[发明专利]用于存储和传输电力的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量存储和传输系统，尤其是DC传输系统。

背景技术

经常期望运输系统克服长距离并且穿越不存在合适的发电系统的区域。直流(DC)传输是用于这种长距离的经济电力传输的合适的传输方法。

已知DC传输系统用于两个远程系统之间的能量传递。由此，第一转换器（converter）站通常定位为靠近位于DC传输线路的一端的发电单元，并且第二转换器站在负载中心位于DC传输线路的另一端。

一些更复杂的DC传输系统包括双向转换器站并且允许通过双向转换器站控制电流流动方向。

全世界的运输产生大量的二氧化碳排放并因此对环境具有负面影响。因此希望为运输系统(尤其是铁路车辆)提供来自可再生能源的能量。

然而，运输系统必须高度可靠。相反地，可再生能源是间歇的并且它们的能量输出量存在波动。

此外，运输系统的电力需求通常也波动，因为车辆经常启动和停止。

因此，本发明的目的在于提供一种允许补偿能量供应和需求的波动的能量存储和传输系统。

这个目的通过独立权利要求来实现。有益的特征定义于从属权利要求中。在下面的详细描述中，另外的目的和优点是清楚的。

发明内容

本发明公开了一种用于存储和传输电力的系统，包括至少一个存储系统、至少一个双向转换器、耦合到网络的至少一个负载，其中所述负载适应于既从网络接收电力又向网络提供电力，其中第一存储系统用于存储电源的电力，其中第一存储系统通过DC电力传输系统连接到第一双向转换器，其中第一双向转换器连接到AC网络，且其中AC网络连接到第一负载。

根据本发明的系统包括至少一个能量存储器以补偿至少一个能源的能量输出变化。因此使得可以把具有波动的能量输出的能源用于需要无变化的能量供应的应用。

由此，根据本发明的系统实现把可再生能源(例如，太阳能或风力发电厂)用于这些应用而不需要用作能量存储器的国家或地区电网。

需要无变化的能量供应的应用包括运输系统。因此，根据本发明的系统允许运输系统(例如，铁路系统)的气候友好的能量供应。

有益地，根据本发明的系统允许双向能量流。负载不仅消耗能量，它也可以把能量馈送回该系统。

本发明的其它优点在于：由负载馈入的能量不仅可在本地存储，还可以传递给DC传输系统并且从DC传输系统传递给另一存储器。

附图说明

现在将参照附图作为示例描述本发明的实施例，其中：

图1：显示具有通过中央存储器连接到DC传输系统的发送端的电源的存储和传输系统。

图2：显示具有直接或者通过中央存储器连接到DC传输系统的电源的存储和传输系统。

图3：显示具有几个电源和中央存储器的存储和传输系统，其中电源和存储器连接到DC传输系统。

具体实施方式

如图1中所示，根据本发明的系统包括中央存储系统CST1。中央存储系统连接到电源系统RES11并用于存储电力，这允许补偿电源系统的能量输出变化。

电源系统RES11包括单个电源或几个电源，其中所述几个电源被一起管理。优选地，该电源系统包括可再生电源，像是风力发电厂或者太阳能发电厂。

另外，前述中央存储系统CST1通过高压直流电力传输系统(以下，称为HVDC传输系统)连接到双向转换器站CON12、CON13。HVDC传输系统允许长距离的经济电力传输，并且不仅针对HVDC链路而且针对周围的电气系统允许电力流的快速控制。

中央存储系统CST1通过AC/DC或DC/DC转换器站CON11连接到HVDC传输系统，并包括氢存储器、熔盐存储器或抽水（pumped hydro）存储器。此外，控制器CTR1连接到中央存储系统CST1。

另外，备用电源BAS1通过转换器站CON11连接到HVDC传输系统以用于补偿可再生电源系统的变化。备用电源包括一个或多个AC或DC电源并且转换器站CON11分别包括AC/DC转换器或DC/DC转换器。

上述双向转换器站CON12、CON13连接到AC供电网络，并且负载LOA11、LOA12耦合到该AC供电网络。作为示例，这些负载是铁路车辆。

铁路车辆适应于既从AC供电网络接收电力又向AC供电网络提供电力。

如图1中另外所示，AC供电网络包括开关SW11、SW21，开关SW11、SW21允许把AC供电网络分割成子区。子区能够被独立供电。因此，能够仅为存在铁路车辆的子区提供电力。