、磁能储能和可选的技术中,它是一种网络和超导技术,耗能少、重置能量快、灵敏度高。尤其在电压、频率、有源和无源功率设置等方面具有实际应用价值。研究发现,风电实施超导储能对于大容量、高能量的补偿有很大的影响。它经常应用于风力发电系统的储能系统中,并且是电力能源公司进行风力发电的首选。
        (三)蓄电池和其他储能技术
        蓄电池主要由控制单元、电解液、辅助设备、AC / DC逆变器等组成。当然,由于化学物质的选择不同,使用电池时对储能的存储效率也有一定的影响。除了上述各种能量存储技术之外,氢存储燃料箱电池存储、压缩空气存储、泵送能量存储等也广泛用于能量存储技术,并且任何电池能量存储技术都具有这种能量存储技术。也适用于风力发电系统,对其的应用也要视具体的情况而定,确定储能技术得到良好的应用和发展。
        二、储能系统的组成和作用
        (一)储能系统的组成
        储能系统主要由两部分组成:能量存储系统和能量转换系统。电源转换系统由电力电子器件组成,其主要功能是控制充电和放电,调节和控制输出功率。对储能系统进行良好的应用,能够有效控制储能系统的运作,为风力发电系统提供坚实的动力保障,不断提升风力发电系统的运行效率。


        (二)储能系统在风力发电系统中的功能分析
        风力发电系统的能量是具有很大可变性和不可控性的自然风险,因此风力发电系统的输出可能由于风能的变化而产生波动。能量存储系统可以通过控制其自身的能量存储和放电能量来补偿输出功率的波动。其具体功能如下:
        负荷控制。当自然风能充足时,电能保存在适当的水平,当风能不足时,释放电能以补偿风能的不足。这样足以对风力发电系统的良好运作提供动力支撑,促进储能系统的良好运行。
        下载跟踪。飞轮能量存储系统,电池能量存储系统和超导能量存储系统可以快速监控电力电子接口上的负载变化并确定相位匹配所需的参数。进行时时跟踪,并确保运行的安全。
        稳定系统。通过快速变化的输出有功功率和无功功率,能量存储系统可以有效地抑制风力发电系统的输出功率和频率振动。对系统的运作进行有效的稳定,促进风力发电系统的稳定运行。
        黑启动能力。在远离海岸的孤岛上,没有电源的风力发电系统在开始时需要能量存储来提供能量。为风力发电系统的良好运行提供保障,促进储能技术的发展。
        减少风能发展的瞬时变化。随着风力发电系统的扩大,储能可以减少对风电系统对新一代发电容量的需求。在适当的区域配备能量存储系统,在低功率时段充电,在高峰时段下降,储能系统在峰值风能期间发电并在高峰时段充电。它可以有效地增加传输线的容量,降低传输线的峰值负载能力。能量存储系统可以通过在高峰时段支持输出功率来增加系统的总容量。
        三、储能技术在风力发电机系统中的运用
        随着社会经济的快速发展,各个行业的发展极为迅速,特别是对电力能源的使用也在增加,电力能源公司也重视能源开发和利用,而风力发电系统也是电力能源公司发展的重要组成部分。自然界中取之不尽,用之不竭的风能可以进行充分利用,将风能转化为电能,不仅可以为人们提供更多的电力服务,而且还有助于电力企业的可持续发展。当然,在产生电能之后,应充分利用储能技术,以确保电能的可持续利用来储存电能。当然,使用中有一些要求,风力发电系统目前正在使用这些能量存储技术,其成熟度、使用量、储存能量、技术、环境、功率和桥接时间进行了有效提高,同时,进行电能质量管理等,并综合分析,选择最佳的储能技术,不断提高风力发电系统的运作。
        例如,在超级存储中,如超导储能系统对风电、风、输出电压的均匀性和外部网络故障,储能技术是最有效的。在时间上,电压稳定的电网向风电场和工厂联合运行,通过不同的技术对储能、风电发电系统进行推广,对提高储能效率有很大帮助,并根据实际发展高效能源技术和提高风扇效率,促进风力发电系统的良好运行,实现可持续发展。
        四、总结
        总而言之,电力能源公司作为最重要的电力开发机构之一,必须密切关注风力发电系统的研究和开发,以确保产生更多电力能源,并继续使用先进的储能技术。进行电能的存储和利用,并在适当的地方使用,为人们提供可靠的电力服务,实现电力能源企业的长期发展。不断实现对电力企业发电效率的提升,促进电力能源的有效利用,实现可持续发展。
        参考文献:
        [1]李国杰,阮思烨.应用于并网风电场的有源型电压源直流输电系统控制策略[J].电网技术,2013(01).
        [2]刘昌金,胡长生,李霄,陈敏,徐德鸿.基于超导储能系统的风电场功率控制系统设计[J].电力系统自动化,2013(16).
        [3]杨根生.液流电池储能技术的应用与发展[J].湖南电力, 2014(03).
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