风电场储能系统技术研究

　　2 仿真实验
　　为验证储能系统在风电机组并网中发挥的作用，根据上海崇明前卫风储示范项目在实时数字仿真系统RTDS 环境下搭建了系统模型，系统仿真模型涉及风电场主要构成部分，包括风电机组，变流器系统，主控系统和储能系统。仿真模型中，风电机组通过变压器升压后与系统并网，储能系统并联在一组风机的升压变压器低压侧。[3] 风电机组变流器组容量为2MW，储能系统容量为200kW。系统整体仿真模型如下:
　　图5 是模拟的风速下降情况下，风电机组有功功率下降10% 左右储能系统根据检测到的输出功率降低情况迅速做出反应，向电网放电输出有功，弥补由于风速变化造成的功率波动，维持电网侧输出功率基本恒定。
　　电力系统电压处于时刻变化之中，储能系统通过发出或者吸收无功电流可以实现风电机组（风电场）无功就地平衡，维持电压稳定，降低网损，提高风电设备利用率。图6 表示如果不加储能系统，风电场受到扰动后电压波形，安装储能系统后，储能系统检测到的电压降落，最大限度地发出无功电流支撑系统电压，提高电网的抗干扰能力（如图7 所示）。
　　由于本示范项目采用的储能系统容量较小，如需在更大的电压跌落范围内维持电压稳定，需加大安装容量。图8 是仿真采用400kW 的储能系统的后电压波形情况，可见随着储能系统容量的加大，储能系统对电压支撑作用明显。
 

　　3 结论
　　根据以上论述，利用储能装置来平衡间歇性负荷波动对电网的影响，是解决集中式新能源发电并网问题的根本途径。如配置风电机组装机容量20% 的储能， 则能保证85% 以上情况下机组发电的平滑输出，有效减轻电网调峰调频和无功控制的压力，此外还可节约至少20% 的输电、变电容量的配置，提高资产利用率。合适的储能系统能实现电网与风电场的双赢。在电力市场环境下，风电的竞争力较差，采用储能系统配合风电机组运行，能够实现风电效益最大化。

　　参考文献
　　[1] 温兆银. 钠硫电池及其储能应用[J]. 上海节,2007(2):11-14.
　　[2] 袁志强, 张征, 祝达康. 钠硫电池储能系统在上海电网的应用研究[J]. 供用电, 2010(3):06-09.
　　[3] 胡春雨, 陈强, 李武峰, 余英. 大容量电池储能技术在风电中的应用// 第十三届中国科协年会第15 分会场—大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集.