储能系统在微网中的供电性能分析 (2012年)

微网是一种由微型电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷以及监控和保护装置组成的自治系统。在风力发电、光伏发电等可再生能源发电占较大比例的微网系统中，为了平衡可再生能源的随机波动、改善电能质量及维持系统稳定，一般会配备分布式储能单元。分布式储能技术可以在微网中实现需求侧管理、削峰填谷、降低供电成本以及促进可再生能源的利用、提高系统稳定性和电能质量的功能。 储能系统在微网中的供电性能分析涉及到的关键概念包括微网、储能技术、风力发电和光伏发电等。储能技术的形式多样，主要包括蓄电池储能、超电容器储能、飞轮储能和超导磁储能。在当前技术水平下，飞轮、超级电容器、超导磁储能的成本较高，主要适用于微网中的动态功率补偿、稳定电压或作为短时间的紧急备用电源。 蓄电池储能是微网中最常用的储能技术之一，其类型包括铅酸、液流、镍氢、锌溴、钠硫等。铅酸电池由于技术成熟、成本较低，尽管其循环寿命较短，但在电力系统中仍然被广泛使用。对于铅酸电池的配置，需要考虑其最大放电深度，一般浅循环型铅酸蓄电池选用50%的放电深度，深循环型铅酸蓄电池选用75%的放电深度。 储能系统配置对微网的供电可靠性具有重要影响。根据微网中光伏、风电、负荷功率的预测数据，可以分析微网独立运行模式下储能系统的供电特性。例如，研究者分析了放电深度为75%的深循环型铅酸蓄电池，并设定蓄电池初始荷电状态SOC为100%。研究发现，储能容量配置对微网供电可靠性的影响很大。 风力发电模型一般认为风速概率分布服从威布尔分布，一种单峰两参数的分布函数簇。风力机通过叶轮捕获风能，并将风能转换为电能。光伏方阵总是工作在最佳功率点，使用最大功率跟踪，以便在各种日照条件下获得最大功率。 在微网中，储能容量配置对微网的供电可靠性有很大影响。因此，需要根据微网的规模、特点以及风力发电、光伏发电等分布式电源模型的特性，进行合理的储能技术选择和储能系统设计。这需要综合考虑储能系统的技术经济特性，如成本、寿命、效率、维护等，以实现微网系统的正常、稳定、高效、经济运行。储能系统对于微网来说是一种核心技术，能够实现能量的存储和释放，对微网的稳定运行和经济性至关重要。 本文中提到的储能系统在微网供电性能分析方面的研究，为微网的规划设计和运行控制提供了理论依据和实践指导。通过这样的研究，可以优化微网中各种分布式电源和储能设备的配置，提高微网的整体性能和可靠性，使其更好地服务于可再生能源的发展和能源结构的优化。