[发明专利]一种用于平衡电网负荷的电池储能电站

说明书

技术领域

本发明涉及电网系统中的储能电站，并且尤其涉及一种用于平衡电网负荷的电池储能电站。

背景技术

由于工农业建设的迅猛发展和人民生活水平的提高，对电力的需求日趋增长，国家巨资建设了许多大小规模的火电厂和水电站，但仍然满足不了电力负荷增长的迫切要求。

电网在每天不同的时段的负荷是很不均衡的，晚上6-9点是用电高峰时间段，这样就需要调用备用的储能电站来为电网供电，从而满足用电高峰时间段的供电。目前电网中承担调峰任务的电站主要有煤电、油电、水电及抽水蓄能电站。

这些蓄能电站中，煤电和油电储能电站造价高、起停时间长、环境污染比较严重，就电厂运行的经济性、安全性和环保而言，煤电和油电储能电站不宜用作调峰电厂；水电蓄能电站调峰能力较强，但可供使用的资源有限；而作为电网主力调峰电站的水电蓄能电站因占地面积大，工期长，且受地理条件限制，其发展也受到一定程度的限制。因此，目前迫切需要一种能够缓解供电紧张的新型储能电站。

发明内容

为了解决现有技术中没有合适的储能电站能够承担用电高峰时间段的调峰任务的缺陷，本发明提供了一种能够削峰填谷、平衡电网负荷从而达到调峰的目的的新型储能电站。

本发明提供的新型储能电站为电池储能电站，该电池储能电站用于平衡电网负荷，其中，该电站包电池阵列；双向逆变系统，该双向逆变系统用于利用电网的电能对所述电池阵列充电，以及将电池阵列的电能输入到电网；以及监控系统，用于检测电网的频率和相位，并控制所述双向逆变系统利用电网的电能对所述电池阵列充电、以及将电池阵列的电能以与电网的频率和相位相同步的方式输入到电网，以平衡电网负荷。

通过利用本发明提供的电池储能电站，所述监控系统可以控制所述双向逆变系统利用电网的电能对所述电池阵列充电、以及将电池阵列的电能以与电网的频率和相位相同步的方式输入到电网，从而达到了平衡电网负荷的目的。本发明提供的电池储能电站具有占地面积小、造价低、无污染、且安全性高的优点。

附图说明

图1是本发明提供的电池储能电站的结构示意图；

图2是本发明的一种实施方式的电池储能电站的结构示意图；以及

图3是根据本发明的另一种实施方式的电池储能电站的结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明。

如图1所示，本发明提供的用于平衡电网负荷的电池储能电站包括：电池阵列10；双向逆变系统20，该双向逆变系统20用于利用电网的电能对所述电池阵列10充电，以及将电池阵列10的电能输入到电网；以及监控系统30，用于检测电网的频率和相位，并控制所述双向逆变系统20利用电网的电能对所述电池阵列10充电、以及将电池阵列10的电能以与电网的频率和相位相同步的方式输入到电网，以平衡电网负荷。

所述电池阵列10中的电池组包括若干节串联的电池，所述电池可以是铁电池(即，磷酸铁锂电池，其额定电压可以为3.2V)、或者其他类型的电池。所述双向逆变系统20用于将来自电网的交流电转换为直流电，并利用该直流电对电池阵列10充电。所述双向逆变系统20还用于根据电网的频率和相位，将来自电池阵列10的直流电转换为与电网的频率和相位相同的交流电，并将该交流电输入到电网。所述双向逆变系统20可以是各种结构的双向逆变系统，只要能实现上述逆变充放电功能即可。

由于一般情况下，电网上的电能都是高压电，例如电压在10KV或者10KV以上，而电池阵列10所能承受的电压远远低于10KV，例如0.4KV。因此，优选情况下，如图2所示，所述电站还包括变压器40，该变压器40用于将来自电网的高压电转换为低压电，并将该低压电提供给所述双向逆变系统20，以使所述双向逆变系统20利用该低压电对电池阵列10充电；以及将来自所述双向逆变系统20的低压电转换为具有与电网相等的电压的高压电，并将该高压电输入到电网。

所述电池储能电站具有以下四种工作模式：

平均化工作模式

在当前时刻处于放电时间带时，监控系统30控制所述双向逆变系统20对电池阵列10进行放电；在当前时刻处于充电时间带时，监控系统30控制所述双向逆变系统20对电池阵列10进行充电；当电池阵列10放电完毕且当前时刻仍处于放电时间带时、或者当电池阵列10充电完毕且当前时刻仍处于充电时间带时，监控系统30控制所述双向逆变系统20进入待机状态，直到进入下一个时间带。

峰值削减工作模式