风能、太阳能等可再生能源具有低碳环保、绿色节能的优点,正在受到世界各国的重视。近年来,以风力发电为代表的绿色能源发电得到了迅猛发展,但在自然环境下,受风速不规律变化的影响,风力发电输出的功率一般具有较强的间歇性和随机性,大规模风电并网将会给电网带来诸多负面影响,严重制约了风电产业的发展。因此,研究如何平抑风电功率波动,对电力系统的安全稳定运行以及风力发电的长久健康发展有着积极的意义。其中,利用储能系统能够有效减小风电输出功率波动率,提高风电场的并网容量。本文着眼于利用储能装置平抑风电输出功率波动,同时考虑到储能装置的保护问题,其主要研究内容如下:1.基于对风电功率波动特性的研究,提出储能系统在风电场中的配置方案,分析了一阶低通滤波器平抑风电输出功率波动的原理,仿真论证了滤波器的时间常数与所需储能容量之间的关系。2.针对定时间常数滤波法的不足,本文引入对不确定性问题具有很强处理能力的云模型控制算法,构建了一维云模型控制器,根据风电输出功率波动率的大小,实时调整低通滤波器的时间常数,实现可变滤波算法。该方法在降低风电功率波动率的同时,也降低了储能系统的容量配置值。3.基于风储联合发电系统,兼顾风电功率平抑效果和储能装置的保护问题,将二维云模型控制策略引入到储能系统的控制当中,通过构建储能电池双层保护机制,维持储能电池工作在安全范围内。第一层保护机制实时调节低通滤波器的滤波时间常数,在平抑风电机组功率波动的同时,减少了储能电池过度充放电的情况发生。考虑到滤波器的滞后效应,增设第二层电池保护机制,当储能电池荷电状态接近警戒值时,实时修正储能装置的功率参考值,有效避免了储能电池荷电状态越限现象的发生,达到延长电池使用寿命的目的。