[发明专利]应用于海上风电场的储能方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种应用于海上风电场的储能方法及系统。

背景技术

海上风电场由于离陆地较远，通常通过背靠背高压直流系统或柔性直流系统与陆地上电力系统进行连接，如图1所示，高压直流系统的两个变流器(整流器和逆变器)之间，通常经过直流海底电缆进行连接。部分距离较近的海上风电场，也可以不采用高压直流系统，直接与陆上电力系统进行连接，如图2所示。

然而，由于风速变化快，因此海上风电场输出功率也时刻发生较大的变化，如图3所示，这导致图1和图2中的交流母线2#的电压会不断发生较大的变化，影响了陆上电力系统的电能质量和安全稳定运行。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种应用于海上风电场的储能方法及系统，以至少解决平滑海上风电系统功率输出波动、低压穿越的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种应用于海上风电场的储能系统，包括：与海底电缆连接的传输电缆，用于传输电能；功率变换装置，与所述传输电缆连接，用于对接收到的电能进行功率转换；储能装置，与所述功率变换装置连接，用于存储经功率转换后的电能。

进一步地，所述功率变换装置为直流变换器；所述直流变换器用于将来自所述传输电缆的具有第一电压的直流电能转换为具有第二电压的直流电能，或者，将来自所述储能装置的具有第二电压的直流电能转换为具有第一电压的直流电能；所述储能装置还用于接收并存储所述具有第二电压的直流电能；所述传输电缆还用于接收所述具有第一电压的直流电能。

进一步地，所述第一电压高于所述第二电压，所述传输电缆为直流电缆。

进一步地，所述功率变换装置为逆变器；其中，所述逆变器用于将来自所述传输电缆的具有第三电压的交流电能转换为具有第四电压的直流电能，或者，将来自所述储能装置的具有第四电压的直流电能转换为具有第三电压的交流电能；所述储能装置还用于接收并存储所述具有第四电压的直流电能；所述传输电缆还用于接收所述具有第三电压的交流电能。

进一步地，所述第三电压高于所述第四电压，所述传输电缆为交流电缆。

进一步地，所述系统还包括：用于承载所述功率变换装置以及储能装置的承载装置。

进一步地，所述承载装置为船。

进一步地，所述储能装置包括以下一种或几种储能元件的组合：涡轮、铅酸电池、液态电池以及压缩空气储能系统。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种应用于海上风电场的储能方法，包括：接收经传输电缆传输的电能；对接收到的所述电能进行功率转换；存储经功率转换后的电能；其中，当需输出存储的电能时，将所述存储的电能进行功率转换，并经所述传输电缆传输至海底电缆。

进一步地，所述对接收到的所述电能进行功率转换包括：将来自所述传输电缆的具有第一电压的直流电能转换为具有第二电压的直流电能；所述将所述存储的电能进行功率转换包括：将存储的所述具有第二电压的直流电能转换为所述具有第一电压的直流电能；其中，所述第一电压高于所述第二电压。

进一步地，所述对接收到的所述电能进行功率转换包括：将来自所述传输电缆的具有第三电压的交流电能转换为具有第四电压的直流电能；所述将所述存储的电能进行功率转换包括：将存储的所述具有第四电压的直流电能转换为所述具有第三电压的交流电能；其中，所述第三电压高于所述第四电压。

在本发明实施例中，采用设置与海底电缆连接的传输电缆、与传输电缆连接的功率变换装置以及与功率变换装置连接的储能装置的方式，通过储能装置存储电能，在海上风电场输出功率发生变化时进行调节，达到了陆上风电系统接收到较为稳定的电能的目的，从而实现了增强陆上电力系统的电能稳定性及安全性的技术效果，进而解决了平滑海上风电系统功率输出波动、低压穿越的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种海上风电场与陆上电力系统连接的示意图；

图2是根据现有技术的另一种海上风电场与陆上电力系统连接的示意图；

图3是根据现有技术的海上风电场输出功率随时间变化的示意图；

图4根据是本发明实施例的一种可选的应用于海上风电场的储能系统的结构示意图；

图5根据是本发明实施例的另一种可选的应用于海上风电场的储能系统的结构示意图；