[发明专利]一种大型风电场储能接入系统

说明书

技术领域

本发明涉及储能系统，特别涉及一种大型风电场储能接入系统。

背景技术

目前市面上面向家庭单元的风电供电产品主要有两种形式：1、并网供电：风电供电源产生的电能经过并网逆变器与市网融合共同为负载供电；2、离网供电：风电供电源产生的电能与市网隔离独立为负载供电。无论是并网还是离网，都需要配属一定容量的储能，以保证供电质量，并且可以充分利用风电产生的电能。

并网供电的特点在于，风电电能与市网接入同一母线，同时为负载供电。如果风电电能超过负载功率，多于的风电电能反向馈网；如果风电电能不能满足负载功率，市网并流补充。因此并网供电模式的优点在于，系统设计的约束条件少，灵活性大。但其主要缺点是：在风电并网供电模式下，并网逆变器是基于市网电压确定其输出电压幅值和相位的，即风电供电受制于市网的供电状态，一旦市网掉电，并网逆变器就失去了参照基准，因此风电并网供电不能在孤岛模式下运行。并且当市网掉电时，要求并网逆变器具有实时检测能力，并且即时停止工作，以避免风电供电源产生的电流馈至市网，即要求具有防孤岛效应。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型风电场储能接入系统，解决了风电系统并网的技术难题，并能够实现信息交互及其外部的信息交互的实时性差缺陷。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大型风电场储能接入系统，其特点是，包含：市网、风电供电源、风电双模逆变器、储能电池、储能双向变流器、用户负载和吸收负载，其中：

所述市网用于对所述用户负载供电，以及承载风电馈网电能；

所述风电供电源和所述风电双模逆变器连接之后，用于对所述用户负载供电，以及向所述市网馈电，所述风电双模逆变器用于跟随所述市网电压或者自整定输出电压；

所述储能电池和所述储能双向变流器连接之后，与所述风电供电源以及所述风电双模逆变器连接，用于通过所述风电供电源对所述储能电池充电，以及通过所述风电双模逆变器对所述用户负载供电，所述储能双向变流器用于控制对所述储能电池的充放电；

所述吸收负载和所述风电供电源连接，用于消耗所述风电供电源对所述用户负载供电以及对所述储能电池充电之后的剩余电能。

所述大型风电场储能接入系统在风电并网及带载，风电并网、带载、充电及馈网两种模式下工作。

所述的风电并网及带载模式包括：

当所述用户负载功率小于所述风电供电源的功率且所述储能电池经判断无需充电时，所述风电供电源独立为所述用户负载供电，同时剩余电能馈至所述市网，其中所述风电双模逆变器输出电压跟随所述市网电压，所述储能双向变流器处于截止状态。

所述的风电

并网、带载、充电及馈网模式包括：

当所述用户负载功率小于所述风电供电源的功率且所述储能电池经判断需优先充电时，所述风电供电源独立为所述用户负载供电以及为所述储能电池充电，然后剩余电能馈至所述市网，其中所述风电双模逆变器输出电压跟随所述市网电压，所述储能双向变流器处于充电控制状态。

所述的储能双向变流器包含：

第一处理器、第二处理器；

双端口存储器和至少一个FPGA；所述双端口存储器通过并口总线连接在第一处理器和第二处理器之间，用于实现第一处理器和第二处理器间的内部数据的交互，所述至少一个FPGA分别通过总线与第一处理器和第二处理器连接，且所述至少一个FPGA内部包含多个模块，每个模块的地址分别映射到所述第一处理器和第二处理器的总线地址空间上，所述第一处理器和第二处理器通过读写相应地址空间的数据来实现变流器的控制。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明解决了风电系统并网的技术难题，并能够实现信息交互及其外部的信息交互的实时性差缺陷。

附图说明

图1为本发明一种大型风电场储能接入系统的系统示意图。

图2为本发明一种大型风电场储能接入系统的储能双向变流器的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种大型风电场储能接入系统，包含：市网100、风电供电源200、风电双模逆变器300、储能电池400、储能双向变流器500、用户负载600和吸收负载700，该系统包括三条供电支路：市电支路、风电支路和储能支路，以及两条负载支路：用户负载支路和吸收负载支路。