双控式风电储能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双控式风电储能系统，它包括风力发电机、控制器、变流器、锂电池、锂电管理系统、超级电容和超级管理系统。所述风力发电机与电网之间依次串连接控制器和变流器。所述控制器位于变流器的前端，两者之间并联锂电管理系统和超级电容管理系统，锂电管理系统配置锂电池用于储能，超级电容管理系统配置超级电容也用于储能。控制器根据风力发电机输出功率，实时协调控制锂电池和超级电容的储能份额或输出功率多少。锂电管理系统和超级电容管理系统输出的电力经变流器后直接进入电网。本发明专利技术的实施使得风力发电机输出电力质量好，符合入电网要求，既能解决投资者的收益问题，又能增加绿色能源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
双控式风电储能系统
本专利技术涉及一种电力储能系统，具体地讲，是配套风电场风力发电机的储能系统，特别是一种双控式风电储能系统。
技术介绍
风力发电和光伏发电属于一种绿色环保型生产，各国政府大力鼓励发展清洁能源产业。随着技术的进步，风力发电和光伏发电装机容量越来越大，所发的电力除满足自用，政策上也允许将剩余电力输入电网作为商品出售。但是，风力发电和光伏发电受自然因素影响较大，电力质量相对较差，特别是风电场风机输出功率不稳，由此派生出发电与负荷不匹配，以及发电与用电存在较大的时间差问题，直接导致电网峰谷差进一步加大。为了有效解决这些问题，现有技术主要采用两种技术方案来改善风电场风机的发电质量，一种是采用锂电池储能平滑风机输出功率波动，它通过先进的智能控制技术对风电输出或储能进行调控，可使风机输出功率在一定时间段内相对平衡，可是锂电池储能对瞬时大功率调节能力不足。另一种技术方案采用超级电容器储能平滑风机输出功率波动，由于超级电容器具有循环次数多、寿命长、功率大等特点，适合调节风电场风力发电机短期大功率波动。可是，超级电容器响应速度不够快，达不到瞬时大功率调节要求。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术的不足，提出一种结合两种现有技术优点而成的双控式风电储能系统，该系统组合简单、调控能力强、响应速度快，受控风力发电机输出电力质量符合入网条件。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。双控式风电储能系统，它包括风力发电机、控制器、变流器、锂电池、锂电管理系统、超级电容和超级电容管理系统。其改进之处在于：所述风力发电机与电网之间依次串连接控制器和变流器；所述控制器位于变流器的前端，两者之间并联锂电管理系统和超级电容管理系统，锂电管理系统配置锂电池用于储能，超级电容管理系统配置超级电容也用于储能，控制器根据风力发电机输出功率，实时协调控制锂电池和超级电容的储能份额或输出功率多少，锂电管理系统和超级电容管理系统输出的电力经变流器变流后直接进入电网。作为进一步改进方案，所述控制器内置由监控模块管控的采样电路、保护电路和通讯电路，可以对整个系统运行状态的信息采集与处理。作为进一步改进方案，所述控制器内置的监控模块是一种云监控模块。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：1、系统有机整合锂电储能和超级电容储能的优点，既能满足瞬时大功率调节，又能在常规波动时快速调节，此系统配置合理、简单；2、双路智能控制，调控准确、及时，输出电力稳定且质量好，符合电网的入网要求；3、风力发电机输出电力得到充分利用，既解决投资者的收益问题，又增加绿色能源的利用率。附图说明图1是本专利技术原理方框示意图。具体实施方式下面根据附图所示，对本专利技术作进一步说明。图1所示的双控式风电储能系统，它包括风力发电机、控制器、变流器、锂电池、锂电管理系统、超级电容和超级电容管理系统。为了提高风电质量及利用率，本系统一体化配置了两类不同的储能系统，具体布局如下：所述风力发电机与电网之间依次串连接控制器和变流器，控制器位于变流器的前端，两者之间并联锂电管理系统和超级电容管理系统，锂电管理系统配置锂电池用于储能，超级电容管理系统配置超级电容也用于储能。所述控制器是本系统的核心部件，它内置由监控模块管控的采样电路、保护电路和通讯电路。为了便于做到远程控制，可利用手机APP、网页进行系统运行监控，本系统中配置的监控模块为云监控模块。系统中的控制器根据风力发电机输出电力的功率大小，实时协调控制锂电池和超级电容的储能份额或输出功率多少。具体调控策略是，正常情况下风电输出由锂电管理系统及锂电池承担调节功能，因该系统配置了智能管理，响应速度快，能够快速、合理调节风电输出量或储能多少，使风电输出保持相对稳定。可是，锂电管理系统及锂电池对风电瞬时大功率调节能力不足，一旦发生这种情况系统便立即启动超级电容管理系统及超级电容，利用该系统大功率调节能力强的优势来平抑波动。超级电容管理系统及超级电容除具有上述功能外，还具有循环次数多、寿命长等特点。锂电管理系统或超级电容管理系统输出的电力经变流器变流后直接进入电网。本专利技术有机整合锂电管理系统及锂电池和超级电容管理及超级电容储能的优点，既能满足瞬时大功率调节，又能在常规波动时快速调节，使得风力发电机输出电力稳定且质量好，符合电网的入网要求。本专利技术的实施使得风力发电机输出电力得到充分利用，既能解决投资者的收益问题，又能增加绿色能源的利用率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双控式风电储能系统，它包括风力发电机、控制器、变流器、锂电池、锂电管理系统、超级电容和超级电容管理系统；其特征在于：所述风力发电机与电网之间依次串连接控制器和变流器；所述控制器位于变流器的前端，两者之间并联锂电管理系统和超级电容管理系统，锂电管理系统配置锂电池用于储能，超级电容管理系统配置超级电容也用于储能，控制器根据风力发电机输出功率，实时协调控制锂电池和超级电容的储能份额或输出功率多少，锂电管理系统和超级电容管理系统输出的电力经变流器变流后直接进入电网。

【技术特征摘要】
1.一种双控式风电储能系统，它包括风力发电机、控制器、变流器、锂电池、锂电管理系统、超级电容和超级电容管理系统；其特征在于：所述风力发电机与电网之间依次串连接控制器和变流器；所述控制器位于变流器的前端，两者之间并联锂电管理系统和超级电容管理系统，锂电管理系统配置锂电池用于储能，超级电容管理系统配置超级电容也用于储能，控制器根据风力发电机输出功率，实时协调控制锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩志贵，唐西胜，于浩，王平，
申请(专利权)人：北京慧峰聚能科技有限公司，双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32