水下储能技术综述与展望

储能已成为新型电力系统发展建设中的重要内容。海上风电、波浪能、潮汐能、水面光伏等形式的新能源的兴起,使水下亦成为需要储能施展作用的环境之一。在诸多手段中,水下压缩空气储能和水下抽水蓄能是2种有望在水下实现电网规模能量存储的可行方案。文章首先简要盘点了现有的多种水下储能方式——包括水下的电化学储能、重力储能、浮力储能等,并着重关注水下压缩空气储能(underwater compressed air energy storage,UCAES)与水下抽水蓄能(underwater pumped hydro storage,UPHS)2项技术;之后,文章论述了UCAES与UPHS的基本原理,分析二者的研究进展和挑战;最终,该文归纳比较了二者已有的工程实例和未来前景,对于水下抽蓄还从可行地点选址的角度展望了其在中国的建设潜力。

基于构网型储能的风电场-弱电网次同步振荡抑制方法

随着新能源发电渗透率的增加,未来电力系统面临多种安全稳定挑战,次同步振荡即为广受关注的稳定性问题之一。基于构网型控制的电池储能系统(grid forming-battery energy storage system,GFM-BESS)实现次同步阻尼控制(subsynchronous damping controllers,SDC)策略,可高效抑制直驱风机与弱电网相互作用引发的次同步振荡,使得BESS在提供削峰填谷、调峰调频等基本功能的同时,能够为并网风电的潜在振荡模态提供正阻尼。设计了基于低通滤波器、陷波器和移相器的SDC结构,优选了控制环节的加入位置和滤波增益参数。最后,通过电磁暂态仿真验证了所提方法的有效性,比较了各种SDC的阻尼性能,并分析了BESS容量对阻尼控制效果的影响。具体地,采用基于二阶陷波器和移相器的SDC在所构建系统条件下拥有更优越的性能;阻尼目标次同步振荡模态需要5%及以上的BESS容量。