风力发电经过几十年的发展，已经成为一种较为成熟的可再生能源发电技术。现在高山上经常看到其随风而转的身影，在中华大地已经成为靓丽的景观。由于风电具有无污染、低消耗等特点，已经大规模地开始应用。风电在带来巨大经济效益的同时，也给整个传统的电力系统带来了安全方面的隐患。期望风电储能系统及控制技术，能够广泛应用到风力发电输送系统中，提高整个电网中风电所占的贡献率，达到不断优化我国的能源结构的目的，同时提高电网的经济性、安全性和实用性。

1风电和储能技术分析

风力发电不仅是一种绿色清洁的可再生能源，而且具有间歇性和波动性的特点。并网规模的大小将对电力系统的稳定运行产生影响。目前，我国电网的要求是立即发电和用电。它通过电网传输给用户，由电器直接使用。它经历了源网络负载的三个阶段，中间没有存储环境。因此，风电集中并网、平稳供电需要储能技术的帮助。对于风电场而言，储能对于解决风电并网问题具有重要意义。储能系统具有动态能量吸收快、释放及时地特点，可以有效弥补风电的不足，提高风电输出的可控性，提高电力系统的稳定水平。目前，我国风电装机增量规模巨大，但浪费问题仍是整个行业的痛点，因此储能是风电投资者必须面对的问题。然而，有一个实际问题。风电完全平价后，就有了与煤电竞争的资本。但是，如果将储能建设成本计算在内，风电销售价格将不具竞争力。在发电侧的能源市场应用模式中，储能在经济性上的弱势被大大放大，这无疑将导致储能成本与风电价格之间的博弈。当然，对于整个风电行业来说，储能对于风电来说意义重大，它不仅可以提高风电存量资产的效率，还可以为新兴市场创造空间。

2储能技术发展现状

现有的能源存储技术主要有化学能源存储、物理能源存储、电磁能源存储和相变能源存储。因此，有关的能量可以储存在一个整体中。四种储能方式虽然在一定程度上解决了当前风电电网的储能问题，但是，整个风电电网的未来发展，仍不能适应电力系统储能的要求。物理储能主要采用泵送、压缩空气等储能方式。电磁储能是磁体之间相互作用形成的能量，化学储能主要是化学反应储能。这些储能方式既能加快相应的储能速度，又具有生产成本低、稳定性好等特点。在目前阶段仍然有很好的发展潜力。但是，这些能源存储技术已经不能适应未来风电并网的系统和稳定发展。我国应继续加强储能技术在风力发电网中的应用研究，以期找到一种新型储能介质，取代传统的储能材料，提供完整的风电系统设备基础，不断满足我国城市电力需求，推动经济繁荣。

3快速发展的风电对储能技术的要求

作为一种清洁的可再生能源，风力发电越来越受到世界各国的重视。中国的风力资源丰富且分布广泛，仅陆地风力资源约2.53亿千瓦。近几年我国风电并网发展迅速。截至2007年底，中国的总装机容量大约是600万千瓦。08年12月，我国风电装机容量突破1000万千瓦，位居世界第五。到2011年3月中旬，我国风力发电装机容量达到4450万千瓦，风力发电建设规模居世界首位。它还意味着，中国已成为一个可再生能源大国。随着技术的逐渐成熟，盈利能力不断提高，预计今后相当长一段时间内，中国风电等新能源发电行业将保持高速发展。（1）目前我国风电建设规模居世界第一，但风电一体化问题一直制约着我国风电的健康发展。据统计，我国风电装机已达3107万千瓦，但仍有近三成未实现并网。这是由于风能的随机性和间歇性，因而风电机组的出力波动较大，风电场出力可靠性较差。风力发电比重过大，会使电网的调频调峰压力增大，使电网远距离传输的技术要求和运行费用大幅增加。因此，风电场的大规模整合也给电力系统的运行带来了一些新的问题：1）风力发电的随机性和不可控性，对电力系统的规划和稳定运行提出了新的要求；（2）风力发电在负荷波动特性上难以保持一致性，这使其调峰问题更加突出，对其性能和响应速度的要求也越来越高。（3）风力发电机组由于风速的变化，极易引起电压、功率波动，以及无功电压控制和电能质量问题。风力发电的间歇性波动与实时平衡需求之间的矛盾，因此，风电并网过程中的波动需要通过常规电源和储能系统的调节来平衡，这已经成为风电并网过程中的主要问题。但蓄水蓄能电站由于地理上的限制，并不具备普遍适用的条件，引入大容量蓄电池储能装置和风力发电机组相结合，弥补风力发电对电网的各种影响，是比较合适的技术选择。从能量储存系统到风能系统的协调，不仅可以有效减少风能对系统的影响，改善风力发电的输出与预测的一致性，确保供电的可靠性，并可减少备用容量，提高电力系统的经济性，提高对风力发电的接受力。

4风电并网需要解决的问题
　　4.1提高频率稳定性
　　风力发电是利用风资源发电的一种技术，由于风资源具有随机波动性和间歇性，使得风力发电的输出功率出现随机波动性和间歇性。风电并网会由于这种随机波动性和间歇性而给电网的稳定性造成负面影响，包括电压稳定和频率稳定。风电并网对电网电压稳定和频率稳定的影响，随着风电比例的增高而增大，最终使电压和频率的波动超出允许范围，巨大的扰动造成电网电压、频率崩溃。
　　4.2减弱低电压穿越的影响
　　风电并网中，由于PCC电压跌落，会使风电机组产生过电压、过电流问题。PCC电压跌落造成的过电压、过电流会给风电机组带来冲击，造成风电机组损坏。通常情况下，当电网发生故障时，风电机组从电网中自动解列，此时电网将失去支撑而带来连锁反应，给电网安全带来影响，尤其在风电比例较高的电网中，电网故障将会造成大量风电机组的解列而威胁电网安全，因此需要利用LVRT技术来确定风电机组在PCC电压跌落时，还能保持并网状态向电网提供无功功率，用以支撑电网电压。

4.3提高电能质量
　　风电系统利用风资源发电，由于风速的随机波动性和间歇性影响，再加上风电机组自身的塔影效应、风剪切、偏航误差等原因，会造成电压波动、闪变、谐波污染等电能质量问题。在风电并网过程中，小规模的风电接入对电网电能质量的影响不是很大，但是大规模的风电并网将会对电网电能质量产生很大的负面影响造成严重的电压波动、闪变、谐波污染问题。如果电网系统对于电能质量要求严格，这种影响对于电网系统的稳定性、优越性都会造成损害。
5储能技术在风电并网中的应用

目前我国风电并网应用的储能技术，主要是通过改变储能介质，该项目提高了整个风电并网的工作效率，保证了风电并网系统的稳定可靠，促进了整个项目的顺利运行。下面重点讨论储能技术在风电并网中的应用。

5.1提高风电低压穿透力

当前储能技术发展的核心是整个系统的无限稳定性，即LVRT。为解决整个风电系统的稳定性问题，需要不断完善系统的控制策略，增加系统的硬件配置，确保系统安全可靠运行。接着，采用相应的软件对整个系统进行实时控制和监控，并通过合理的电源配置，有效地解决了电网故障，加速整个系统的快速响应能力，确保整个系统安全运行。储能技术可以提高整个风电系统的低电压穿透能力，不管整个系统是否工作在正常电压下，都能兼容整个设备。这体现了设备的优越性和兼容性。善于运用现代科学的生产设备，不断改进整个系统的硬件设备，确保整个系统的正常运行，是保证整个技术的基础。

5.2降低风电的功率波动

国内风电项目建设中，由于整个风电系统的输出功率难以控制，造成整个风电系统在城市运行过程中不稳定。在一定时期内，如果整个风电一体化工程产生高电压输出，将导致全市电网瘫痪。随着储能技术的不断完善，可对整个风电网络的电压和功率进行调节，从而有效地降低其功率波动。降低了风速随机变量对整体输出功率的负面影响。该技术主要是通过在风电网中安装变压器，把高压有效地转换成适合于城市经济建设的直流电压，从而保证整个电源系统的安全可靠。

5.3控制风电系统的运行频率

随着自然环境的变化，风力发电会产生随机性强、不稳定的输出功率结果。所以在风电一体化项目建设中，需要考虑系统整体安全运行环境的影响。先准确预测周围风况，再根据相关数据分析，建设风电并网工程，保证整个风电系统频率运行在一天之内。另外，通过改变储能技术，可以控制整个风电系统的频率，使风电机组能够随风电功率的变化而调整，它还体现了整个风能系统的调节功能。该调速功能能够确保整个风电并网工程系统始终能提供正常、稳定的电压，为整个城市化地区的生产装置提供充足的电力。

5.4提高电力系统的稳定性

因此，提高风电并网项目的稳定性是目前风电并网项目开发中面临的主要问题。在我国传统电力系统受到自然条件干扰时，这将使整个系统产生瞬时的不稳定发电，造成整个发电机组产生的电压与正常功率相差很大，从而使整个风电并网系统处于瘫痪状态。风力发电并网工程中相关的储能设备的安装，自然条件干预下产生的高压储能可储存在储能装置中，通过适当方式输出，从而大大保证整个风电并网工程的稳定运行。

6结语

风力发电经过几十年的发展，已经成为一种较为成熟的可再生能源发电技术。现在高山上经常看到其随风而转的身影，在中华大地已经成为靓丽的景观。由于风电具有无污染、低消耗等特点，已经大规模的开始应用。风电在带来巨大经济效益的同时，也给整个传统的电力系统带来了安全方面的隐患。期望风电储能系统及控制技术，能够广泛应用到风力发电输送系统中，提高整个电网中风电所占的贡献率，达到不断优化我国的能源结构的目的，同时提高电网的经济性、安全性和实用性。

参考文献：

[1]陈红.风电并网中的储能技术探讨[J].电工技术,2019(18):133-134.

[2]马磊.风电并网中的储能技术研究进展[J].数字化用户,2018(14).

[3]贺强.风电并网中的储能技术分析[J].科学家,2016(5).

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