儲(chǔ)能技術(shù)在大型新能源并網(wǎng)中的應(yīng)用
在大規(guī)模新能源并網(wǎng)中，儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用主要采用能量?jī)?chǔ)能和功能儲(chǔ)能兩種形式。能量?jī)?chǔ)能適用于調(diào)頻調(diào)峰，如蓄水電池、鋰電池、液流電池等。功率儲(chǔ)能的主要功能是實(shí)時(shí)平滑負(fù)荷，優(yōu)化飛輪儲(chǔ)能、超電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能等電能質(zhì)量。
1.利用儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)化新能源并網(wǎng)中的調(diào)頻調(diào)峰
在新能源并網(wǎng)過(guò)程中，由于電力系統(tǒng)需求之間的不平衡，電力系統(tǒng)的頻率波動(dòng)。主要調(diào)整方法是利用同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整原理。當(dāng)發(fā)生頻率偏差時(shí)，調(diào)節(jié)器根據(jù)偏差率調(diào)整機(jī)組的力，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)快速的調(diào)整。一次調(diào)整完成后，應(yīng)進(jìn)行二次調(diào)整，使電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和用電平衡更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)電壓始終保持在額定電壓范圍內(nèi)。然而，使用功率電子變換器的新型儲(chǔ)能設(shè)備可以將其頻率調(diào)節(jié)控制在微秒級(jí)，從而顯示出其優(yōu)異的調(diào)節(jié)效果。然而，由于儲(chǔ)能系統(tǒng)與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)單元有很大的不同，因此必須采用新的調(diào)整方法，以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)整功能得到最大程度的發(fā)揮。（1）將發(fā)電設(shè)備和蓄能器合并為虛擬同步發(fā)電設(shè)備，建立相應(yīng)的基于風(fēng)電和蓄能器工作原理的虛擬同步發(fā)電設(shè)備建模，然后利用虛擬頻率調(diào)節(jié)模型轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)模式，然后將模式引入蓄能器，然后將模式引入蓄能器，通過(guò)模式操作，完成新能源的調(diào)節(jié)和峰值調(diào)節(jié)。(2)通過(guò)統(tǒng)一控制電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)頻率和功率的調(diào)節(jié)和調(diào)峰。在調(diào)度命令的指導(dǎo)下，蓄能系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的命令，將有功與無(wú)功結(jié)合起來(lái)，向電網(wǎng)發(fā)送或接收電力。調(diào)頻調(diào)峰的算法比較復(fù)雜，很難與儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合，在電網(wǎng)的幫助下更容易實(shí)現(xiàn)。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，有模擬系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，依靠數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，其最明顯的優(yōu)勢(shì)是可以集成各種儲(chǔ)能技術(shù)，單一儲(chǔ)能技術(shù)相對(duì)容量小，不能滿足大型新能源并網(wǎng)的生產(chǎn)需求，因此，只有分布式儲(chǔ)能技術(shù)才能更好地滿足電網(wǎng)的運(yùn)行需求。
2.利用儲(chǔ)能技術(shù)提高風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定性
目前，該技術(shù)在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用仍在探索和探索中，其在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大的限制，需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深入的理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以確保風(fēng)電整體發(fā)電能力的穩(wěn)定性。從風(fēng)電機(jī)組頻率脈動(dòng)控制的角度來(lái)看，控制效果好，控制方法簡(jiǎn)單，但從自身角度來(lái)看，也需要提高其使用效率，為風(fēng)電機(jī)組的安全穩(wěn)定提供保障。超電容儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間已達(dá)到微秒級(jí)。從性能上看，它不僅具有調(diào)頻調(diào)峰的功能，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。無(wú)功電壓的動(dòng)態(tài)控制功能在風(fēng)電發(fā)電場(chǎng)中具有重要意義。由于風(fēng)電發(fā)電場(chǎng)本身的不穩(wěn)定性，所以電網(wǎng)的微小波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)風(fēng)電發(fā)電場(chǎng)機(jī)組的拖網(wǎng)。但是，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制無(wú)功電壓，可以保證整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定性。此外，動(dòng)態(tài)電壓控制對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的需求相對(duì)較低，有助于儲(chǔ)能系統(tǒng)控制電壓波動(dòng)、閃爍等問(wèn)題，從而顯著提高電能質(zhì)量。
3.利用儲(chǔ)能技術(shù)平滑太陽(yáng)能發(fā)電的功率
目前，將儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)的方式有一種。一是通過(guò)變流器將光伏匯流母列連接到儲(chǔ)能系統(tǒng)，然后電池經(jīng)逆變器處理后進(jìn)入電網(wǎng)；另一種結(jié)構(gòu)是將太陽(yáng)能發(fā)電的匯流母列分為兩部分，一部分通過(guò)逆變器連接到電網(wǎng)，另一部分通過(guò)換流器連接到電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。前者的能量?jī)?chǔ)存模式是先儲(chǔ)存能量，然后連接到電力系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是操作方便，缺點(diǎn)是效率低，使用壽命長(zhǎng)。第二種架構(gòu)要求變換器與逆變器電源協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源輸出的跟蹤和控制。雖然運(yùn)行過(guò)程繁瑣，但控制效果更好。
結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，如何在加強(qiáng)新能源技術(shù)研發(fā)、促進(jìn)新能源發(fā)展的過(guò)程中更好地利用新能源已成為一個(gè)非常重要的問(wèn)題。新能源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)是提高新能源利用效率的重要因素之一。為了保證新能源的利用效率，將新能源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域相結(jié)合，必須加強(qiáng)對(duì)新能源并網(wǎng)機(jī)儲(chǔ)能技術(shù)的研究，對(duì)促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了很大的幫助作用。
