一种储能系统技术方案

本申请提供了一种储能系统，该储能系统中的新能源发电模块连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接电网；储能电池经储能变流模块连接电网；DC/DC变换模块连接在逆变器输入端及储能变流模块与储能电池连接的一端。利用该储能系统，新能源发电模块和储能电池箱电网输出电能时，都只需经过一级功率变换，因此，提高了能量传递效率。而且，当新能源发电模块向储能电池充电时，只经过DC/DC变换模块进行功率变换，即只需进行一级功率变换，因此提高了能量存储时的效率。综上，该方案提高了储能系统的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统
本专利技术属于储能
，尤其涉及一种储能系统。
技术介绍
新能源储能系统中，新能源发电模块通过储能变流器接入电网或微电网系统，储能电池通过DC/DC变换器与储能变流器连接。该方案中，从储能电池到电网侧需要经过两级功率变换，导致能量传递效率低，降低了整个储能系统的效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种储能系统，以解决传统的新能源储能系统效率低的问题，其公开的技术方案如下：一种储能系统，包括：新能源发电模块、储能电池、DC/DC变换模块、逆变器和储能变流模块；所述新能源发电模块连接所述逆变器输入端，所述逆变器的输出端连接电网；所述储能电池经由所述储能变流模块连接所述电网；所述DC/DC变换模块连接在所述逆变器的输入端及所述储能变流模块与所述储能电池连接的一端。可选地，所述储能系统包括交流耦合模式、直流耦合模式和交/直流耦合模式中的至少一种；当所述储能系统处于交流耦合模式时，所述DC/DC变换模块不工作，所述逆变器和所述储能变流模块中的至少一个工作；当所述储能系统处于交/直流耦合模式时，所述DC/DC变换模块、所述逆变器和所述储能变流器均工作，所述DC/DC变换模块用于实现所述逆变器所在交流支路和所述储能变流模块所在交流支路之间的能量传输；当所述储能系统处于直流耦合模式时，所述DC/DC变换模块工作、且所述逆变器和所述储能变流模块中的任一个工作。可选地，当所述新能源发电模块不工作时，所述储能变流模块工作、且所述DC/DC变换模块和所述逆变器不工作，所述储能系统处于交流耦合模式。可选地，当所述新能源发电模块工作且输出功率小于所述逆变器的额定功率时，所述储能系统的耦合模式如下：当所述储能系统处于交流耦合模式时，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器向电网供电，以及，所述储能电池的输出功率经所述储能变流模块向所述电网供电；当所述储能系统处于交/直流耦合模式且所述储能电池的输出功率大于所述储能变流模块的额定功率时，所述储能电池的输出功率使所述储能变流模块输出额定功率后的剩余功率经所述DC/DC变换模块和所述逆变器传输至所述电网，以及，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器传输至所述电网；当所述储能系统处于直流耦合模式时，所述储能变流模块不工作，所述储能电池的输出功率经所述DC/DC变换模块和所述逆变器传输至所述电网，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器传输至所述电网。可选地，当所述新能源发电模块工作且输出功率大于所述逆变器的额定功率时，所述储能系统的耦合模式如下：当所述储能系统处于交流耦合模式时，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器传输至所述电网，所述储能电池的输出功率经所述储能变流器传输至所述电网；当所述储能系统处于交/直流耦合模式时，所述新能源发电模块的输出功率使所述逆变器输出额定功率后的剩余功率经所述DC/DC变换模块和所述储能变流模块传输至所述电网；当所述储能系统处于直流耦合模式时，所述储能变流模块不工作，所述新能源发电模块的输出功率使所述逆变器输出额定功率至所述电网、剩余功率经所述DC/DC变换模块为所述储能电池充电。可选地，在所述逆变器发生故障的情况下，所述储能系统的耦合模式如下：当所述新能源发电模块不工作时，所述储能电池的输出功率经所述储能变流器传输至所述电网；当所述新能源发电模块工作且输出功率小于所述储能变流模块的功率阈值时，所述新能源发电模块的输出功率经所述DC/DC变换模块和所述储能变流模块传输至所述电网，以及，所述储能电池的输出功率经所述储能变流模块传输至所述电网；当所述新能源发电模块工作且输出功率大于所述储能变流模块的功率阈值时，所述新能源发电模块的输出功率经所述DC/DC变换模块传输至所述储能变流模块，且使所述储能变流模块输出额定功率至所述电网侧，所述新能源发电模块的剩余功率为所述储能电池充电。可选地，当所述储能变流模块发生故障时，所述储能系统处于直流耦合模式，所述储能电池的输出功率经所述DC/DC变换模块和所述逆变器输出至所述电网，以及，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器输出至所述电网。可选地，当所述DC/DC变换模块发生故障时，所述储能系统处于交流耦合模式，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器输出至所述电网，所述储能电池的输出功率经所述储能变流器输出至所述电网。可选地，所述储能电池发生故障时，若所述新能源发电模块的输出功率小于所述逆变器的额定功率，则所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器输出至所述电网；若所述新能源发电模块的输出功率大于所述逆变器的额定功率，剩余功率经所述DC/DC变换模块和所述储能变流模块传输至所述电网。可选地，所述新能源发电模块包括光伏发电模块和风力发电模块中的至少一种；其中，所述风力发电模块包括风力发电设备和逆变模块。可选地，所述新能源发电模块包括光伏发电模块和风力发电模块时，所述逆变器包括第一逆变器和第二逆变器，所述DC/DC变换模块包括第一DC/DC变换模块和第二DC/DC变换模块；所述风力发电模块通过所述第一逆变器连接电网，所述光伏发电模块通过所述第二逆变器连接电网；所述第一DC/DC变换模块连接至所述第一逆变器和所述储能变流模块与所述储能电池连接的一端；所述第二DC/DC变换模块连接至所述第二逆变器和所述储能变流模块与所述储能电池的一端。与现有技术相比，本专利技术提供的上述技术方案具有如下优点：该储能系统中的新能源发电模块连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接电网；储能电池经储能变流模块连接电网；DC/DC变换模块连接在逆变器输入端及储能变流模块与储能电池连接的一端。利用该储能系统，新能源发电模块和储能电池箱电网输出电能时，都只需经过一级功率变换，因此，提高了能量传递效率。而且，当新能源发电模块向储能电池充电时，DC/DC变换模块工作，即只需进行一级功率变换，提高了能量存储时的效率。综上，该方案提高了储能系统的整体效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种光伏储能系统的拓扑图；图2～图7是光伏储能系统分别处于不同运行状态时的拓扑图；图8～图9是光伏储能系统中部分设备发生故障时对应的运行状态拓扑图；图10是本申请实施例提供的一种风储能系统的拓扑图；图11～图14是风储能系统中部分设备发生故障时对应的运行状态拓扑图；图15是本申请实施例提供的一种风光储能系统的拓扑图；图16～图19是风光储能系统在不同工况下对应的运行状态拓扑图。具体实施方式为使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统，其特征在于，包括：新能源发电模块、储能电池、DC/DC变换模块、逆变器和储能变流模块；/n所述新能源发电模块连接所述逆变器输入端，所述逆变器的输出端连接电网；/n所述储能电池经由所述储能变流模块连接所述电网；/n所述DC/DC变换模块连接在所述逆变器的输入端及所述储能变流模块与所述储能电池连接的一端。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括：新能源发电模块、储能电池、DC/DC变换模块、逆变器和储能变流模块；
所述新能源发电模块连接所述逆变器输入端，所述逆变器的输出端连接电网；
所述储能电池经由所述储能变流模块连接所述电网；
所述DC/DC变换模块连接在所述逆变器的输入端及所述储能变流模块与所述储能电池连接的一端。


2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述储能系统包括交流耦合模式、直流耦合模式和交/直流耦合模式中的至少一种；
当所述储能系统处于交流耦合模式时，所述DC/DC变换模块不工作，所述逆变器和所述储能变流模块中的至少一个工作；
当所述储能系统处于交/直流耦合模式时，所述DC/DC变换模块、所述逆变器和所述储能变流器均工作，所述DC/DC变换模块用于实现所述逆变器所在交流支路和所述储能变流模块所在交流支路之间的能量传输；
当所述储能系统处于直流耦合模式时，所述DC/DC变换模块工作、且所述逆变器和所述储能变流模块中的任一个工作。


3.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，当所述新能源发电模块不工作时，所述储能变流模块工作、且所述DC/DC变换模块和所述逆变器不工作，所述储能系统处于交流耦合模式。


4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，当所述新能源发电模块工作且输出功率小于所述逆变器的额定功率时，所述储能系统的耦合模式如下：
当所述储能系统处于交流耦合模式时，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器向电网供电，以及，所述储能电池的输出功率经所述储能变流模块向所述电网供电；
当所述储能系统处于交/直流耦合模式且所述储能电池的输出功率大于所述储能变流模块的额定功率时，所述储能电池的输出功率使所述储能变流模块输出额定功率后的剩余功率经所述DC/DC变换模块和所述逆变器传输至所述电网，以及，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器传输至所述电网；
当所述储能系统处于直流耦合模式时，所述储能变流模块不工作，所述储能电池的输出功率经所述DC/DC变换模块和所述逆变器传输至所述电网，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器传输至所述电网。


5.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，当所述新能源发电模块工作且输出功率大于所述逆变器的额定功率时，所述储能系统的耦合模式如下：
当所述储能系统处于交流耦合模式时，所述新能源发电模块的输出功率经所述逆变器传输至所述电网，所述储能电池的输出功率经所述储能变流器传输至所述电网；
当所述储能系统处于交/直流耦合模式时，所述新能源发电模块的输出功率使所述逆变器输出额定功率后的剩余功率经所述DC/DC变换模块和所述储能变流模块传输至所述电网；
当所述储能系统处于直流耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：范冬冬，吴晓磊，武远征，周旭东，
申请(专利权)人：阳光三星合肥储能电源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34