前言

针对我国能源转型的重大需求，推动以新能源为主的新电力系统建设，加速构建清洁低碳、安全高效的新能源系统，迫切需要发展新的储能技术。新能源+储能技术是解决新能源发展瓶颈的重要途径。然而，受电力系统建设影响，新能源密集地区的储能电站要进行24小时负荷负荷，若按静态充电和放电管理方式，将给电力系统带来极大的安全隐患。为此，对新能源密集区域内的新型储能调度模型进行研究具有重要的理论和现实意义。

1  储能系统对新能源电力系统发展的重要性

(1)为大规模利用新能源提供了条件，目前，风力发电、太阳能发电等都是新能源发电体系中的关键环节。新能源与常规化石能源相比，具有清洁可循环等诸多优点，但其波动、间歇性等特性严重威胁着电力系统的安全稳定运行。采用储能技术可以有效解决新能源接入电力系统后的稳定问题。

(2)可以改善能源供给结构，在能源需求量逐步增加的情况下，单纯利用常规矿物能源，对我们的经济可持续发展是不利的；还会引起生态危机。为了保证充足的能源供给，我们需要转变现行的能源供给结构。在利用新能源的同时，要根据用户的实际用能需求，选择合适的方法，对新能源体系进行科学的设计，实现对新能源的有效利用（独立或接入），既保证了能量供应，又保护了环境。

(3)稳定调峰，以风电、光伏为代表的新能源电气信号，其显著特征是间歇性、波动性，是制约新能源规模化应用的重要因素。利用能量存储技术是一种行之有效的方法。在不增大电力系统容量的情况下，通过蓄能装置来调峰电厂，以保证其在未来的稳定出力，从而提高新能源的利用效率。

(4)提高储能系统的稳定性。当系统中某一部件发生故障时，将对系统的安全性和稳定性造成不良影响。采用能量存储技术可以保证在出现故障时，对电力系统进行有效的控制，可以有效地抑制电力系统的波动，从而达到对电力系统的自调节功能。当电力系统出现停电或停电时，能量存储装置可以在一定时期内为用户提供高效的电力供应。

2  新能源消纳中储能系统的应用分析

2.1 储能技术应用于风力发电机组、风电场

当某一区域内有大量风电场时，如何在保证电力系统稳定运行的同时，保证电力系统的供电品质，并有效地抑制电力系统的低压穿越，是目前风电场面临的首要问题。首先要将能量储存装置安置在换流器附近，可有效提升电源的稳定度。另外，对于任何一台风力发电机来说，都必须要有一台双向换流设备。也要采取一些措施，对机组进行控制，减小功率，使其平稳；这也算是一种缓冲。在极端情况下，该系统仍能提供足够的电力供给，并将过剩的电力进行存储，使得风力发电系统不会受到损害；同时，它还可以增强电力系统的电压传输能力，使其可以在最短的时间内，对电力系统进行动态调整，保证电力系统的安全和稳定。

2.2 光伏电站的储能应用

(1)光生伏打系统。在早期的光伏发电系统中，大部分采用的都是独立的光伏组件，控制器和蓄电池。在充电过程中，通过控制装置将产生的直流电能存储到电池内，在放电过程中，通过变换器及放电控制器对电池进行控制；把直流电源转化为交流电源，使之与负荷相连。早期的离网系统所使用的蓄电池多为铅胶体电池，其中以家用离网系统、光伏路灯为最多。

(2)太阳能微电力系统（PV）。光伏微网是一种新型的分布式电源，主要用于家庭光伏、小企业等，它是一种既有独立供电，又有独立接入的功能，当大电力系统断网后，光伏发电从并网过渡到孤岛，可以顺利切换。

(3) 配备能量存储的大规模光伏发电装置。在大规模光伏电站中，通过将蓄能装置安装到电厂的交流侧，以达到电力系统调峰的目的，多个省、市已明确规定，大规模的地表光伏电站应配备储能装置。太阳能电池和太阳能电池的容量按10:1的比例分配，并对其充电时间不少于2个小时。

2.3 相变储能技术

相变储能是一种新型的储能方式，它是一种新型的储能材料。在吸收热量的同时，还可以将热量存储起来，在放热的过程中，既能将热量释放，又能产生高密度的能量。在新能源电力系统中，相变储能技术主要有电储热、冰储热和熔盐储热等。其中，冰蓄冷是指利用一定的蓄冷介质来调节电能，降低高峰用电时的负荷。熔盐蓄热是指将无机盐转化为熔体，再通过热循环的方式进行热量和蓄热，该方式不仅传热效率高，而且耐腐蚀性强。电储热技术是利用金属或水作为媒介来储存热能，为热能的释放与储存提供一种媒介，极大地提高了能量转换效率。

3  新能源消纳中储能系统管理新模式

3.1 正常运行

当新能源满负荷运行，电力系统断面几乎24小时都是重载运行时，通过 SCADA系统获取的上网断面潮流信息和稳定控制指标之间的差值，就是该储能电站的最大放电功率，即：P储放= P指标-Σ Ki× Pi （其中 Pi：第 i个储能电站的实时功率。Ki：第 i个能量储存站的加权因子）。超峰储/放电会引起并网断面超稳极限甚至过负荷，与下网供区储能电站（随时随地可调）的运行模式有着本质的不同。

3.2 断面 N-1 的充放电

在蓄能系统放电过程中，由于新能源的接入，电力系统负荷较大，因此，当电力系统出现N-1故障时，其他运行设备的稳定性将会大大超过极限。在这种情况下，若能将储能系统探测到的超稳极限数据通过控制信号传送至源网荷储系统主站，并实现储能站从放电转为充电，可以大大降低稳控设备动作切除新能源收集线的几率和容量，保证电力系统的安全稳定运行。这样，新能源消纳能力才能最大化。

3.3 转变观念促进新能源与储能技术的共同发展

在新能源发展较慢的时期，储能与发电分属两种发展空间。然而，随着国家政策的出台，新能源发电得到了快速的发展，并被引入到了传统电力系统的调节之中；风能和太阳能发电已经落伍了。同时，一种新概念也被提了起来，即储能发电，这也是新能源开发中产生的一种新思路和新产品。现在的新能源包含了很多方面，比如储能、风能、光伏等。为了推动储能技术的发展，国家应制定专门的政策，比如给予补贴，减轻储能在发展过程中的财政负担。

3.4 电网需要适应大规模储能装置的应用

没有了网络，储能技术就不可能得到发展，也不能满足新能源发展的需要。高功率的能量储存技术，被广泛的运用到电力系统中，从而提高了系统的稳定性。它可以取代电力系统的后备能力，实现调峰调频。大型储能设备的接入，对电力系统进行设计，控制，调度；计划等，对其影响很大，因此，要抓住其动态特征；分析研究了电池的非线性工艺及组件的作用。

3.5 多种措施促进储能技术的发展

一是政策扶持。政府应制定合理的电力价格，并制定相应的配套政策。严格区分废电，高低电的价值和价钱。相信随着政策的执行，储能产品将会得到越来越多的资金支持，整个产业将会得到快速的发展。二是财政上的扶持。针对压缩空气、电化学储能等储能技术，给予特殊的资助。给他们更多的经费，扩大他们的研究平台。三是行业自主创新，推动了能量存储技术的普及。四是新能源电站应采取前瞻性的先进存储技术，降低弃风弃光现象的出现。

结语

针对新能源密集区域内的储能电站，引入新型管控模式，可有效解决储能系统的正常运行和N-1区间充、放电等问题，实现对储能电站的科学、合理配置。这样不仅能够更好地为电力系统的稳定运行、新能源的消纳提供支撑，而且能够充分利用储能系统的优势，具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 马继磊.浅谈新能源发电系统中储能系统的应用分析[J].中国设备工程,2021,(12):96-97.

[2] 张颖业.新能源电力系统中储能技术的应用[J].低碳世界，2023，13（05）：73-75.

[3] 陈力，兰宇.新能源发电在电力系统中的应用[J].中国设备工程，2020（06）：249-251.