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微电网组网示意图
四、飞轮储能在微电网中的作用
1、提高分布式电源的稳定性
飞轮储能系统应用于微电网中,通过能量管理系统(EMS),实现主网、分布式电源和储能系统之间的协同控制,从而平稳分布式能源的波动。
2、改善输出电能的质量
微电网无论是并网运行还是离网运行时,电能质量必须符合国家相关标准,电流谐波畸变率、电压不对称度、电压闪降和波动,电压、频率偏差以及无功补偿等都需要达到相应值。飞轮储能系统的应用,通过双向变流器PCS的控制,电压频率的在线监测,向微电网输出有功、无功补偿,储能系统中的电抗装置协同PCS对微电网电能进行有源滤波,同时电压暂降可以由飞轮系统瞬时出力保证电能的高稳定可靠输出。
3、微电网调频、抵抗冲击负荷
当微电网孤岛运行时,由于自身容量较小,备用功率不足,对于短时间的负荷突增突减无法在极短的时间内自适应,这就会导致电压、频率偏离出允许范围,导致用户设备无法正常运行,甚至整个微电网系统宕机坍塌。飞轮储能设备由于具有瞬时放电的特性,可以在负荷突增或者供电电源出现故障时,瞬时放电直至负荷正常或者备用发电设备正常带载,在负荷突减的时候吸收微电网多余的能力,保证发电设备平滑减载。飞轮储能设备的瞬时充放,保障了发电端和输出端的用电平衡,对电网的电压、频率起到了很好的改善效果。
飞轮储能应用于微电网系统相对于传统的电池储能而言,由于飞轮本身使用寿命长、工作温度范围宽、维护简单的特性,在使用寿命周期内,省去了蓄电池3~5年更换、保持恒温恒湿的工作环境、日常维护的繁琐程序和成本。飞轮的瞬时大功率充放电在孤岛运行模式下,结合燃气(油)机发电,能够提高电网的带载能力,解决了燃气(油)机带载柔、需逐步加载的问题,同时飞轮储能设备可将热备用功率转为冷备用状态,节约了燃料消耗。
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