[实用新型]风电场的分布式储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，特别是涉及一种风电场的分布式储能系统。

背景技术

我国风资源富集区的电网基础相对薄弱，用电负荷不足，风电功率的波动性与电网负荷的波动性难以一致，这对电网调峰容量和响应速度都提出了更高的要求。电力系统的发电、输电、配电与用电必须同时完成，这要求电力系统始终处于动态平衡状态中，如果电力系统出现瞬时的功率不平衡，将会对电力系统的安全稳定造成影响，给电力系统规划和稳定运行带来新的挑战。此外，风电场中风速的变化还容易引起电网电压和功率发生波动，带来无功电压控制和电能质量的问题。可见，入网成为风力发电进一步发展和真正发挥清洁发电功能的最大瓶颈，要解决这个问题，必须设置电力储能系统来对电网进行补偿。

眼下世界上的储能技术，主要有物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)和电磁储能(如超导电磁储能等)这三大类。物理储能是目前世界上相对较成熟也是实际应用较早的一种储能方式，其能量转换效率可达70-75％左右，但因受地形和地质方面的条件限制，不具备大规模推广应用前景。电磁储能技术则很昂贵，现在还没有提到商业化的议事日程上来。因此，现有的电力储能系统一般采用电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)。当今储能技术发展最快的电化学储能已经在国外的电力系统及风电场大容量集中应用。

现有的电力储能系统采取的是集中补偿的方式，即在风电场集中设置一大容量的储能装置与风电场汇流母线相连，从而起到蓄能调峰的作用，解决风电的入网问题。在现有的电力储能系统中，针对于风电场的分布式的布局以及机组容量的增大，国内外基本采用在风电场集中补偿方式。

但是，集中补偿方式不能很好的满足电网灵活、可靠地适应风电机组方面的波动。原因是作为风力发电设备的风电机组的分布比较分散，例如，在丘陵和群山地带，风电机组的布置及汇流母线的设置要根据地形和风资源来设计，而在平原地带、潮间带以及海上，风电机组的分布则多采取多排带状设计。

现有的电力储能系统的分布则过于集中，在风速分布不均、个别风电机组出现线路短路、电压过低或者过高以及功率因数降低等问题时，现有电力储能系统往往不能及时作出反应，以灵活地应对电网方面的波动，这使得现有电力储能系统的稳定性比较差。

由此，需要提出根据风电场的实际情况分布不同容量的储能装置，以解决在风力发电的随机性、波动性条件下稳定可靠地并入电网。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种风电场的分布式储能系统，根据风电场中风电机组分布和装机容量的实际情况，灵活设置其储能装置的位置和容量，使二者配套使用，进而实现风电场的分布式储能，能在风力发电的随机性、波动性条件下，提高风电入网的稳定性；并且，同时提供动态有功及无功支撑，平抑系统出现的瞬时功率不平衡，起到能量的缓冲平衡作用，减小可再生能源发电对电力系统的冲击和影响，提高电力系统运行的稳定性和经济性

为实现上述目的，本实用新型公开如下技术方案：

一种风电场的分布式储能系统，其中，包括：集中式常规容量风电机组、分布式常规容量风电机组、大容量风电机组、多个升压变压器、主变压器、多个储能装置、风电场汇流母线、以及上级电网；所述的集中式常规容量风电机组，多个风力发电机并联后，与所述的升压变压器的低压侧、所述的储能装置相连；所述的分布式常规容量风电机组，多条风力发电机和所述的升压变压器串联的支路并联后，与所述的风电场汇流母线、所述的储能装置相连；所述的大容量风电机组，与所述的储能装置、所述的升压变压器的低压侧相连；所述的风电场汇流母线与所述的主变压器的低压侧、所述的储能装置、所述的升压变压器的高压侧相连；所述的上级电网与所述的主变压器的高压侧相连。

所述的风电场的分布式储能系统，其中，一个所述的储能装置，结构为第一储能装置或第二储能装置；