潘晓悦

（上海市电力公司奉贤供电公司，上海 201400）

0 引言

风能是一种自然资源，风电功率取决于风速，具有不可控和不可预期性，因此风电并网功率波动很大，会对电网安全运行的稳定性及经济性带来影响。蓄电池储能系统是风力发电系统中保持电力平衡和电能质量的关键系统。在一个典型、独立的风力发电系统中，应用蓄电池的充放电特性，在风速变化以及负荷瞬变时进行功率平衡的调节，可以使风力发电系统正常供电。

为了验证风电场的直流侧蓄电池储能系统在这个典型、独立的风力发电系统中，在瞬态负载和可变风速条件下满足系统电能的平衡要求，采用MATLAB／Simulink对固定负载，变化风速工况；固定风速，负荷瞬变工况；风速和负荷同时变化工况；通过建模进行了仿真试验和分析。

1 建模参数

1.1 风力发电系统

风轮采用3叶片，选用玻璃钢纤维，层流翼型，升阻比高，性能优良。发电机采用永磁同步发电机（PMSG），通过轴系直接耦合在轮毂上，由叶轮直接驱动发电，不需要齿轮箱等中间传动部件。永磁同步发电机经背靠背式全功率变频器系统与电网相连，通过变频控制系统来实现风电机组的变速运行。

风力发电系统的发电机功率为1.5MW；空载反电动势为894.45V；齿部磁密度为1.744T；电压为690.23V；电流为1.26kA；铁心损耗为8.075kW；电枢铜损为74.215W；效率为94.24%；短路电流为2.17kA。

1.2 蓄电池储能系统

蓄电池采用全钒氧化还原液流电池，电池安放两舱。在每个舱室内有离子膜硫酸钒酸电解质，由两个独立的电解质槽的舱室泵将电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流。……