新能源电力系统储能技术论文摘要：储能技术在未来，必然会成为转变能源结构，变革电力生产和消费方式的支撑性技术，环节可再生能源在发电过程中出现的随机波动和间歇性问题。在电力系统中应用储能技术，一方面，可以有效提高传统电网设备的运行效率和利用率；另一方面，它能够更好地解决电网中的如法故障，有效提升电能的质量，实现电力系统高效，稳定和安全的运行，使其能够满足社会发展的要求。因此相关科研人员需要充分重视储能技术的作用，从本国实际情况出发，结合先进的科学技术，对储能技术在电力系统当前应用中存在的问题进行解决，给其未来发展奠定基础。导言储能技术在电力系统中的应用，在比较长的时间内处于示范阶段，并且国内对于储能技术的研究缺乏一定的调研与评估。促进储能技术在电力系统中的应用，还需要结合社会需求和电力系统自身的属性，探索出在电力系统中应用的有效途径。储能技术是能源应用中的新内容，在未来能源领域中的发展前景比较良好。因此，对于电力系统中的储能技术进行研究，具有较为积极的社会意义。储能技术2.1类别按照能量的差别，我们可以把储能技术大致划分为下面几种类型：基础燃料能量的存储，比如石油，煤和天然气；中级燃料能量的存储，比如煤气，氢气，太阳能燃料；对后续消费能量的储存和电能的存储，比如相变储能。

笔者主要对电能储存技术进行分析和探讨。根据能量的形式，可以把电能存储氛围化学和物理两部分，其中物理储能又能分成电磁场储能和机械储能。2.2机械储能2.2.1抽水蓄能抽水蓄能的发电站一般情况下由上下水库，发电系统和输水系统构成，并且下水库和上水库之间是有落差的。当电力负荷处于低谷时，可以把下水库中的水抽入上水库，通过水力势能的方式存储能量；当负荷属于高峰阶段，再把上水库中的水引入下水库用于发电，把水力势能转变为电能。这项技术发展稳定，相对成熟，寿命在30～40之间，它的储能容量，规模还有功率非常大，除了书库的库容外，不受其他条件的限制，一般处于100～范围内。同时，抽水蓄能也存在缺陷，它受制于外在地理条件，建造水库的地质必须符合相关要求。它的关键技术具体有工程地质技术，选择抽水蓄能电站的主要参数的技术，抽水蓄能机组技术。2.2.2压缩空气储能在燃气轮机技术的基础上出现了一种新的能量储存系统，即压缩空气储能系统。它的主要工作原理是：电力系统用电出现低谷时，通过富余的电量发动空气压缩机，通过压缩空氣把能量储存起来；电力系统处于用电高峰时，释放出高压空气，给发电机正常工作提供能量支持。

相关科研人员对于压缩空气储能系统的调研从未停止过电力系统论文，导致压缩空气储能系统的形式非常丰富多样，根据应用规模和热源的差异，把它划分成下面几种：传统的利用地下洞穴和天然气进行储能的电站，一台机组的规模大于100MW；新型压缩空气进行能力储存的系统，告别了地下洞穴和天然气的使用，可以把一台机组的规模控制在10MW以下。按照储能系统和其他热力系统是否可以耦合，又可以把它分成燃气蒸汽联合循环耦合系统，燃气轮机系统，内燃机系统和制冷循环耦合系统。具体而言，当前的空气压缩储能技术相对成熟，效率也比较高，可以达到70%，可以还是受到化石燃料和地理条件的制2.2.3飞轮储能通过旋转体即飞轮的运动的方式进行能量存储是飞轮储能的主要工作原理。存储阶段，在电动机的作用下，可以增加飞轮旋转的速度，把电能变成动能；释放能量的过程中，飞轮的转动速度会降低，电动机发挥发电机的作用，把动能变成电能。这种储能方式，转换能量的效率比较高，也不会对环境造成破坏，环保能力好，功率密度高，使用寿命长，但是它的自放电率相对高一些，而且存储能量的密度比较低。2.3化学储能化学储能主要利用化学反应，实现电能和化学能量的相互转换，进行能量存储。

电池作为转换能量的主要载体，种类丰富多样，它的电化学反应和内部组成材料存在差异，但是却有着基本相同的内部核心结构，全是正负极，电解质和隔膜构成的。正极是电池内部高电势的一端，负极是电势低的一端。进行充电时，正极内的活性材料被氧化，失去电子，阳离子在电场和电解质的作用下来到负极，流失的电子顺着外电路的方向向负极移动，最终和负极内的活性材料相融合，产生还原反应。充电过程和放电过程是相反的。化学储能方式可以根据应用需求的不同灵活的配置能量和功率，摆脱了地理条件的制约，反应能力好，可以批量化生产和大规模应用。但是他也存在短板，比如电池的成本高，寿命短，都是需要日后进行改进完善的地方。新能源电力系统中的储能技术的合理运用3.1风能电力系统中储能技术的合理运用系统瞬时功率平衡水平对于新能源电力系统的稳定运行具有重要作用，储能技术的运用，能够充分满足有功功率及无功功率需求，从而实现对系统这一水平的优化，以保证其稳定运行。例如风能电力系统中的电压稳定性问题，可以采用超导储能技术（，SMES）。这一技术的运用能够针对系统中的风速扰动及联络线短路问题进行解决。

据仿真表明，运用超导储能技术后，出现网络故障后，依然能够实现风电场的稳定，在风速扰动的情况下，也可以实现风电场平滑输出。该技术主要运用在并网型风力发电系统中，通过对SMES模型等的构建，以及对最优反馈矩阵的计算，能够发现，在储能技术运用下，输出电压的稳定性得到了巨大的改善。再例如风能电力系统中的频率稳定性问题，也可以通过储能技术进行解决。这一问题的解决，主要集中在平滑风电输出功率方面。据仿真证明，飞轮储能系统在这一部分运用中能够发挥巨大的作用，可以通过其充放电操作，实现这一问题的有效解决。同时，SMES装置的运用，也能够按照系统负荷变动对处理进行适当的调整，以维护风能电力系统中频率的稳定性，改善系统旋转备用不足情况。风电出力缺乏可控性是影响风能电力系统稳定的根本原因，储能技术的运用，具有平滑风电出力的功能，能够提升风能的可调度性。在平抑风电出力波动中，可以运用串并联型超级电容器储能系统的电路拓扑，具仿真表明，串并联补偿能够有效平滑风电出力，抑制电压暂降，对风能的不确定性进行改善，从而增强风电场的稳定性。同时，也可以在基于全功率变频器的永磁同步风电机组的直流母线上并联飞轮储能装置。通过这一技术的运用，实现模糊控制，能够达到稳定风电机组输出功率的目的。

3.2光伏并网中储能技术的合理运用在光伏并网中，主要存在的问题也是系统瞬时功率的平衡水平问题，通过储能技术的运用，能够对这一问题进行有效解决。在储能技术的实际运用中，可以通过无源式并联储能方案的应用，在光伏系统负载功率等脉动形势下，平滑蓄电池充放电电流。这一方法主要适用于独立光伏系统。同時，在这一系统中，也可以运用混合储能系统，对系统瞬时功率进行平衡。在具体操作中，需要将功率密度较高的超级电容、能量密度较大的磷酸铁锂电池进行组合，并对控制结构及方式进行合理设置，以便其效用得以充分发挥。据仿真证明，这种混合储能系统的运用，在维护系统运行稳定性中，能够起到十分明显的作超级电容器蓄电池混合储能在新能源电力系统中具有巨大的开发潜力，是未来储能技术研究的重要趋势。但是就目前情况来讲，针 对这一方面的研究和运用还相对较少，因而还需要相关人员加强对这 一方面研究的重视，促进整体储能技术的快速发展。 储能技术的发展4.1 飞轮储能 在储能技术的应用领域，飞轮储能是一种较为常见的储能形式， 主要动过电动机的电力资源供给，使飞轮保持在快速转动的过程中， 并且将电力资源通过有效的转化进行储存，以此保证电能资源所转化 成的动能可以有效的应用于其它能耗领域。

飞轮储能系统的应用还必 须使用圆柱体物质进行发电性能的维护，使飞轮可以在旋转的过程中 更加有效的按照轴承技术的特点进行能量的有效储存，并且保证飞轮 所储存的能量可以有效的应用于后续的维护工作领域。在进行飞轮设 备后续技术性处理的过程中，飞轮所储存的能量更加便于直接应用于 能耗领域，并且有效的降低飞轮设备的使用寿命。在进行飞轮设备符 合性因素研究的过程中，飞轮可以将功率密度进行合理的调节，并且 使飞轮的能量密度保持在较低的水平，使后续的飞轮储能工作可以通 过储能时间的调整实现电网系统的合理控制，保证全部的储能工作可 以有效的结合电网系统的吸引力特点加以技术设计，并且保证电压资 源处在较为稳定的运行状态。 4.2 电磁储能 在储能系统的应用过程中，很多超导技术可以应用于电力系统的 储能工作当中。选取电阻较低的导电物质进行温度层面的技术性处理， 使电阻能够大幅度降低并最终接近于零。在电磁储能技术设计和实施 过程中，电感因素是较为重要的组成部分。因此，在电力系统的电流 已经完全纳入电磁储能系统之后。电流系统的周边会产生较大的磁场， 并最终造成电能可以通过形式的转变更好的实现储存。在超导储能技 术的实施过程中，线圈的材质比较容易受到影响。

因此，在进行线圈 材料设计的过程中，超导体导电物质的应用很有可能在储能技术的变 化过程中产生转化。因此，电磁储能技术目前在电力系统中的应用具 备较强的转换效率方面的优势，并且能够保证适应后续的控制工作的 要求。 根据VLPGO 的结论可以看出，中日美西班牙等国，都主张把太阳 能和风能等清洁能源作为长期使用的化石燃料。不同的国家针对自身 的电力系统特点，提出了不同的目标和政策，并推广落实。未来新能 源将被大规模的开发，电网事业也会飞速发展，国家都认为储能技术 定义为可以对市场需求进行快速反应和服务的产品，并且大力应用到 电力系统中，受到电网公司的欢迎和认可。储能技术在电力系统中的 应用，不管是今天还是未来，都具有不可取代的作用，它可以削峰填 谷，接入大量的可再生资源，减少电网建设的投资成本，也可以给电 力系统安全稳定的运行提供保障，也可以给市场带来新的发展机遇和 经济效益。未来全球的储能市值将会出现前所未有的提升。虽然在电 力系统中应用储能技术的前景是乐观和广阔的，但是也存在诸如，政 策扶持力度差，没有明确的商业模式，成本高，缺乏系统的电价机制 等问题，需要不断的努力，进行改善。 结束语 综上所述，储能技术在未来，必然会成为转变能源结构，变革电 力生产和消费方式的支撑性技术，环节可再生能源在发电过程中出现 的随机波动和间歇性问题。

在电力系统中应用储能技术，一方面，可 以有效提高传统电网设备的运行效率和利用率；另一方面，它能够更 好地解决电网中的如法故障，有效提升电能的质量，实现电力系统高 效，稳定和安全的运行，使其能够满足社会发展的要求。因此相关科 研人员需要充分重视储能技术的作用，从本国实际情况出发，结合先 进的科学技术，对储能技术在电力系统当前应用中存在的问题进行解 决，给其未来发展奠定基础。 参考文献 陈静江.电力系统中储能技术的应用[J].电子测试，2016，（24）：144+59. 厉一梅，李景文，程艳，于凯.新能源电力系统供应侧及需求侧关键技术问题研究综述[J].电器与能效管理技术，2016，（18）： 1-8. 张丽霞.大规模储能技术在电力系统中的应用前景解析[J].江西建材，2016，（15）：204+210. 司文伟.储能技术在电力系统中的应用[J].现代制造技术与装备，2016，（07）：127-128. 马建新.新能源电力系统的数据模型与集成技术分析[J].电子技术与软件工程，2016，（10）：188. 肖杰.储能技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2016，（13）：15. 郑漳华.储能技术在电网中的应用发展[J].国家电网，2016电力系统论文，（05）：100-101. 引用:新能源电力系统中的储能技术探讨[J].中国科技博览2017 （20）.

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