文献综述
1.文献综述
电力是国民经济建设的基础行业，是国家持续快速发展与社会繁荣稳定的重要保障。随着能源环境问题的日益突出，化石燃料短缺和环境污染严重的问题不断显现，能源转型已经成为我国能源发展的当务之急。在大气污染治理、结构调整需求下，清洁能源得到前所未有的发展机遇，其在国内能源生产和消费中所占的比重不断增加。风能资源作为一种可再生资源，有着十分丰富储能，同时也是目前发展最快以及应用最为广泛的一种可再生资源。与传统的发电技术不同，风电技术在现阶段的发展中得到了很多认可，不仅创造的经济效益较高，同时利用清洁能源来发电，缓解了火力发电、核能发电的压力，是未来的主要发展方向。大型风电技术的应用，能够将风力资源的利用提升到一个新的层次上。可是，国内的人口数量提升以及各行各业的迅速发展，提升了对电力资源的需求，因此需要进一步明确未来发展目标[1]。
当前风电成本水平呈现出不断下降的趋势，并受多种因素影响。风力发电的发展不仅带动了电力行业结构的转型，也开发了风机等设备制造业市场。我国风电装机量增长迅速，2015年累计装机容量为14536.2万千瓦，相当于2005年累计装机容量的116倍[2]。我国风电具有季节性、区域性，负荷地与消费市场分离的特征，严重考验了电网消纳能力。我国近几年弃风率在不断增加，截至2016年6月全国弃风率达到了21%，其中西北地区目前弃风率最为严重。由于西北地区位置偏离东部电力消耗集中区，远距离电网输送能力既影响风电场的消纳，又影响我国风电整体发展的速度和质量。目前我国应该集中研究新能源并网技术和储能技术，增加风电消纳能力[2]。
世界主要风电生产厂商在大型风电机组单机容量方面不断取得突破。2015年西门子成功研制 7MW直驱海上风电机组，相比6MW的机组发电效率提高10%。2015年维斯塔斯成功制造出8MW永磁风电机组，其重达35t，叶片长80m[3]。
不同于传统的能源,风能随天气条件的变化而变化,具有随机性和机动性。由于风能的这种特性,风电场的输出功率往往也随之具有很大的波动,不稳定的输出电能会对电网产生冲击,一旦超出了电网的承受范围,就会严重破坏电网的安全性和稳定性[4]。因此,改善风电输出电能质量成为了风电发展道路上一个必须解决的问题。为了解决风力发电的以上诸多问题，众学者提出来了许多解决方案[5]：
1)利用风力发电和光伏发电在空间和时间上的互补性，形成风光互补发电系统，从而获得相对比较稳定的总输出但是风光系统的季节性障碍无法克服，而且供电质量不稳定；
2)利用储能技术存储特性，适时吸收和释放能量，平抑风电输出功率的波动性；
3)风功率短期预报。由于风电的不可控性，电网需要预留足够的备用容量以保障电网的安全稳定运行，若能有风功率输出功率短期预测，将能有力的减少系统备用容量但是在当前技术条件下，风功率短期预测的误差大都在15%到20%左右，无法满足电网调度需求；
4)采用灵活调度技术。由于风电具有反调峰特性，在系统中常被当作“负荷”来处理，很难参与系统的电力平衡。根据电力负荷特性，进行一定程度的弃风，虽然损失了一部分能量，但损失的这部分能量的边际成本较低，从长远的角度考虑是经济的，但弃风率居高不下使这种技术应用存在许多问题。
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