[实用新型]具有混合储能装置的储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源发电储能技术领域，尤其涉及一种具有混合储能装置的储能系统。

背景技术

在具有可再生能源的光伏发电系统中添加储能装置，用来承担光伏电源波动造成的功率差额，将光伏发电单元与电网之间的功率进行解耦，从而稳定间歇式光伏电源的功率输出，降低对敏感负荷及电网的冲击。更为重要的是，在系统离网运行模式时，能为系统提供电压和频率支撑，改善系统的稳定性。因此，储能装置的合理利用对光伏等可再生能源发电系统的经济、安全、可靠运行至关重要。

能量型蓄电池凭借其技术成熟、价格低廉、构造成本低、免维护、能量密度大等优点，成为光伏发电系统中最常用也是最重要的储能装置。但由于光伏电源受光照强度、温度等影响的随机性波动，使得系统的瞬时功率不平衡，造成蓄电池的多次小循环充放电，明显恶化蓄电池的充放电工作环境，大大缩短蓄电池的使用寿命，同时由于蓄电池的过早老化报废，带来了严重的环境污染，加大了系统的投资成本。

目前，光伏发电系统主要采用单一储能技术，而对于系统中的混合储能技术研究相对较少，并且只处于实验室研究阶段，在此方面存在极大的发展空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种具有混合储能装置的储能系统，具有能量型蓄电池组和功率型超级电容器组构成的混合储能装置，该储能系统能够对系统中功率差额的高频、低频分量进行分解，分别由超级电容器组和能量型蓄电池组承担，以实现对两种不同类型储能装置互补优化的协调控制。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有混合储能装置的储能系统，包括：

太阳能光伏阵列、前级单向Boost升压DC/DC变换器、能量型蓄电池组、功率型超级电容器组、第一双向DC/DC功率变换器、第二双向DC/DC功率变换器、后级DC/AC全桥变换器和中心控制器；

太阳能光伏阵列通过前级单向Boost升压DC/DC变换器连接直流母线；能量型蓄电池组通过第一双向DC/DC功率变换器连接到直流母线；超级电容器组通过第二双向DC/DC功率变换器连接到直流母线；所述中心控制器通过控制总线与前级单向Boost升压DC/DC变换器、第一双向DC/DC功率变换器、第二双向DC/DC功率变换器和后级DC/AC全桥变换器相连接；

所述中心控制器基于不同频率分量对所述储能系统的负荷功率进行分离，得到第一频率分量负荷功率和第二频率分量负荷功率；

所述能量型蓄电池组承担所述第一频率分量负荷功率；

所述功率型超级电容器组承担所述第二频率分量负荷功率。

优选的，所述中心控制器对所述能量型蓄电池组和所述功率型超级电容器组的荷电状态进行在线监测。

优选的，所述储能系统还包括静态开关和电网；

通过所述静态开关将所述系统与电网进行并网连接。

本实用新型实施例提供的具有混合储能装置的储能系统，具有能量型蓄电池组和功率型超级电容器组构成的混合储能装置，该储能系统能够对系统中功率差额的高频、低频分量进行分解，分别由超级电容器组和能量型蓄电池组承担，以实现对两种不同类型储能装置互补优化的协调控制。大大优化了蓄电池的工作环境，减小了蓄电池因多次小循环充放电寿命降低、以及由于蓄电池的过早老化报废，带来的严重环境污染，降低了系统投资成本、增强了系统的功率输出能力和经济性，并确保系统在孤岛、并网模式下的稳定运行，及孤岛、并网之间的无缝动态切换，提高了系统的稳定性和可靠性。在光伏发电、风力发电、新型混合电动汽车等领域具有很高的实际应用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种具有混合储能装置的光伏系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多个混合储能装置间的互补优化控制方法流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的具有混合储能装置的储能系统。在本例中，具体以光伏系统为例，示出了本实用新型实施例提供的一种具有混合储能装置的光伏系统的结构示意图。如图所示，该系统由太阳能光伏阵列1、前级单向Boost升压DC/DC变换器2、能量型蓄电池组3、功率型超级电容器组4、双向DC/DC功率变换器5、双向DC/DC功率变换器6、后级DC/AC全桥变换器7、静态开关8、电网9和中心控制器10组成。