一种火电超级电容混合储能调频并网系统及方法技术方案

本申请提出了一种火电超级电容混合储能调频并网系统及方法，涉及锂电池直流高压并网领域，该系统具体包括：火电高压厂用降压单元、锂电池高压并网单元与超级电容低压并网单元，其中，火电高压厂用降压单元的火电高厂变连接至发电机出口，锂电池高压并网单元中锂电池储能集中换流装置交流侧连接至火电高压厂用降压单元的6kV交流厂用母线，超级电容低压并网单元中低厂变高压侧通过低厂变高压侧断路器连接至火电高压厂用降压单元的6kV交流厂用母线。本申请中锂电池采用直流变压器直流升压后集中换流，接入6kV高压厂用系统，超级电容采用DC

【技术实现步骤摘要】
一种火电超级电容混合储能调频并网系统及方法


[0001]本申请涉及锂电池直流高压并网领域，尤其涉及一种火电超级电容混合储能调频并网系统及方法。

技术介绍

[0002]作为我国能源变革关键技术支撑之一的大规模储能技术，因为其可以为电网提供调峰、调频、应急响应等多种辅助服务，近年来受到了业内的广泛关注。由蓄电池与超级电容组成的混合储能设备，具有功率调节迅速、应用模式多样等优点。蓄电池功率调配灵活，超级电容充放电快速，混合储能系统通过换流器与火电机组相连，具备功率双向流动能力，具有功率调节迅速、应用模式多样等优点。
[0003]常规混合储能是锂电池和超级电容是并列关系，通过各自换流装置，在交流侧进行矢量合成，然后通过升压变并入火电机组6kV厂用侧，此种模式构造简单，但因为需要采用升压变，增加了设备投资与设备维护量。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，提出了一种火电超级电容混合储能调频并网系统及方法，本申请的技术方案如下：本申请第一方面提出了一种火电超级电容混合储能调频并网系统，包括：火电高压厂用降压单元（1）、锂电池高压并网单元（2）与超级电容低压并网单元（3），其中，所述火电高压厂用降压单元（1）的火电高厂变（1
‑
1）连接至发电机出口，所述锂电池高压并网单元（2）中锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）交流侧连接至所述火电高压厂用降压单元（1）的6kV交流厂用母线（1
‑
3），所述超级电容低压并网单元（3）中低厂变（3
‑
2）高压侧通过低厂变高压侧断路器（3
‑
1）连接至所述火电高压厂用降压单元（1）的6kV交流厂用母线（1
‑
3）；所述火电高压厂用降压单元（1）用于将发电机出口20kV降压至6kV，并给所述锂电池高压并网单元（2）、所述超级电容低压并网单元（3）供电，所述锂电池高压并网单元（2）与所述超级电容低压并网单元（3）用于实现直
‑
交电能变换，实现交直流功率相互支撑。
[0005]所述火电高压厂用降压单元（1）包括：所述火电高厂变（1
‑
1）、高厂变低压侧断路器（1
‑
2）与所述6kV交流厂用母线（1
‑
3），其中，所述火电高厂变（1
‑
1）与所述6kV交流厂用母线（1
‑
3）通过所述高厂变低压侧断路器（1
‑
2）相连；所述火电高厂变（1
‑
1）用于将发电机出口20kV降压至6kV，所述6kV交流厂用母线（1
‑
3）用于提供恒定交流6kV电压。
[0006]所述锂电池高压并网单元（2）包括：所述锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）、锂电池储能高压直流断路器（2
‑
2）、锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）、A套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
4）、A套高频变压装置（2
‑
5）、A套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
6）、A套锂电池（2
‑
7）、B套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
8）、B套高频变压装置（2
‑
9）、B套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
10）与B套锂电池（2
‑
11），其中，所述锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）的直流侧通过所述锂电池储能高压直流断路器（2
‑
2）与所述锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）相连；所述A套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
4）的直流侧与所述锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）相连，所述A套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
4）的交流侧与所述A套高频变压装置（2
‑
5）相连，所述A套高频变压装置（2
‑
5）与所述A套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
6）的交流侧相连，所述A套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
6）的直流侧与所述A套锂电池（2
‑
7）相连；所述B套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
8）的直流侧与所述锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）相连，所述B套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
8）的交流侧与所述B套高频变压装置（2
‑
9）相连，所述B套高频变压装置（2
‑
9）与所述B套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
10）的交流侧相连，所述B套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
10）的直流侧与所述B套锂电池（2
‑
11）相连。
[0007]所述超级电容低压并网单元（3）包括：所述低厂变高压侧断路器（3
‑
1）、所述低厂变（3
‑
2）、超级电容储能集中换流装置（3
‑
3）、超级电容储能520V直流母线（3
‑
4）、A套超级电容储能直流断路器（3
‑
5）、A套超级电容储能DC
‑
DC换流装置（3
‑
6）、A套超级电容（3
‑
7）、B套超级电容储能直流断路器（3
‑
8）、B套超级电容储能DC
‑
DC换流装置（3
‑
9）、B套超级电容（3
‑
10），其中，所述低厂变（3
‑
2）低压侧与所述超级电容储能集中换流装置（3
‑
3）的交流侧相连，所述超级电容储能集中换流装置（3
‑
3）的直流侧与所述超级电容储能520V直流母线（3
‑
4）相连；所述超级电容储能520V直流母线（3
‑
4）、所述A套超级电容储能直流断路器（3
‑
5）、所述A套超级电容储能DC
‑
DC换流装置（3
‑
6）和所述A套超级电容（3
‑
7）依次相连，所述超级电容储能520V直流母线（3
‑
4）、所述B套超级电容储能直流断路器（3
‑
8）、所述B套超级电容储能DC
‑
DC换流装置（3
‑
9）和所述B套超级电容（3
‑
10）依次相连。
[0008]本申请第二方面提出了一种火电超级电容混合储能调频并网方法，包括：在所述锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）中采用自适应有功
‑
频率下垂控制方程，获取并调节功率调节中造成的频率波动；在所述超级电容储能集中换流装置（3
‑
3）采用自适应有功...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电超级电容混合储能调频并网系统，其特征在于，包括：火电高压厂用降压单元（1）、锂电池高压并网单元与超级电容低压并网单元（3），其中，所述火电高压厂用降压单元（1）的火电高厂变（1
‑
1）连接至发电机出口，所述锂电池高压并网单元（2）中锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）交流侧连接至所述火电高压厂用降压单元（1）的6kV交流厂用母线（1
‑
3），所述超级电容低压并网单元（3）中低厂变（3
‑
2）高压侧通过低厂变高压侧断路器（3
‑
1）连接至所述火电高压厂用降压单元（1）的6kV交流厂用母线（1
‑
3）；所述火电高压厂用降压单元（1）用于将发电机出口20kV降压至6kV，并给所述锂电池高压并网单元（2）、所述超级电容低压并网单元（3）供电，所述锂电池高压并网单元（2）与所述超级电容低压并网单元（3）用于实现直
‑
交电能变换，实现交直流功率相互支撑。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述火电高压厂用降压单元（1）包括：所述火电高厂变（1
‑
1）、高厂变低压侧断路器（1
‑
2）与所述6kV交流厂用母线（1
‑
3），其中，所述火电高厂变（1
‑
1）与所述6kV交流厂用母线（1
‑
3）通过所述高厂变低压侧断路器（1
‑
2）相连；所述火电高厂变（1
‑
1）用于将发电机出口20kV降压至6kV，所述6kV交流厂用母线（1
‑
3）用于提供恒定交流6kV电压。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锂电池高压并网单元（2）包括：所述锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）、锂电池储能高压直流断路器（2
‑
2）、锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）、A套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
4）、A套高频变压装置（2
‑
5）、A套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
6）、A套锂电池（2
‑
7）、B套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
8）、B套高频变压装置（2
‑
9）、B套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
10）与B套锂电池（2
‑
11），其中，所述锂电池储能集中换流装置（2
‑
1）的直流侧通过所述锂电池储能高压直流断路器（2
‑
2）与所述锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）相连；所述A套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
4）的直流侧与所述锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）相连，所述A套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
4）的交流侧与所述A套高频变压装置（2
‑
5）相连，所述A套高频变压装置（2
‑
5）与所述A套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
6）的交流侧相连，所述A套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
6）的直流侧与所述A套锂电池（2
‑
7）相连；所述B套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
8）的直流侧与所述锂电池储能8.4kV直流母线（2
‑
3）相连，所述B套锂电池储能高压侧整流装置（2
‑
8）的交流侧与所述B套高频变压装置（2
‑
9）相连，所述B套高频变压装置（2
‑
9）与所述B套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
10）的交流侧相连，所述B套锂电池储能低压侧逆变装置（2
‑
10）的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨沛豪，兀鹏越，王绍民，林松青，寇水潮，薛晓峰，李阳，潘喜良，姜滨，林怡玢，柴琦，张宗祯，戴海鹏，孙梦瑶，赵俊博，李志鹏，王劼文，陈予伦，
申请(专利权)人：华能罗源发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：