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风力发电机运行特性与储能装置分析 1 1 1 3 3 4 61.1风力发电机运行特性当极端天气出现时可能会使风机的输出功率在很短的时间段内出现从零到额定功率的变化量1371,目前风电输出功率除了具有一定的波动性还会在某些间段出现反调峰的情况即风电机组输出功率在波谷(峰)时系统中的负荷需求量很大(小),此时出现了风机的输出功率与所需求的负荷严重不匹配即反调峰时当区域内受到太阳辐射不均匀时由于空气受热膨胀程度不同会产生大气压可以表示为如公式(2-1)、(2-2)所示。从公式(2-1)、(2-2)中可以看出，风机输出的有功功率由风能利用系数、风由于风机输出功率由风速决定，所以将风机制造商提供的功率-风速曲线与系近似表示为式(2-3)。nn——风机额定风速；P.,(t)——第n台风机在t时刻的输出功率；公式(2-3)表示了不同的自然风速与风机工作状态的关系，当自然风速小和切出风速之间时，风机处额定工作状态1381;为防止共振而损坏叶片当风速大于风资源的特殊性(湍流特性)使输出风电输出表现出无规律的负面特点，虽然国家对所有接入电网的电能质量如：电压、频率、波形都有严格标准。风所需电压而使用的大功率电力电子转换设备会导致输出的电压波形中含有大量致负荷特性极限功率减小降低了电压稳定性[391,另一方面风这种不可控的特殊电网调度计划主要依据电网的往期负荷数与功率数据对未来用电负荷和发电网中的负荷在逐渐减少但此时风电输出功率却在增加这样导致了严重的功率储能技术的迅猛发展为解决面临的困境提出新的解决思路同时也成为支撑现能量相互转化，主要的产品有超级电容和超导储能40。从能量的转化形式来介绍如下表(2-1)、(2-2)所示。优势劣势机械储能飞轮储能使用寿命长、存储容量较能量密度和效率较低，大、自放电率低对场地有特殊要求本低在磨损和事故备用应用在系统的二次调频、调峰和黑启动电功率密度大、寿命长技术不成熟存在电解质无电化学储能电化学储能低高密度效率高、可循环次数相对多能量密度低、设备体积大车、微电网电动汽车、通信系统领域布式电源配合使用Tab.2-2Comparison型容量(MW)量比功率率(%)年)(次)应时间1min~数小池0时1min~数小池时飞轮0时1min~数小1min~数小时一一能-1~20小时0n<储能应用领域的具体介绍如下图(2-2)所示。Fig.2-2Applicationfieldsofele2017年各地开始根据不同的应用场景配置储能系统，市场开始表现出一定的应用有发电侧的备用容量、调频、可再生能源并网如青海共和、乌兰风电价管理和提高供电可靠性，2020年国家能源局批准的储能项目如下表(2-3)所Tab.2-2EnergystorageprojectsapprovedbytheNa地区项目名称河北省国家风光储能二期工程可再生能源发电侧广东省福建省电网侧江苏省昆山110.8MW/194MWh储能电站用户侧福建省宁德时代微网储能项目用户侧青海省国家光伏发电基地20MW电站项可再生能源发电侧

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