[发明专利]一种储能调频系统及方法

说明书

本发明涉及电力系统的调度与运行，具体涉及一种储能调频方法。方法包括如下过程：电力系统发出能量吞吐、调频指令信息；蓄电池接收到充放电指令信息，超级电容接收到充放电指令信息；第一DC/AC电路输出相应的电压幅值，第二DC/AC电路输出相应的电压幅值；根据基波能量等效电路，得出中频变压器两侧的相位差；PCS负责稳定直流电容器的电压；采用载波调制技术得到各开关器件的驱动脉冲。本发明中，采用蓄电池和超级电容作为储能介质，既可以发挥蓄电池的能量密度大，成本低廉，类型多样等特点；又可以发挥超级电容充放电功率大，动态响应好的优势，达到两种储能介质的混合利用，提高储能系统特性。

技术领域：

本发明涉及电力系统的调度与运行，具体涉及一种储能调频方法。

背景技术：

由于自然条件和天气条件的突变性与不确定性，风力发电和光伏发电功率波动性较大，不利于电网进行调度和调整，“弃光”、“弃风”现象时有发生，降了发电量和机组的利用率，不利于系统的经济性运行。此外，电力系统中峰谷负荷变化巨大，也需要安装相应储能设备实现削峰填谷。根据不同类型的储能介质的功率等级和可放电时长，并结合各种储能介质的成本因素，可以看出蓄电池储能在能量密度等方面有优势；而超级电容则在响应速度方面有优势。将二者结合构成混合储能系统，具备能量密度和响应速度两个方面的优势。

发明内容：

本发明提供了一种结合了蓄电池和超级电容的储能调频方法，该方法可以将超级电容和蓄电池的优点进行结合，可实现超级电容和蓄电池的各自充放电能量控制，完成平滑风力发电、光伏发电的发电功率，并辅助完成电力系统削峰填谷的作用。具体技术方案如下：

一种储能调频系统，包括：蓄电池1、超级电容3、第一DC/AC电路2、第二DC/AC电路4、中频变压器5、第三DC/AC电路6、直流电容器7、PCS电路；所述蓄电池1的直流电通过第一DC/AC电路2转换为中频交流电；所述超级电容3的直流电通过第二DC/AC电路4转化为中频交流电；第一DC/AC电路2和第二DC/AC电路4的输出串联后产生的交流电接到中频变压器5的输入侧，中频变压器的输出侧与第三DC/AC电路6相连；第三DC/AC电路6并接直流电容器7和PCS电路；PCS电路连接电网。

在上述储能调频系统上实现的一种储能调频方法，包括如下过程：

步骤1：电力系统发出能量吞吐、调频指令信息；

步骤2：蓄电池接收到充放电指令信息，超级电容接收到充放电指令信息；

步骤3：第一DC/AC电路输出相应的电压幅值，第二DC/AC电路输出相应的电压幅值；

步骤4：根据基波能量等效电路，得出中频变压器两侧的相位差；PCS负责稳定直流电容器的电压；

步骤5：采用载波调制技术得到各开关器件的驱动脉冲。

所述第一DC/AC电路、第二DC/AC电路、第三DC/AC电路可以为半桥结构、H桥结构和多电平结构中的任何一种；所述PCS电路可以为三相全桥逆变电路、三相多电平逆变器电路中的任何一种。