3.3 风电场 HVDC 输电直流侧并联 PCS

风电场通过电压源高压直流(VSC-HVDC)输电并网。由于 VSC-HVDC 系统具有立即导通和立即关断的控制阀， 通过对控制阀的开和关，实现对交流侧电压幅值和相角的控制， 从而达到独立控制有功功率和无功功率的目的， 且换流站不需要无功补偿、不存在换相失败等问题。这些特点使得 VSC-HVDC 技术在连接风电场并 网方面具有一定的优越性，特别适用于需要长距离传输的海上风电场的并网[21]。 PCS 并联在 VSC-HVDC 系 统的直流母线上(图 3c)，通过控制储能单元的充放电功率，使其补偿风能的波动，从而使风电通过直流输电注入到电网的功率稳定。

3.4 混合储能系统 PCS 拓扑结构

采用超级电容器和蓄电池混合储能系统的 PCS 主要有 2 种结构：一种是两者都通过 DC/DC 并联于直流母 线侧; 另一种是通过蓄电池单元的适当串并联，蓄电池直接并联在直流母线上，节省了一组 DC/DC 变流 器(图 4)。

文献[19]把超级电容器和全钒液流电池用于 PMSG 直流侧储能， 超级电容器用来处理瞬时大功率问题， 从 而降低全钒液流电池容量 55%， 减少全钒液流电池深度放电次数 8%， 延长了电池寿命，减低电池损耗 15%， 提高了系统效率。在超级电容和蓄电池的容量匹配和控制策略上， 还需要进一步的研究。

4 结束语

研发高效储能装置及其配套设备， 使之与风电/光伏发电机组容量相匹配，支持充

放电状态的迅速切换，确保并网系统的安全稳定，已成为可再生能源充分利用的关键。随着风力发电系统的不断发展，各种储能 技术的发展进步，第二代高温超导储能、高速飞轮储能、全钒液流和钠硫储能、超级电容储能等技术将得到更加广泛的应用。

目前， 电力储能系统推广应用的最大障碍在于国外少数企业的技术垄断，由此造成其价格高企。要推动 电力储能系统在电网中的规模化应用，一靠掌握自主知识产权，使其价格大幅下降;二靠政府的政策鼓励 和资金推动。如果能实现电力储能系统国产化，使其成本达到或接近应用水平，那么风电场对电力储能系统的需求将迅速加大。 混合式储能技术将在风力发电系统中得到广泛应用，同时，先进的电力电子技术和控制技术也将得到发展 与应用。

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