风力发电储能技术综述 M 组：韩旭 杨维璐 李江锋 贾方莹 施妙斐

主要内容： 风力发电储能技术的背景和意义 风力发电储能技术的发展现状 风力发电储能技术的原理和特点 储能系统的构建与控制 储能式发电机的应用 总结与展望

一.储能技术的背景和意义 储能技术是风力发电技术中非常重要的一部分，因为风速的变化会导致原动机输出的机械功率发生变化，从而使发电机输出功率产生波动而使电能质量下降。所以，必须使用储能装置，才能改善发电机输出电压和频率质量。

一.储能技术的背景和意义 储能与大容量风力发电系统的结合是可再生能源的重要组成部分,通过对来自可再生能源的电能的释放与存储，使廉价的不稳定的风能变成稳定的、具有较高价值的产品。

二.储能技术的发展现状 由于电网负荷的高峰-低谷特性，用电能储存系统调节电力负荷很有必要。 特别是在风力发电厂， 由于风的起停有很强的随机性，所以引入高效安全、 可靠储能方法和装置就显的尤其重要。 目前风力发电中正在研究的电能存储技术有：

蓄电池储能技术 超级电容器储能技术 压缩空气储能技术 超导储能技术 抽水蓄能技术 飞轮储能技术

三.储能技术的原理和特点

储能技术的原理： 飞轮储能： 飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成机械能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。

飞轮在转动时的动能为: E=0.5Jω2

压缩空气储能（ Compressed Air Energy Storage ，简称CAES ） 以压缩空气作为储能介质，利用电网用电谷期的电力拖动压缩机制备高压压缩空气，将其存储到储气容器中，在电网用电峰期释放压缩空气，拖动膨胀机做功发电。

蓄电池储能 储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。常见的储能蓄电池为铅酸蓄电池。

超级电容器储能 超级电容器是利用双电层原理的电容器。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上电荷不会脱离电解液，超级电容器为正常工作状态。如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时，电解液将分解，为非正常状态。

超导储能 将一个超导圆环置于磁场中，降温至圆环材料的临界温度以下，撤去磁场，由于电磁感应，圆环中便有感生电流产生，只要温度保持在临界温度以下，电流便会持续下去。

特点 飞轮储能 压缩空气储能 蓄电池储能 超级电容器储能 超导储能 1：效率高2：建设周期短、寿命长 3：高储能 4：充放电快捷且充放电次数无限 5：无污染 1：投资少、运行维护费用低 2：动态响应快 3：经济性能高 4：环境污染小 5：占地面积小 1：使用范围广 2：低温性能好 3：容量一致性好 4：充电接受能力强 5：寿命长且维护成本低 1：功率密度大 2：容量大 3：使用寿命长 4：免维护、经济环保 5:在很小体积下达到法拉级电容 6：无须特别的充电和控制放电电路 7：可能电解质泄露，须恰当使用 1：功率大 2：体积轻 3：体积小 4：损耗小 5：反应快

四.储能系统的构建与控制 并联型结构图（BESS） ：

BESS理想电路模型：

采用SIMULINK仿真平台，将BESS通过双回输电线与电网相连，得到的仿真结果如图示：

连接点的电压波形：

串并联型超级电容器储能的电路结构：

采用超级电容器平滑风力发电系统出力

公共连接点的电压波形

五.储能式发电机的应用 储能器平缓风电波动的原理

储能器在风力发电系统中的用法

六：总结与展望 随着风力发电系统的不断发展，各种储能技术的发展进步 ，第二代高温超导储能、 高速飞轮储能 、全钒液流和钠硫储能超级电容储能等技术将得到更加广泛的应用。 也可以预见，储能式发电机同样有着广阔的前景，很有可能取而代之风力发电上面的双馈异步发电机类的能量输出装置，将会是我国风电储能研究的热点问题。

参考文献 Ali Daneshi, Nima sadrmomtazi, Hossein Daneshi , Mojtaba khederzadeh. Wind Power Integrated with Compressed Air Energy Storage[J]. IEEE International Conference on Power and Energy (PECon2010), Nov 29 - Dec 1:634-639,2010. G. O. Suvire, P. E. Mercado, Senior Member, IEEE, and L. J. Ontiveros. Comparative Analysis of Energy Storage Technologies to Compensate Wind Power Short-Term Fluctuations[J]. IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition, pp:522~528,2010 储能式发电机在风力发电机中的应用及发展 风机技术[J] 2010（3）. 张步涵，曾杰，毛承雄，王云玲．串并联型超级电容器储能系统在风力发电中的应用．电力自动化设备，2008，28（4）. 张华民，周汉涛，赵平，等．储能技术的研究开发现状及展望[J]．能源工程，2005，（3）：1~7．

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