一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法，一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式，分为四种运行模式。本发明专利技术使微电网中光伏发电系统与电池、飞轮一起协调运行，既可以防止功率波动，提高电池使用寿命又可以使整个供电过程更加经济。

【技术实现步骤摘要】
一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法
本专利技术涉及一种储能系统及控制方法，尤其涉及一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法，属于飞轮储能

技术介绍
由于微电网的应用发展迅速，实现了更大范围内光伏电站发电资源的优化利用，偏远山区海岛与移动载运工具的电气化，促进了电力市场化的发展。微电网作为一个小范围的电网，其发电与负荷均存在大波动与不确定性，对电网造成了较大的负担，特别在军用领域，负荷波动更加不可能有效预测且更加剧烈。其中冲击性负荷以时间短幅度大的特点对电网有着诸多危害。在微电网中，起支撑作用的是储能系统，磷酸铁锂电池、铅酸电池等能量密度较高，充放电循环次数较少，超级电容、飞轮储能等储能方式功率密度较高，而能量密度较低，可以进行频繁的充放电转换。为了能够利用两种不同的储能装置的优点，提高微电网的经济性，增加储能系统的使用寿命，需要新型的混合储能系统控制方法来尽量减少能量型储能系统的充放电转换，使用功率型储能系统衰减微电网内的功率波动，从而提高整个微电网的经济性。国内对于多元混合储能系统已有一定的研究，但是所搭建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，其特征在于：所述微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；所述光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；/n所述光伏发电系统包括光伏电站、双向变换电源装置；所述光伏电站与双向变换电源装置电连接；所述双向变换电源装置包括一号DC/DC转换器、一号DC/AC逆变器；所述光伏电站通过一号DC/DC转换器与一号DC/AC逆变器电连接；所述一号DC/AC逆变器的输出端分别与用户负载、电网电连接；所述一号DC/DC转换器的输出端与混合储能系统电连接；/n所述混合储能系统包括双变换电源装置、电池、飞轮；...

【技术特征摘要】
1.一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，其特征在于：所述微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；所述光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；
所述光伏发电系统包括光伏电站、双向变换电源装置；所述光伏电站与双向变换电源装置电连接；所述双向变换电源装置包括一号DC/DC转换器、一号DC/AC逆变器；所述光伏电站通过一号DC/DC转换器与一号DC/AC逆变器电连接；所述一号DC/AC逆变器的输出端分别与用户负载、电网电连接；所述一号DC/DC转换器的输出端与混合储能系统电连接；
所述混合储能系统包括双变换电源装置、电池、飞轮；所述双变换电源装置包括二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器；所述二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器的输入端分别与一号DC/DC转换器的输出端电连接；二号DC/DC转换器的输出端与电池电连接；所述二号DC/AC逆变器的输出端与飞轮电连接。


2.根据权利要求1所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统，其特征在于：所述一号DC/AC逆变器与电网之间设置有用户负载。


3.一种如权利要求1所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法为：
根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式，分为以下四种运行模式：
运行模式I：
如果光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮能够输出能量即飞轮转速大于设定的下限阈值WfwL时,其中，WfwL＝1.05Wfw,min，Wfw,min为飞轮最低运行转速，则混合储能系统进入运行模式I；
根据电池荷电状态是否大于最低限值将运行模式I分为以下两种：电池荷电状态大于最低限值时的运行模式为Ia；电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为Ib；
运行模式II：
当光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮转速已经达到最低运行转速Wfw,min时，则混合储能系统进入运行模式II；
根据光伏电站产能以及电池荷电状态将运行模式II分为以下四种：光伏电站产能大于零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIa；光伏电站产能大于零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IIb；光伏电站产能为零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIc；光伏电站产能为零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IId；
运行模式III：
如果光伏电站产能高于用户的能量需求即用户负载并且飞轮能够吸收能量即飞轮转速低于设定的上限阈值WfwH时,其中，WfwH＝0.95Wfw,max，Wfw,max为飞轮最高运行转速，则混合储能系统进入运行模式III；
根据电池的荷电状态将运行模式III分为以下两种：电池未完全充满电时的运行模式为IIIa；电池已经充满电的状态的运行模式为IIIb；
运行模式IV：
当光伏电站产能产能高于用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：季胜蓝，李洪亮，林伟，徐兵，孙美，
申请(专利权)人：江苏东源电器集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32