风力发电系统中储能技术的研究 宋铭磊
探析储能技术在风力发电系统中的运用 苗琦
探析储能技术在风力发电系统中的运用苗琦发表时间：2019-09-19T09:47:17.350Z 来源：《电力设备》2019年第8期作者：苗琦[导读] 摘要：风力发电系统中储能技术主要目是储存风电系统所产生的电能，从而有效增强风力发电系统电力供应稳定性，为风力发电模式进一步推广提供保障。
(国家电投集团山东新能源有限公司山东济南 250000)摘要：风力发电系统中储能技术主要目是储存风电系统所产生的电能，从而有效增强风力发电系统电力供应稳定性，为风力发电模式进一步推广提供保障。
对常见储能技术类别进行分析，继而探讨风力发电系统中储能技术的具体应用方面，希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据。
关键词：储能技术；风力；发电系统；运用引言随着社会经济的不断发展，越来越多的人们开始重视环境保护，全球气温变暖、温室效应等等都影响着人们的日常生活。
为了改善当前环境，相关职能部门对于新能源的研究也在不断加大力度。
近几年来，我国提出了新能源振兴计划，就风力发电而言，其对环境造成的污染较小，可再生性强，得到了人们的广泛认可。
从一定意义上来讲，风力发电涉及到了方方面面的相关技术，充分运用储能技术，将风能进行管理，从而不断提高风力发电的效率和质量。
根据相关的实际调查我们可以看出，当前我国的风力发电技术已经运用于一些领域中，并且正朝着风电场输出功率的方向进一步发展，预计两年之后风力发电将作为我国最为重要的发电技术。
1 储能技术的分类概述及其基本特点1.1飞轮储能系统所谓飞轮储能，主要是通过对电动机的运用实现飞轮的高速运转，从而将电能转化为动能，进行有效的存储和管理，在需要对其进行使用时，再用飞轮带动发电机进行对外发电。
根据相关的实践调查研究我们可以看出，为了有效降低飞轮储能所造成的损耗，越来越多的企业和单位开始运用超导磁悬浮技术，运用复合型材料不断提高储能的密度，降低整体系统的重量和体积。
从一定意义上来讲，要充分发挥出飞轮储能系统的作用和价值，必须使用一些性能较好的材料以及电子变流技术。
风电储能系统运行分析及控制策略探究与讨论
风电储能系统运行分析及控制策略探究与讨论摘要：本文首先分析了风力发电机的类型，然后对风电储能系统运行分析及控制的应用实践进行阐述，最后总结了几点风电储能系统运行的控制策略，主要包括储能设备的选择及分析、提高含风电电力系统的暂态稳定性、相关注意要点，以此来不断提升风电储能系统运行效率，同时保证良好的控制效果。
关键词：风电储能系统；运行分析；控制策略目前，能源互联网概念应运而生，储能在未来能源系统发展中起到了重要的作用。
在储能技术的分类方面，物理储能、化学储能和电磁储能类型为重要的组成。
其中，针对于化学储能，技术发展速度较快，分析其优势，具有良好的环境适应性，且占地少、工期短等。
同时，在新能源产业不断发展过程中，要想实现清洁能源的高效利用，储能已经成为了人们共同关注的焦点话题之一。
因此，应对风电储能典型运行工况进行深入分析，将不同类型储能电池运行中的特性及差异高度明确化，以此来为后期储能设计与控制助益。
一、风力发电机的类型首先，双馈异步风力发电机。
这种机型具有变速恒频发电系统的称号【1】，其风力机的变速运行状态可以实现，运行速度的调节范围比较广阔，满足利用效率的提升需求；发电机本身对另外附加无功补偿设备也没有提出过高的要求，功率因数的调节范围较为固定，所以调节无功功率出力的能力可以保证。
其次，目前，在国内运行风电场的机组中，异步风电发电机得到了广泛应用，对其特点进行分析，结构简单、运行可靠等优势突出。
要想使电网对风电场功率因数的要求得到满足与实现，在机端并联补偿电容器的方法更为常用，在其补偿策略中，应将若干组固定容量的电容器配置在异步发电机。
通常来说，风速大小与气候环境变化之间联系密切，驱动发电机的风力机运行风速不可能全程额定，所以要想将低风速时的风能利用水平提升上来，应对全年的发电量予以增加，所以双速异步发电机更为适用。
最后，直驱式交流永磁同步发电机。
对于齿轮箱这一部件，在大型风力发电机组运行方面具有较强的影响力，且故障的发生几率较高。
基于我国风电风力储能的应用研究
DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.08.132基于我国风电风力储能的应用研究仇㊀鹏(华能重庆珞璜发电有限责任公司㊀重庆㊀404100)摘要:随着社会的不断进步,对电力的需求也在不断增加㊂经过多年的发展,我国在电力领域取得了国际领先优势,可以为公众提供更加安全稳定的电能㊂经过几十年的技术积累,风能储能发电逐渐出现在人们面前,它可以以较低的成本生产出更高质量的电能,并大大减少对环境的破坏㊂风力发电是一种清洁的可再生能源,与风能储能技术相结合可以在实际应用中发挥更大的作用㊂阐述了风能储能技术的原理和特点,阐述了风能储能技术在风力发电中的应用及发展趋势㊂关键词:风力储能技术;风电风力储能发电;应用中图分类号:TM614;TK02㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)08-0140-01㊀㊀引言:随着我国对环境保护的不断重视,国家对新能源研究的投入也在不断加大㊂新能源振兴规划已经提出㊂其中,风力发电和风能储能发电因其污染小㊁可再生性强等特点受到特别关注㊂风力储能发电涉及多方向的专业技术,将储能技术引入风力储能发电系统,以更好地提高电能质量㊂目前,风力储能发电已经得到了一定程度的应用,并朝着提高风电场输出功率的方向发展㊂据测算,2020年前后,风能储能发电将在我国整体发电能力中占据较大重要作用㊂1㊀风力储能技术的分类和特性1.1飞轮风力储能系统㊂飞轮储能的主要原理是利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化为动能进行储能,必要时再利用飞轮带动发电机发电㊂目前,超导磁悬浮技术可以有效地降低损耗,而复合材料可以提高风能的存储密度,减小系统的体积和重量㊂飞轮储能系统需要许多优良的材料技术和电力电子转换技术㊂在实际应用中,能量转换过程消耗很大,整个飞轮储能系统的转换效率一般在90%左右㊂这种风力蓄能系统具有无污染㊁充放电次数不限㊁维护方便等优点,得到了广泛的应用㊂后来的研究发现,在飞轮风力储能系统中采用积木组合可以使风力储能系统具有更高的储能效率和更长的输出功率持续时间㊂在实际应用中,飞轮储能系统一般应用在一些ups和EPS中,可以发挥重要的作用㊂1.2超导风力储能系统㊂超导储能系统与飞轮储能系统有一定的区别㊂在工作过程中,电能首先转化为磁能储存起来,需要使用时再转化为电能㊂超导风能储能是一种先进的储能技术,它可以实现长期储能,而且损耗小,使得能源利用效率非常高㊂与飞轮储能系统相比,超导储能系统能将能量转换效率提高到96%以上㊂超导储能技术以其良好的动态性能和较短的响应时间得到了广泛的应用㊂它主要用于输配电网的支撑㊁功率调节和提高系统稳定性㊂20世纪90年代,超导储能技术的研究已经相对成熟,可以更好地应用于风力储能发电系统㊂然而,如何进一步提高超导体的功率转换效率仍然是学术界亟待克服的现象㊂1.3蓄电池风力储能技术㊂电池风能存储技术是最早应用于风能存储的技术,已经应用到生活的各个方向㊂经过几代科学家的努力,电池的容量逐渐扩大,储存能力不断提高,并逐渐成为生活中不可缺少的一部分㊂目前普通铅酸蓄电池的容量为20MW,是初始容量的近100倍㊂铅酸蓄电池在风力储能发电系统中较为常见,这与铅酸蓄电池的低成本㊁高可靠性密切相关,对环境的要求也不是很严格㊂但也存在一些缺陷,如达到使用寿命后难以进行无害化处理,造成环境影响等㊂目前,全钒液流电池已成为研究的主流㊂中国科学院大连化学物理研究所已掌握领先技术㊂1.4超级电容器风力储能技术㊂这种技术可以提供更多的脉冲功率㊂当电容器充电时,电极表面的离子不断吸引相反的离子,最后由于吸引作用附着在电极表面,形成电双层电容器㊂在电能质量峰值功率较高的电力系统中,通常采用超级电容储能技术㊂一旦因负荷过大造成电压降严重,可立即放电,提高电压,使电源更加稳定㊂超级电容器风能储能技术具有许多优点,如:能产生大而稳定的电流,充放电时间短,重复充放电不会对电容器造成损坏㊂但由于我国对这一方向的研究起步较晚,这一方向的技术相对落后㊂与掌握核心开发技术的美㊁日㊁韩㊁欧等国家相比,我国在这方面的研究还有很长的路要走㊂将超级电容储能技术应用于风力发电储能系统,可以提高风力发电的质量和稳定性㊂1.5风力储能技术比较㊂在选择风能储能技术时,需要考虑多种因素,包括容量㊁功率㊁储能寿命㊁转换参数等,只有考虑多方向因素,才能根据实际情况选择最合适的储能技术㊂表1列出了各种风能存储方式的容量㊁功率等参数,以及它们的响应速度和转换效率,以便更直接地反映各种风能存储方式的优缺点㊂2㊀风力储能技术在风电风力储能发电中的应用发展趋势探析经过技术积累,许多风能储能技术已应用于电力系统㊂在电网调峰中,一般采用抽水蓄能和压缩空气蓄能㊂但在电能质量保护方面,电磁储能和飞轮储能更为合适㊂但目前仍有很多风能储能技术无法应用,很大程度上是由于成本的限制,同时也存在能量转换效率低的缺陷㊂在风力发电继续成为风力发电研究热点的背景下,各种风能储能技术的应用和发展趋势更加可观㊂因此,在今后的工作中,需要继续加大对风能储能技术的研究,努力降低成本,提高效率,提高能量转换效率,使风能储能技术在风力发电中的应用更加广泛㊂目前,高速飞轮和超级电容技术已经能够使风电场的输出功率更加稳定㊂结语:中国风电产业的快速发展改变了世界风电格局,成为全球风电产业的新 风向标 ㊂风能储能技术在风力发电系统中的应用有着广阔的发展趋势㊂因此,我国今后需要加强对风能储能技术的研究,掌握自主知识产权,实现风能储能技术的广泛应用㊂政府还应制定相应的政策支持,鼓励电力企业研究风能储能技术,努力在混合式风能储能技术研究中占据领先地位,为我国电力系统安全高效运行提供新的技术支撑㊂参考文献:[1]丛晶,宋坤,鲁海威,等.新能源电力系统中的风力储能技术研究综述[J].电工电能新技术,2019,33(03):53 -59.[2]程道平.智能电网中风力储能技术及其容量合理配置探析[J].供用电,2020,29(05):1-7.[3]杨苹,马艺玮.风力储能技术在风电风力储能发电中的应用[J].系统科学与数学,2020,32(04):410-417.㊃041㊃。
储能关键技术及应用专辑特邀主编评述
特邀主编介绍 蔡 旭 ，教 授 ，上 海 交 通 大 学 能 源研究院副院长 、 风力发电研究中 心主任 ，中国电源学会理事 ，中国电 机工程学会 、中国电工技术学会 、中 国自动化学会的专委会委员 。 主要研究方向 ： 网技术 、 电池储能功率变换技术 。 主持 开发了 1.25 MW、2 MW 和 3.6 MW 双馈风电变流器 和整机控制器并实现了产业化 ；主持开发了 3 MW/4
储能 功 能的 链式 STATCOM 研究 ” 提 出了一种具 有 有 功 支撑 能力的 高 压 无 功 补 偿 器 的 电 路 拓 扑 及控 制方 法 。 通过改 变储能的 输 出电压组 合 ， 可以使 7 电平 级 联变换器 呈 现出 15 电平的 效果 ， 从而优化 变换器的性能 ，“ 基于 直 流储能的 15 电平 混合级 联 逆 变器调制策略比较 ” 一文对这种变换器的 几 种调 制策略 经 行了比较分析 。 在储能提升风电并网能力方面有 2 篇论文 。 为 充 分 发 挥功 率型 和能量 型 储 能的 优 势 ，“ 基 于 混 合 储能系统的风电 跟踪 目 标 出力优化控制 ” 一文探讨 了优化控 制 混 合 储 能 系统实 现 对 风 电出 力 的 调 控 方 法 。 论文 “ 基于 含 储热的热电联产与 抽水蓄 能的 风电消 纳协 调控制策略 ” 讨论了一种 含 储热的热电 联产与 抽水蓄 能的风电消 纳协 调控制策略 。 在储能容量的优化配置与应用规划方面有 3 篇论文 。 论文 “ 储能系统容量优化 配置 及 全 寿命 周 期 经济 性 评估 研究 综述 ” 对储能容量 配置 及 经济 性 评估 的研 究现 状经 行了 综 述 ； 论 文 “ 计 及微 电 网 并 离 网 两 种 工况 的储能容量优化 配置 ” 讨论了以电 池 储能为主电源的微电网中储能容量的 配置 方 法 ； 而 “ 基于 加权 Voronoi 图 和 改 进 PSO 算法 的 电动 汽车 充 换电 站 联 合 规 划 ” 一文 则 对电动 汽车充 换电 站 的 联 合 规 划 问题进行了探讨 。 集 装 箱 式 储 能是当 今 电 池 储 能系统 的 主 流 装 备 ， 电 池 的 梯次 利用是降 低 成 本 、 进 一 步 发 挥 电 池 效 用的 途径 ， 论文 “ 集 装 箱 式 储 能系 统用 梯 次 利 用 锂 电 池 组的一 致 性 管理 研究 ” 探讨了 集装箱 中 梯次 利用 锂 电 池 组的 管理 问题 。 储能接 入配 电网 ， 给配 网带来了主动性 ， 协 调 配 网中储能与可控电源的出
【CN110061565A】一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统及方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910257462.4(22)申请日 2019.04.01(71)申请人 国网新源张家口风光储示范电站有限公司地址 075000 河北省张家口市桥西区建设西街15号申请人 国家电网有限公司(72)发明人 郑宇清 苏长江 袁冬冬 王阳 王杨 曹俊磊 梁博韬 张镇浩 李旭 刘景超 (74)专利代理机构 天津市尚文知识产权代理有限公司 12222代理人 程昊(51)Int.Cl.H02J 13/00(2006.01)H02J 3/28(2006.01)(54)发明名称一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统及方法(57)摘要一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统，包括监控数据处理模块、储能寿命估计模块、系统数据库模块、储能容量分配模块和控制执行模块；通过监控、处理、估计、容量分配、充放电控制达到合理安排储能装置工作的目的；结构简单，结合风力发电的发电能力对储能容量进行充放电控制实现对储能的自动选择和控制；延长储能单元使用时间，降低储能成本。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110061565 A 2019.07.26C N 110061565A权 利 要 求 书1/1页CN 110061565 A1.一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统，包括储能监控系统和风电场监控系统，其特征在于它包括监控数据处理模块、储能寿命估计模块、系统数据库模块、储能容量分配模块和控制执行模块；其中，所述系统数据库模块的输入端分别连接风电场监控系统的输出端和储能寿命估计模块的输出端，其输出端则与储能容量分配模块的输入端连接；所述储能寿命估计模块的输入端经监控数据处理模块采集储能监控系统的储能设备的实时监控数据；所述控制执行模块的输入端连接储能容量分配模块，其输出端则与储能监控系统连接。
2.根据权利要求1所述一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统，其特征在于所述系统数据库模块用于提供储能电压、电流数据、充放电状态数据的存储和查询；所述监控数据处理模块将所述的储能电压、电流数据、充放电状态数据实时发送到系统数据库模块；所述储能寿命估计模块用于根据历史充放电记录估计储能剩余寿命；所述储能容量分配模块则根据不同储能电池的寿命情况，分配储能电池使用，最优化储能使用效率和总体使用时间；所述执行控制模块用于发送对应储能电池的充放电指令到储能监控系统。
储能技术在风力发电系统中的应用_1
储能技术在风力发电系统中的应用发布时间：2023-04-19T08:49:06.872Z 来源：《科技潮》2023年4期作者：魏媛[导读] 储能技术本身涉及技术内容众多，同时包括电容器以及超导部分等多个模块，当其展开运作的过程中，不仅是对于风能转化而来的电能进行疏导，同时也要在一定空间内进行存储，以保证之后的运输还有功率转化等步骤能够顺利进行，这也是对于储能技术要求最为严格的一个环节，首先要从风力能源而来的电能进行转化及输送，然后将其转化为符合日常使用需求的电能类型。
中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南省郑州市 450000摘要：随着我国对环境的保护不断重视，国家对新能源的研究投入也越来越大，并且提出了新能源振兴计划，其中风力发电因其污染小、可再生性强等特点尤其被大家关注。
风力发电涉及到多方面的专业技术，将储能技术引入到风力发电系统中，能够更好的提高电能的质量。
下文将对其应用情况展开介绍。
关键词：储能技术；风力发电系统；应用1储能技术包含内容及其特点储能技术本身涉及技术内容众多，同时包括电容器以及超导部分等多个模块，当其展开运作的过程中，不仅是对于风能转化而来的电能进行疏导，同时也要在一定空间内进行存储，以保证之后的运输还有功率转化等步骤能够顺利进行，这也是对于储能技术要求最为严格的一个环节，首先要从风力能源而来的电能进行转化及输送，然后将其转化为符合日常使用需求的电能类型。
在其中超导部分的作用主要是通过超导线圈将电能产生的磁场能量进行有效存储，并且在运行过程中根据主控端口需求将其转换到电网当中进行供电使用。
这一技术的应用能够在短时间内快速进行转换，而且响应速度也能够满足正常的使用需求，这也是当前在风力发电过程中最常见的储能方式。
而除此之外，超级电容器以及飞轮等形式也是在储能技术中比较常见的形式，对于风力发电的能量转换都具有不错的效果，尤其是对于超级电容器基本等同于一个大型电能存储设备，最大量能够达到30MJ的程度。
《基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略研究》范文
《基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略研究》篇一一、引言随着社会对可再生能源的需求持续增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，已经引起了广泛关注。
双馈风力发电系统，以其高效、灵活的优点，在风力发电领域占据了重要地位。
然而，风力资源的波动性和间歇性给电网的稳定运行带来了挑战。
为了解决这一问题，本文提出了一种基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略，以提高系统的稳定性和发电效率。
二、双馈风力发电系统概述双馈风力发电系统是一种利用风力驱动发电机发电的系统，其关键部分包括风力机、发电机、变换器和控制单元等。
该系统通过控制变换器的开关角度和频率，实现发电机与电网的连接和断开，从而实现对风能的捕获和转换。
然而，由于风力的波动性，双馈风力发电系统的输出功率也会随之变化，给电网的稳定运行带来挑战。
三、储能装置在双馈风力发电系统中的作用储能装置在双馈风力发电系统中起着平衡功率、稳定电网的作用。
当风力较大时，储能装置可以吸收多余的电能；当风力较小时，储能装置可以释放电能，从而保证电网的稳定运行。
此外，储能装置还可以帮助系统更好地应对风力的波动性，提高双馈风力发电系统的发电效率。
四、基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略为了进一步提高双馈风力发电系统的稳定性和发电效率，本文提出了一种基于储能装置的控制策略。
该策略主要包括以下两个部分：1. 优化储能装置的充放电策略根据双馈风力发电系统的输出功率和电网的需求，优化储能装置的充放电策略。
当系统输出功率大于电网需求时，储能装置进行充电；当系统输出功率小于电网需求时，储能装置进行放电。
通过这种方式，可以有效地平衡系统的功率输出，保证电网的稳定运行。
2. 引入预测控制算法利用现代控制技术，引入预测控制算法对风电场的未来风速和功率输出进行预测。
根据预测结果，提前调整储能装置的充放电计划，使系统能够在风速变化时更快地响应并调整其输出功率。
这有助于提高系统的稳定性和发电效率。
五、实验与分析为了验证本文提出的控制策略的有效性，我们进行了实验和分析。
储能技术在风力发电系统中运用
储能技术在风力发电系统中运用发布时间：2023-02-23T06:56:07.325Z 来源：《新型城镇化》2023年1期作者：林琛[导读] 超级电容器由电流采集系统、电解质、隔离物和两侧极板构成，其中，电流采集系统的作用是收集当前系统的发电情况；电解质用于离子和质子运动；隔离物是为了避免物质相互混合。
中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南郑州 450007摘要：随着社会经济的不断发展，越来越多的人们开始重视环境保护，全球气温变暖、温室效应等等都影响着人们的日常生活。
为了改善当前环境，相关职能部门对于新能源的研究也在不断加大力度。
近年来，我国提出了新能源振兴计划，就风力发电而言，其对环境造成的污染较小，可再生性强，得到了人们的广泛认可。
从一定意义上来讲，风力发电过程中充分运用储能技术，将风能进行管理，能够不断提高风力发电的效率和质量。
因此，本文将重点就储能技术在风力发电系统中运用展开探讨。
关键词：储能技术；风力发电系统；运用1储能技术在风力发电系统中的运用1.1超级电容器超级电容器由电流采集系统、电解质、隔离物和两侧极板构成，其中，电流采集系统的作用是收集当前系统的发电情况；电解质用于离子和质子运动；隔离物是为了避免物质相互混合。
将电解质做极化处理，就能让风能得到优化储存。
超级电容器在原理上与蓄电池相似。
当超级电容器处于充电阶段时，通过离子状态高效储存流入系统中的电荷使它们相互反应，为复杂体提供正常电力。
大多数超级电容器使用金属氧化物或者新型纳米管当成电极材料，作为我国独立研发并得到大规模应用的碳纳米管，超级电容器具有较强的化学稳定性、良好的导电性和稳定的机械强度，在长径方面的优势也高于金属氧化物。
超级电容器可以实现大于100000次充电、放电模拟测试，使用寿命较长，还可以在设备应用时稳定提供电力资源，提升电力储存的可靠性。
除此之外，超级电容器的维护较为简单，通常以1～3年维修期为准，不需要过多的维修就可以稳定推动风力发电行业稳定发展。
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风力发电系统中储能技术的研究
宋铭磊
发表时间：
2017-12-31T10:52:30.137Z 来源：《电力设备》2017年第26期 作者： 宋铭磊
[导读] 摘要：可再生能源如风电能源和核能是唯一可大规模利用的替代能源。
（国华能源投资有限公司呼伦贝尔分公司 内蒙古自治区呼伦贝尔市 021000）
摘要：可再生能源如风电能源和核能是唯一可大规模利用的替代能源。随着现代科技技术的飞速发展，风电新能源作为国家近年来大
力发展的项目之一，研究风力发电系统中储能技术具有非常重大的现实意义。本文对风力发电储能技术的主要内容和应用进行概述，主要
研究风力发电储能技术的发展。
关键词：可再生能源；风电能源；储能技术
1
引言
由于不可再生资源的耗竭，风电新能源如今受到关注。风电作为可再生资源具有环境友好型，可再生等诸多优点使得许多地方对风力
发电系统进行研究。但是风力发电系统有一个最大的缺点是具有不稳定不可控性。其来源并不稳定因此对储能技术的要求较高。通过研究
风力发电系统中的储能技术来提高风力发电的稳定性和可控性。
2
风力发电储能技术概述
风力发电储能技术主要指通过风力转换产生电能并将电能储存起来的技术。按储存能量的形式不同，适合风力发电系统、有应用前景
的储能方式主要有飞轮储能、抽水蓄能、超级电容器、超导、压缩空气储能等几种形式。
2.1
飞轮储能
飞轮储能是一种机械储能方式，原理是将风力制造的电能转化成飞轮的动能，等到需要时再将飞轮的动能释放出来转化成电能。飞轮
储能的功率大于
5kw/kg，效率大于90%，其优点在于技术成熟度高、充放电次数无限以及无污染，但飞轮储能的能量密度不够高、自放电
率高，如停止充电，能量在几到几十个小时内就会自行耗尽。适用于电网调频和电能质量保障。如今许多技术如高强度碳素纤维，大功率
电力电子变流技术，电磁和超导磁悬浮承轴技术等同样能够促进储能技术的发展。
2.2
抽水储能
抽水储能是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库时将电能转化成重力势能储存起来的形式，综合效率在70%到85%之间，
应用在电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用，综合效率在
70%到85%之间，应用在电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急
事故备用。这种大规模集中型的能量储存技术是比较成熟的，可以用于电网的能量管理和调峰，但厂址选择比较依赖地理条件，难度较
高。
2.3
超级电容器
根据电化学双电层理论研制而成，又称双电层电容器，两电荷层的距离非常小，采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从
而产生极大的电容量。已知化学电池是通过电化学反应产生正负电荷转移来储存电荷的，而超级电容器的电荷储存在双电层上并在电极表
面发生电荷的转移。
超级电容器的优点是寿命长循环次数多，充放电时间快，效率高，运行温度范围广等，且超级电容器的比功率是电池的10倍以上。但
超级电容器的电介质耐压较低，制成的电容器一般耐压仅有几伏，储能水平受到耐压的限制，因此储存的能量不大。其能量密度低，投资
成本高，有一定的自放电率。
2.4
超导储能
超导储能是由一个用超导材料制成的，放在低温容器中的线圈，功率调节系统和低温制冷系统等组成。能量以超导线圈中循环流动的
直线电流方式储存在磁场中。这是一种新型的蓄能方式。储能时将风力发电系统中的交流电转变为直流电，激励超导线圈；发电时将直流
电转变为交流电输出，将电荷直接接入电力系统。
其优点是由于将电能储存在磁场中，并无能量形式转换，能量的充放电非常快，因此功率密度很高。响应速度极快，可改善配电网的
电能质量。但其缺点也很明显，超导材料价格昂贵，维持低温制冷运行需要大量能量，能量密度低，最大的缺陷是市面上虽然已有商业性
的低温和高温超导储能材料可用，但因价格昂贵和维护复杂，在电网中应用很少，大多是试验性的。
2.5
压缩空气储能
压缩空气储能采用空气作为能量的载体，大型的压缩空气利用过剩电力将空气压缩并储存在一个地下的结构，当需要时再将压缩空气
与天然气混合，燃烧膨胀以推动燃气轮机发电。其优点是有调峰功能，适合用于大规模电场，因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机
旋转，减少了中间转化成电的环节，从而提高效率。但是其使用地点非常有限，需要很大的空间储存空气；需要燃气轮机配合，并需要一
定的燃气做燃料，适用于能量管理，负荷调平和削峰。
综上所述：
（1）物理储能方法如飞轮和空气压缩等方式：无污染但储能的能量密度不够。
（2）电磁方法如利用超导物质实现风力资源的储备：功率密度高但是材料昂贵维护复杂。
（3）化学储能方法主要是利用一些蓄电池等方法对电力资源进行储备：这种方式比较合理且运用较广。其保证风力发电后将电力资
源储存并合理的处理，其输出的效率较高，电能性能稳定。
3
风力发电储能技术的应用
3.1
储能设备的接入
在风力发电系统中利用储能技术，增强风力发电的稳定性，可以提高发电效率。在风力发电系统中接入储能设备可以增强风力发电的
稳定性，并将成本耗损降至最低。我们在储能设备的接入时要对其进行选择，使其符合风力发电的条件。一般选择条件为实际储存环境和
需求。同时风力发电储能技术也能将暂不使用的电能储存起来，在下次有需求时补偿使用。这是一种能量的可循环利用，能提升发电储存
系统的稳定性，
我们根据储能技术结构的不同可将储能技术分为分布式储能技术和集中式储能技术。分布式储能技术是将储能设备安装到每一台发动
机，以保证发电设备的稳定运行。每一台发电装置有一台储能装置的方法对于风力发电系统稳定运行是非常有好处的。但是其缺点也很明
显：风力发电厂的发电装置数目是比较庞大的，要将发电装置上都安装储能装置的方法耗费人力巨大，增加成本。并且储能设备安装入发
电装置的安装方法比较复杂，需要的技术人员要有较强的专业性。
集中式储能系统是一种能够根据实际风力发电情况对风力发电装置的输出电量进行调整的储能系统。它可以实时跟进发电系统的具体
运行情况进行合理调整，控制输入和输出频率与电量。这种储能系统的优点是具有时效性，能够实时对电量进行调节，非常灵活。集中式
相比起分布式来说，极大地减少了安装储能装置的工作量，同时降低了工作人员的工作难度。但是其缺点是，集中式储能系统对于变流器
和储能装置的设备容量与可操控性要求远高于分布式，许多风力发电企业无法达到其标准，因此无法开展集中式储能系统，这对于这种技
术是一种限制因素。
3.2
分布式储能技术的应用
在使用分布式储能技术时，风力发电系统一定会存在直流电部分，因此分布式储能电容器会与直流电相连。当风力发电不足时，证明
风力已经无法满足发电需求，此时我们需要使用分布式储能技术将电功率传导至风力发电系统的直流电部分，再通过变流器向风力发电系
统传导电能，这样整个电网才会以平衡稳定的功率保持电力供应。
当风力发电充足的时候，此时风力完全可以平衡发电需求，使用分布式储能技术可以将暂不需要的电力资源传导至风力发电系统的直
流电部分，由储能系统暂时储存电能。这不仅可以维持电力稳定输入输出，还可以提高电能的利用率。
3.3
集中式储能技术的应用
在使用集中式储能技术时，我们需要将此储能设备接入到风力电场的母线位置，利用储能电池PCS设备等对于多余的电能进行储存。
当风力资源较少时，储能设备会将以前储存的电能调动出来使用来补充如今风力不足的现状。当风力资源充足时，集中式储能设备能将暂
不需要的电能进行储存，完全调动储能电池和
PCS设备，使得变换器处于boost状态，此时变流器处于逆变或整流状态，双向直流变换器同
时也会发挥作用，对集中式储能设备进行调整对电力资源的整合利用。
4
风力发电储能技术的发展
上述所介绍的储能技术中，
（1）物理储能方法如飞轮和空气压缩等方式：无污染但储能的能量密度不够。
（2）电磁方法如利用超导物质实现风力资源的储备：功率密度高但是材料昂贵维护复杂。
（3）化学储能方法主要是利用一些蓄电池等方法对电力资源进行储备：这种方式比较合理且运用较广。其保证风力发电后将电力资
源储存并合理的处理，其输出的效率较高，电能性能稳定。
对于风力发电储能技术的成本计算才是风力发电系统中的核心问题之一[1]，功率密度是否高于平均值，污染程度大小以及使用成本是
未来储能技术着重研究的方向。风力发电能否储能取决于能否对风力发电进行管理，对于多种储能技术混合使用的储能系统，比如混合飞
轮储能，超导储能和压缩空气储能的经济型混合储能系统，具备三者的优势，无污染，功率密度高且方式合理运用范围广。这种新型技术
不仅能够对风力发电进行管理，还能减少电能损失，这是未来发展的目标和方向，是一种绿色经济型储能技术方案。
5
结语
风电作为可再生资源具有环境友好型，可再生等诸多优点使得许多地方对风力发电系统进行研究。而在风力发电系统中，储能技术作
为其中重要的一个环节，需要对其进行深入研究。风力发电储能技术主要有：飞轮储能，抽水储能，超级电容器，超导储能，压缩空气储
能等。风力发电储能技术的应用有：储能设备的接入，分布式储能技术的应用和集中式储能技术的应用。风力发电储能技术的发展空间是
广阔的，我们需要更多的专业型技术人员对储能技术进行深入学习与研究，通过具体的情况具体分析，从已有的技术中选择合适的储能方
式，将暂不使用的电能储存并转化率最大化。
参考文献：
[1]
杨苹，马艺玮.储能技术在风力发电中的应用田.系统科学与数学，201232（4）：410一417.