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2分布式可再生能源领域中的储能应用现状
分布式电源的接入促进了电能与其他能源的融合和转换,促进了多种能源的互补和高效利用。电力、天然气、热能、氢能、生物质能等多种一次和二次能源将在用户侧得到综合利用,联合提供用户所需的终端用能服务。
而分布式电源的接入使配电网变成有源电网,对配电网规划、并网管理、运行、经营服务等提出了很大的挑战[15,16]。主动配电网(ActiveDistributionNetwork,ADN)有机整合先进信息通信、电力电子及智能控制等技术,为实现分布式可再生能源大规模并网与高效利用提供了一种有效解决方案[17]。而储能技术作为主动配电网的必要环节,通过与分布式电源一同并入电网,对电网起到支撑作用,图3为储能技术促进分布式发电并网的典型拓扑结构。
在促进分布式可再生能源发电灵活接入和高效利用[18]中的作用主要有:①抑制分布式电源的功率波动,减少分布式电源对用户电能质量的影响[19,20];②为未来可能出现的直流配电网及直流用电设备的应用提供支持;③增强配电网潮流、电压控制及自恢复能力,提高配电网对分布式发电的接纳能力[21,22];④提供时空功率和能量调节能力,提高配电设施利用效率,优化资源配置。
微网将分布式发电装置、负荷、储能以及控制装置有机结合接入中低压配电系统中。既可与电网联网运行,也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行,是分布式可再生能源有效利用的重要形式。
图4为典型的微网拓扑结构,包括微型燃气轮机、风力发电机、光伏电池、燃料电池和蓄电池等多种微电源形式。
储能是微电网中的必要元件[25],在微电网的运行管理中发挥如下重要作用:①实现微电网与电网联络线功率控制,满足电网的管理要求;②作为主电源,维持微电网离网运行时电压和频率的稳定[26];③为微电网提供快速的功率支持,实现微电网并网和离网运行模式的灵活切换;④参与微电网能量优化管理,兼顾不同类型分布式电源及负荷的输出特性,实现微电网经济高效运行。
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