[发明专利]一种提升风电消纳的系统及方法

说明书

本发明涉及一种提升风电消纳的系统及方法，所述系统包括：所述风电机组输出通过风电系统交流母线汇流，所述风电系统交流母线经风电系统变压器并通过输电线路接入电网，所述电池储能系统通过储能及供热系统交流母线汇流，所述储能及供热系统交流母线经储能及供热系统变压器并通过输电线路接入电网，所述供热系统与所述储能及供热系统交流母线连接；本发明提供的技术方案，通过电池储能系统快速响应特性解决蓄热式锅炉调节速率与风功率快速波动不匹配问题，通过电池储能系统电能双向调节能力实现联合系统多目标运行，实现风电功率的最大消纳。

技术领域

本发明涉及新能源发电及储能领域，具体涉及一种提升风电消纳的系统及方法。

背景技术

近年来我国风电装机容量持续增长，截至2016年6月底，累计并网容量达到1.37亿千瓦。但与之相伴的是风电弃风电量的不断增加，2016年上半年风电弃风电量达323亿千瓦时，造成了清洁能源的极大浪费。供热地区源荷供需矛盾更加明显，尤其冬季供热期用于电网调峰的火电机组调峰能力骤减，电网接纳风电的空间减小，进一步引发高比例弃风，以致风电平均利用小时数连续多年处于全国最低水平，风电就地消纳能力不足已成为制约风电发展的主要因素。针对风电本地消纳困难的问题，蓄热式电锅炉可利用风电场在夜间负荷低谷期的弃风电量产生的热量，部分直接用于夜间电网低谷时段时居民供热，另一部分储存蓄热装置内，用于白天电网非低谷时段时居民供热。风电供暖项目的推广应用，增加了电网低谷负荷，在提升风电就地消纳能力方面发挥了一定作用。

但是，为进一步提高风电利用比例，在技术方面有两个问题需要解决。目前，蓄热式电锅炉功率调节受机械部件制约，调节速率与风功率快速波动不匹配。大容量的蓄热式电锅炉一般为电极式，需要通过机械系统控制电极棒在电流载体中的位置来实现功率调节，为保证设备寿命，机械臂无法进行频繁调整且调节速度有限，导致电锅炉功率调节速率过慢，无法适应风功率快速波动，同时，由于受功率调节速度、深度与频次的制约且仅能单向调节的限制，风电-蓄热式电锅炉目前运行方式单一，无法实现跟踪风电出力运行。

发明内容

本发明提供一种提升风电消纳的系统及方法，其目的是通过电池储能系统快速响应特性解决蓄热式锅炉调节速率与风功率快速波动不匹配问题，通过电池储能系统电能双向调节能力实现联合系统多目标运行，实现风电功率的最大消纳。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种提升风电消纳的系统，其改进之处在于，包括：

风电机组、风电系统交流母线、风电系统变压器、电池储能系统、储能变压器、供热系统、储能及供热系统交流母线、储能及供热系统变压器、输电线路及电网；

所述风电机组输出通过风电系统交流母线汇流，所述风电系统交流母线经风电系统变压器并通过输电线路接入电网，所述电池储能系统通过储能及供热系统交流母线汇流，所述储能及供热系统交流母线经储能及供热系统变压器并通过输电线路接入电网，所述供热系统与所述储能及供热系统交流母线连接；

所述风电机组，用于将风能转化为交流电能；

所述风电系统交流母线，用于将多台风电机组发电汇流；

所述风电系统变压器，用于将风电系统交流母线的低压电能转化为高压电能并输送至输电线路；

所述输电线路，用于将风电机组发电输送至用电设备及电网；

所述储能及供热系统变压器，用于将输电线路中的高压电能转化为中压电能供给储能及供热系统交流母线；

所述储能及供热系统交流母线，用于将储能及供热系统变压器转化的中压电能供给电池储能系统及供热系统，同时将电池储能系统发出电能供给供热系统；