新能源电力系统中的储能技术

新能源电力系统中的储能技术

张伟 温安平

国网安徽省电力有限 公司宣城供电公司 安徽宣城 242000

摘要：通过对相关一系列储能技术进行分析和研究，就能对我国电力系统在实际运行过程中的状况进行全面的了解。通过运用新能源，能科学有效的处理能源大规模缺乏这一问题。在对系统自身稳定性进行加强的基础上，还能对其全面性给予保证，进一步提高功率在波动过程中的指令，加强电能质量，对出现的问题进行科学处理。现阶段无论是储能系统的前期规划，还是中期进行推动的过程，都能加强经济性，对资源配置进行不断优化的基础上，还能保证不同场合的储能系统都能得到科学有效的运用。鉴于此，本文对新能源电力系统中的储能技术进行分析，以供参考。

关键词：新能源;电力系统;储能技术;分析

引言

我国现阶段应该全面加强应用以及创新方面的研发，这样能促进能源稳定性，还能促进电能质量的进一步提高，对功率波动问题进行科学处理，与此同时结合多种并网技术的运用，就能推动新能源电力吸引实现规模化发展。

1储能技术的分类概述

电力可以用作从电力转换的各种能量的原始动力，包括化学能量、机械能量、电池能量等。能量存储方法也是根据这些转换的能量存储的，通过电化学、机械和电池能量存储的能量存储方法来存储电力，与新能源系统的单个能量存储技术相比，可靠性更高，机器能量存储使用电力存储、压缩空气、泵浦、飞轮等利用锂离子、铅酸、钠硫等电化学物质进行电力储存，是目前使用最广泛的储能方式，又称为电化学储能。夏季蓄热、冬季储存、吸收的热物质相变转化为能量储存的电力储存方式称为相变能量储存。这种储能方式在空调系统中最常见，节能绿色建筑也作为相关应用参与了进来。

2现阶段新能源电力系统中对储能技术的应用分析

2.1太阳能系统中的应用

对于太阳系统而言，主要分为两个方面，一方面是光伏系统;另外一方面是光热系统。这两个系统能够把太阳辐射直接有效的转变为电能。光热技术能进一步将太阳当成发热源。通过供冷和制热对光热发电进行积极的开展，在供暖和加工发电等以及能够和化学染料等相关反应能促进化学燃料在发电中的效率。在一定程度上调节太阳能，保证其无论在时间上，或者是空间都可以实现相互平衡，保证其长期和短期应用能力得到提升，然而这种方式并不能够对用户自身所有需求给与满足，但是通过采取间接性的供电方式，就能符合用户的实际需求。

2.2平滑新能源出力波动

考虑到风光利用率及新能源电站效益问题，利用储能系统与新能源发电装置配合，并采取相应的控制策略对储能系统的出力进行优化控制，是平滑新能源出力波动的关键所在。储能系统平抑风光出力波动时的控制方法的研究现状进行了综述，比较完善地总结了单纯平抑风光出力波动和考虑一定目标或约束的滤波算法、模型预测控制算法及引入多类型储能控制方法的优缺点。对储能系统参考功率和光伏原始功率进行变分模态分解，通过模糊控制规则调节储能装置的充放电功率，不仅有效减少了风电与光伏发电的出力波动，还可维持荷电状态在安全范围内，延长了储能元件的经济寿命。不同的储能出力控制策略、储能容量对平滑新能源出力波动效果有着极大的影响，如何配置出经济高效的储能系统对储能在该领域的应用具有重要意义。考虑到单一储能可能无法满足储能需求，根据功率型、能量型储能的特点，计算得到符合不同类型储能系统的输出功率，配置出了合理的复合储能系统来平滑风电出力波动。

2.3减少弃光弃风及其他应用

随着新能源发电的占比持续增长，电网缺乏调峰调频资源，新能源发电并网消纳困难，弃光弃风问题突出，造成巨大的损失和消极影响。此时，利用储能系统参与到系统调峰调频服务中，在能量管理系统的调度下，与风电场、光伏电站的自动发电控制系统配合，对储能系统进行充放电控制，可实现发电侧减少弃光弃风现象，提高新能源利用效率。此外，在并网点电压出现瞬时跌落，新能源电站无法按需出力时，储能系统还可作为后备电源以提供紧急无功支撑，提高系统的低电压穿越能力，减少风电、光伏发电机组在电网电压跌落时的脱网现象。在传统机组的发电侧，利用储能响应速度快、短时功率调节能力强等特点，与常规机组配合，可作为有效辅助调频手段且具有良好的经济效益。

3储能技术在新能源电力系统应用面临的问题

电力部门应用能够使新能源电力系统继续可靠运行的技术，以克服新能源系统的波动性和随机性的弊端。一些可再生能源很难存储，而且很难利用先进的存储技术应用完整的转换功能。尤其是电网范围低、电力弱的山区，如果无法保证新能源电力系统运行的稳定性，则直接在此区域安装与系统相关的设备，电力系统的电压稳定性受到很大影响，这可能会经常发生当地居民的电力使用故障。此外，新能源电力系统的使用期限短，系统中的许多电子部件安装技术不合适，导致操作过程中频繁出现故障。因此，要将太阳能和风力应用到新能源电力系统中，电力部门必须致力于开发更多的先进技术，以确保新能源电力系统的运行持续。

4当前储能系统优化配置和控制的有效策略

4.1系统组成结构分析

现阶段通过有效分析多种储能系统，就能促进大体积、功率比较高和高密集度系统进行相应的并网，在整个过程中要科学有效的控制存储单元高密度，这样才能在微网中得到广泛的运用。与此同时要对超级电容装置进行有效的运用，这样做的目的能够积极该改善电能质量，调整风电场功率的前提下，还能调整期太阳能电厂功率，保证装置的原理以及相关结构变得比较系统，对超级电容管理和网络控制进行全面的融合，加强控制过程中的整体效果。另外在环路设计支持的背景下，电能质量能够得到科学控制，结合光伏发电系统的大力支持，再分析其混合储能系统的稳定性，就能定型分析其功率，加强系统在使用过程中的年限，进一步优化电池储能系统。

4.2储能系统控制策略

对于储能系统而言，在对其配置进行完成后，就要科学有效的分析其补偿效果，这样能够利于储能系统得到科学有效的控制，还能进一步成为整个系统不可缺少的重要核心内容，为了能够对市场发展过程中的需求给与满足，对储能系统大功率进行全面控制的基础上，还要对应用其放电强等相关特点，不断提高并网变流器的设计工作，合理控制其功率，这样才能对输出输入的实际需求给与满足，加强储能系统复合能力。与此同时，在对电网稳定性进行控制的基础上，还要控制器储能装置，加强储能系统中所有的内部自控能力，在一定程度上能够生成有功或者无功等电流指令，提高储能系统公路补偿，加强其稳定性，结合多方面的管理，就能全面提升电网自身的自控能力，结合输入以及输出的全面应用，就能积极处理好联合调控问题。

结束语

现代电力系统中的储能技术是为了合理使用和部署电力而存储的。现阶段，随着我国电力产业的快速发展，电力能源储存量呈逐年增长趋势，为了满足现代电力系统中电力能源储存的实际需求，必须明确储存技术的合理应用和储存能源技术的作用。

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