PCS系统BMS系统风电储能系统控制研究(3)
现在推行的解决方案是利用储能系统来改善风电大规模运用所面临的技术难题。储能系统可以吸收和释放功率，通过平抑功率的波动或者对电网负荷的平移来优化风电接入电网的运行性能，从而提高风电的稳定性以及减轻电网负担。所以在风电场配套储能系统是改善风力发电特性、提高电网稳定性能的有效途径。
根据能量转换形式的不同,可以将储能技术分为4类:机械储能、电磁储能、化学储能和相变储能。机械储能的典型特征是将电能转化为机械能进行储存,常见的储能方式有3种:抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。电磁储能的典型特征是将电能转化为电磁能进行储存,常见的储能方式有2种:超导储能和超级电容储能.化学储能的典型特征是将电能转化为化学能进行储存,常见的储能方式有3种:铅酸电池、液体电池以及NaS和Li等新型电池。
电池储能系统主要是利用电池负极的氧化还原反应进行充放电，是目前应用最便捷的储能方式，通常只适于小规模储能应用场合。但是随着科学技术的进歩， 近年来在大容量电池储能方面有了很大的进展，可以应用在较大规模的储能场合。随着电池储能技术的发展，电池价格不断下降及控制技术的不断创新，可以预见电池储能将被广泛应用于风电控制领域。而在本次崇明风电场的储能方案中正是采用了化学储能系统中的铁锂电池储能。
1.1 风电系统国内现况及大容量风电接入电网将带来的安全问题
近年来，风电行业在全球掀起了发展高潮，全球每年新增风电装机容量高速增长。我国风电行业也应这股热潮逐步发展起来，近几年的风电装机数量处于爆发式增长，这种发展模式使得风电行业快速发展，但同时也给电网安全运行带来了很多问题。
1.1.1 风电在我国发展的现状
风力发电作为目前最具大规模发展潜力的可再生能源利用技术，受国内激励政策和国际减排压力的共同驱动，中国的风电发展十分迅速。由于《可再生能源法》和《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》的鼓励，电力系统中风电装机容量不断提髙，在电力系统中所占的比重越来越大。我国的风能资源十分的丰富，主要集中在华北地区、东北地区和西北地区。目前，我国正在甘肃、江苏沿海、新疆达坂城、新疆哈密、内蒙古等地建设千万千瓦级风电基地。
在2014年里，中国风电产业发展势头良好，新增风电装机量刷新历史记录。据统计，全国（除台湾地区外）新增安装风电机组13121台，新增装机容量23196MW，同比增长44.2%；累计安装风电机组76241台，累计装机容量114609MW，同比增长25.4%。图1为2004年-2014年中国新增和累计风电装机容量。
2014年，我国的风电新增装机容量与2013年相比，除东北地区有所下降外，其他区域的新增装机容量均呈上升态势。东北三省区域除黑龙江省新增装机容量略显增长外，吉林和辽宁分别同比下降28.76%和44.8%。西南和西北区域新增装机容量分别同比增长72.26%和67.84%，华北区域同比增长45.44%、华东区域同比增长41.26%。图2为2004年-2014年我国各地区新增风电装机容量。
1.1.2 风电系统特点
对于电网运行带来的安全问题主要是由于风电本身的特性所决定的，风能具有间歇性和难以准确预期的特点，随着季节的变化而变化。这造成风电功率具有随机性和间歇性的特点，使得电网不得不限制风力发电的接入规模，这造成了极大的资源浪费。
风电系统接入电网主要有2种方式：分散接入和集中接入。分散接入主要用于小规模风电用于就地消耗为主的情况，接入电网的电压等级低，对系统安全运行影响较小。集中接入主要用于大规模风电开发并以异地消耗为主的情况，接入电网的电压等级高，远距离输送，对系统运行影响较大。
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