[实用新型]一种多元耦合储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及火电机组电网调峰调频技术领域，具体来说，涉及一种多元耦合储能系统。

背景技术

由于环境保护的压力，我国可再生能源产业发展迅速，可再生能源发电比例逐渐增大。但是由于可再生能源的波动性、跟随性以及其他制约因素，我国大部分地区抛弃可再生能源的弃风弃光问题严峻，新能源电力的消纳成为电力行业亟待解决的问题。为缓解环境保护压力、提高可再生能源利用比重，为可再生能源提供更多的发电容量空间，近年来火电机组被压低负荷，大部分主力火电机组长期较低负荷运行，调峰深度不足，能效大幅下降。同时我国电力市场体制改革有序推进，在发电侧引入了竞争机制，传统火电与可再生能源作为电力市场的主体成分之一，一同参与竞争。在新的电力供需环境下，可再生能源处于优先利用地位，火电机组则是担负稳定电网的重要电源，火电机组的容量和功率出力特性和国家电网节能减排优先消纳可再生能源的调度原则，使得火电机组承担了基本负荷和主要调峰调频任务，火电机组AGC运行方式导致煤耗增加、机组零部件寿命损耗增加等问题，且调频性能存在一定局限性。

为适应优先利用可再生能源发展的方向，能够根据市场需求灵活调节出力，让出空间更好地接纳可再生能源入网，为提高电网功率和频率的稳定性，结合市场规则和火电机组的自身特点，大力提升火电机组的市场适应能力和市场竞争力，充分挖掘结合现有火电机组的调峰调频能力，探寻提高火电机组灵活性的技术路径具有重大实际意义。将飞轮储能、热储能、电池储能等复合储能系统与火电机组并联的多元耦合储能系统，响应速度快、精确控制、双向调节能力等可提高机组的深度调峰能力和电网频率跟随能力，同时具有的调频功能，可匹配现有的机组运行模式，可同步提高电网稳定性及火电机组的运行安全与经济性，是一种应对含大规模可再生能源电网系统调峰调频需求的较佳解决方案。

因此，设计出一种多元耦合储能系统，成为火电机组提高灵活性的重要方式。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种多元耦合储能系统，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多元耦合储能系统，包括火电机组，所述火电机组分别连接有变压器一、交流开关装置、热储能模块和主变压器，所述变压器一连接有飞轮储能组模块，所述交流开关装置连接有变压器二，所述变压器二连接有电池储能组模块，所述热储能模块的左端连接有机组回热系统，所述主变压器连接有电网，所述火电机组、飞轮储能组模块、电池储能组模块和热储能模块均与调峰调频协调控制中心连接。

进一步的，所述火电机组包括锅炉，所述锅炉连接有汽轮机，所述汽轮机连接有发电机，所述发电机的右端与主变压器连接。

进一步的，所述飞轮储能组模块包括飞轮，所述飞轮通过永磁无刷直流电机连接有PWM变流器二，所述PWM变流器二连接有PWM变流器一，所述PWM变流器一的右端与变压器一连接。

进一步的，所述电池储能组模块包括电池，所述电池通过直流开关装置连接有PCS储能变流器，所述PCS储能变流器的右端与变压器二连接。

进一步的，所述热储能模块通过水泵与机组回热系统连接。

优选的，所述热储能模块包括储热罐，所述储热罐的左端与水泵连接，储热罐的右端连接有电热锅炉，所述电热锅炉的右端与火电机组连接，所述电热锅炉还与机组回热系统连接。

进一步的，所述火电机组通过导线分别连接变压器一、交流开关装置、热储能模块和主变压器。

进一步的，所述电热锅炉采用电阻式、电极式或电膜式电热锅炉。

进一步的，所述电池采用铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池、钠硫电池或全钒液流电池。

本实用新型的有益效果：本实用新型设计合理，依次利用飞轮储能组模块、电池储能组模块、热储能模块多种储能技术多元耦合对火电机组电网进行调峰调频，提高了火电机组电网功率和频率瞬态跟随能力，大幅度提高火电机组灵活性，减轻火电机组零件疲劳损伤，同时提高了机组安全性和经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种多元耦合储能系统的原理示意图；

图中：