一种储能调频系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电力系统的调度与运行，具体涉及一种储能调频系统及方法。一种储能调频系统，包括：蓄电池1、超级电容3、第一DC/AC电路2、第二DC/AC电路4、中频变压器5、第三DC/AC电路6、直流电容器7、PCS电路；本发明专利技术相对于现有技术的有益效果：本发明专利技术中，采用蓄电池和超级电容作为储能介质，既可以发挥蓄电池的能量密度大，成本低廉，类型多样等特点；又可以发挥超级电容充放电功率大，动态响应好的优势，达到两种储能介质的混合利用，提高储能系统特性。

A kind of energy storage FM system and method

The invention relates to the dispatch and operation of the power system, and specifically involves a kind of energy storage FM system and method. A storage system includes: 1 FM, battery, super capacitor, the first 3 DC/AC circuit 2, a second DC/AC circuit 4, intermediate frequency transformer 5, third DC/AC circuit 6, DC capacitor 7, PCS circuit; compared with the existing technology, the beneficial effect of the invention, the battery and the super capacitor as the energy storage can medium, can display battery energy density, low cost, characteristic of various type; and can play the super capacitor charging and discharging power, good dynamic response to the advantage of mixed use of two kinds of storage medium, improve storage system performance.

【技术实现步骤摘要】
一种储能调频系统及方法
：本专利技术涉及电力系统的调度与运行，具体涉及一种储能调频系统及方法。
技术介绍
：由于自然条件和天气条件的突变性与不确定性，风力发电和光伏发电功率波动性较大，不利于电网进行调度和调整，“弃光”、“弃风”现象时有发生，降了发电量和机组的利用率，不利于系统的经济性运行。此外，电力系统中峰谷负荷变化巨大，也需要安装相应储能设备实现削峰填谷。根据不同类型的储能介质的功率等级和可放电时长，并结合各种储能介质的成本因素，可以看出蓄电池储能在能量密度等方面有优势；而超级电容则在响应速度方面有优势。将二者结合构成混合储能系统，具备能量密度和响应速度两个方面的优势。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种结合了蓄电池和超级电容的储能调频系统，该系统可以将超级电容和蓄电池的优点进行结合，可实现超级电容和蓄电池的各自充放电能量控制，完成平滑风力发电、光伏发电的发电功率，并辅助完成电力系统削峰填谷的作用。具体技术方案如下：一种储能调频系统，包括：蓄电池1、超级电容3、第一DC/AC电路2、第二DC/AC电路4、中频变压器5、第三DC/AC电路6、直流电容器7、PCS电路；所述蓄电池1的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能调频系统，其特征在于，包括：蓄电池(1)、超级电容(3)、第一DC/AC电路(2)、第二DC/AC电路(4)、中频变压器(5)、第三DC/AC电路(6)、直流电容器(7)、PCS电路；所述蓄电池(1)的直流电通过第一DC/AC电路(2)转换为中频交流电；所述超级电容(3)的直流电通过第二DC/AC电路(4)转化为中频交流电；第一DC/AC电路(2)和第二DC/DC电路(4)的输出串联后产生的交流电接到中频变压器(5)的输入侧，中频变压器的输出侧与第三DC/AC电路(6)相连；第三DC/AC电路(6)并接直流电容器(7)和PCS电路；PCS电路连接电网。

【技术特征摘要】
1.一种储能调频系统，其特征在于，包括：蓄电池(1)、超级电容(3)、第一DC/AC电路(2)、第二DC/AC电路(4)、中频变压器(5)、第三DC/AC电路(6)、直流电容器(7)、PCS电路；所述蓄电池(1)的直流电通过第一DC/AC电路(2)转换为中频交流电；所述超级电容(3)的直流电通过第二DC/AC电路(4)转化为中频交流电；第一DC/AC电路(2)和第二DC/DC电路(4)的输出串联后产生的交流电接到中频变压器(5)的输入侧，中频变压器的输出侧与第三DC/AC电路(6)相连；第三DC/AC电路(6)并接直流电容器(7)和PCS电路；PCS电路连接电网。2.根据权利要求1所述一种储能调频系统，其特征在于，所述第一DC/AC电路、第二DC/AC电路、第三DC/AC电路为半桥结构、H桥结构和多电平结构中的任何一种；所述PCS电路为三相全桥逆变电路、三相多电平逆变器电路中的任何一种。3.根据权利要求2所述一种储能调频系统，其特征在于，所述第一DC/AC电路包括：第一开关管(21)、第二开关管(22)、第三开关管(23)、第四开关管(24)；所述第二DC/AC电路包括：第五开关管(41)、第六开关管(42)、第七开关管(43)、第八开关管(44)；所述第一开关管、第三开关管依次串接在蓄电池的正负极之间，所述第二开关管、第四开关管依次串接在蓄电池的正、负极之间，所述第五开关管、第七开关管依次串接在超级电容的正负极之间，所述第六开关管、第八开关管依次串接在超级电容的正、负极之间；所述第一开关管、第三开关的中间连接点与中频变压器的第一接线端连接；所述第六开关管、第八开关的中间连接点与中频变压器的第二接线端连接；所述第二开关管和第四开关的中间连接点，与所述第六开关管和第八开关的中间连接点连通；所述第三DC/AC电路包括：第九开关管(61)、第十开关管(62)、第十一开关管(63)、第十二开关管(64)；所述第九开关管、第十一开关管依次串接在直流电容器的正、负极之间，所述第十开关管、第十二开关管依次串接在直流电容器的正、负极之间；所述第九开关管、第十一开关的中间连接点与中频变压器的第三接线端连接；所述第十开关管、第十二开关的中间连接点与中频变压器的第四接线端连接。4.根据权利要求3所述一种储能调频系统，其特征在于，所述PCS电路包括：第十三开关管(81)、第十四开关管(82)、第十五开关管(83)、第十六开关管(84)、第十七开关管(85)、第十八开关管(86)；所述第十三开关管、第十六开关管依次串接在直流电容器的正、负极之间，所述第十四开关管、第十七开关管依次串接在直流电容器的正、负极之间，所述第十五开关管、第十八开关管依次串接在直流电容器的正、负极之间；所述第十三开关管和第十六开关管的中间连接点、第十四开关管与第十七开关管的中间连接点、第十五开关管、第十八开关管的中间连接点分别与交流电网连接。5.在权利要求1所述储能调频系统上实现的一种储能调频方法，其特征在于，包括如下过程：步骤1：电力系统发出能量吞吐、调频指令信息；步骤2：蓄电池接收到充放电指令信息，超级电容接收到充放电指令信息；步骤3：第一DC/AC电路输出相应的电压幅值，第二DC/AC电路输出相应的电压幅值；步骤4：根据基波能量等效电路，得出中频变压器两侧的相位差；PCS负责稳定直流电容器的电压；步骤5：采用载波调制技术得到各开关器件的驱动脉冲。6.在权利要求3所述储能调频系统上实现的一种储能调频方法，其特征在于，包括如下过程：步骤1：电力系统发出能量吞吐、调频指令信息；步骤2：蓄电池接收到充放电指令信息，超级电容接收到充放电指令信息；步骤3：第一DC/AC电路输出相应的电压幅值，第二DC/AC电路输出相应的电压幅值；步骤4：根据基波能量等效电路，得出中频变压器两侧的相位差；PCS负责稳定直流电容器的电压；步骤5：采用载波调制技术得到各开关器件的驱动脉冲；具体到当蓄电池和超级电容同时处于充电状态，且电流流入中频变压器时，第二开关管、第三开关管、第六开关管、第七开关管导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海峰，王光灏，邓焱，宋晨雷，
申请(专利权)人：华泰慧能北京能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11