用于平抑风电波动功率的混合储能静止同步补偿器

尹忠东， 王 超

华北电力大学 电气与电子工程学院 北京 102206

用于平抑风电波动功率的混合储能静止同步补偿器

尹忠东， 王 超

华北电力大学 电气与电子工程学院 北京 102206

针对传统静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator， STATCOM)只能补偿无功功率的不足，提出一种新型混合储能静止同步补偿器(STATCOM/HESS)，通过在直流侧增加混合储能装置，可快速补偿系统所需要的有功功率和无功功率。相比于有关学者之前提出的蓄电池储能静止同步补偿器(STATCOM/BESS)，采用STATCOM/HESS可充分利用超级电容功率密度高及蓄电池能量密度高的特点，储能系统的动态响应特性和运行寿命得到极大改善。对STATCOM/HESS的拓扑结构进行了研究，并对其应用于风电场的协调控制策略进行了分析，在PSCAD/EMTDC中建立了STATCOM/HESS的仿真模型。结果表明，STATCOM/HESS在稳态情况下能够有效平抑风电场的有功功率波动，并能够根据需要发出感性和容性无功功率，优化风电场的并网运行。

混合储能； 静止同步补偿器； 风电场； 波动功率平抑； 控制策略

1 课题背景

受风力变化的影响，风力发电机输出功率的波动较大。近年来，随着风力发电场的大量建设，风力发电输出功率的波动给电网运行带来的不利影响日趋严重。风力发电机在发电时需要从电网中吸收无功功率，当风力发电机吸收感性无功功率时，由于输电线路中存在电抗，风电场与电网接入点的电压会下降。因此，为了获得更好的控制性能和更高的发电效率，在风电场运行过程中进行有功功率平抑和无功功率补偿是十分必要的。……