[发明专利]一种基于充放电分流控制调频储能系统

说明书

本发明属于电化学储能应用技术领域，具体涉及一种基于充放电分流控制调频储能系统。储能管控系统实时监测并进行动态配置调整，即将3个及以上的蓄电池组串和储能变流器构成的储能单元分成两个储能子系统；储能管控系统通过AGC终端接受电网调度发出的调频功率指令。并实时监测判断当充电的储能子系统电量充满时或者放电的储能子系统电量放完时，储能管控系统重新进行动态配置调整，使得充电和放电继续有效安全分流运行，在一个动态配置调整完成至下一个动态配置调整的过程中充电的储能子系统只是充电，放电的储能子系统只是放电；极大改善储能蓄电池频繁充放电转换造成的电池损伤，有效提高了储能系统的效率、延长了储能系统的使用寿命。

技术领域

本发明属于电化学储能应用技术领域，具体涉及一种基于充放电分流控制调频储能系统。

背景技术

电池储能系统参与电网调频具有明显优势，收到业界追捧并大量应用。应用于电网(电厂)调频的电池储能系统的运行特点是需要频繁的进行充电和放电，每天平均充放电达到数百次，这对于充放电次数有限的锂电池来说，是一个巨大的挑战，严重影响锂电池储能系统的效率和寿命。如何减少锂电池的反复充放电次数，是提高调频储能系统效率和寿命及投资效益的关键问题。

发明内容

为了使储能系统安全、高效运行，提高投资效益。并解决现有技术的上述问题，本发明提出一种基于充放电分流控制调频储能系统，主要包括：电网调度终端、电网、电力线、充电储能子系统、放电储能子系统、充电储能电池管理系统、放电储能电池管理系统、储能管控系统、系统通信线路、AGC终端、充电变压器、放电变压器、电网通信线路，其特征是：

储能系统由3个及以上的蓄电池组串和储能变流器构成的储能单元组成，将储能系统的储能单元动态分为充电储能子系统和放电储能子系统，充电储能子系统动态配置的储能容量是放电储能子系统的N倍及以上，N＝电池最大放电倍率/电池最大充电倍率，并且放电储能子系统的额定功率满足电网调频的功率需求；

配置充电储能电池管理系统的充电储能子系统和配置放电储能电池管理系统的放电储能子系统分别通过充电变压器、放电变压器连接电网的电力线，构成储能系统进行调频充放电的电力路径；

电网调度终端通过电网通信线路连接AGC终端，并由AGC终端通过系统通信线路连接储能管控系统，构成电网调度进行调频功率调度的通信链路；

储能管控系统通过系统通信线路分别连接充电储能子系统、放电储能子系统、充电储能电池管理系统、放电储能电池管理系统，构成调频电池储能系统进行调频功率响应的控制通信链路；

一种基于充放电分流控制调频储能系统的运行控制方法为：

调频储能系统开启运行正常时，储能管控系统实时监测并根据充电储能电池管理系统、放电储能电池管理系统的电量数据，进行动态配置调整，即将3个及以上的蓄电池组串和储能变流器构成的储能单元分成两个储能子系统，按照充电储能子系统动态配置的额定储能容量是放电储能子系统配置的额定储能容量的N倍，并且其中存储电量较少的储能单元配置为充电储能子系统，即充电储能子系统，同时将其余存储电量较多的储能单元配置为放电储能子系统，即放电储能子系统；

储能管控系统通过AGC终端接受电网调度终端发出的调频功率指令，若判断为正功率需求指令时，控制放电储能子系统按照电网调度要求的放电功率进行放电；若判断为负功率需求指令时，控制充电储能子系统按照电网调度要求的充电功率进行充电；

储能管控系统实时监测并根据充电储能电池管理系统、放电储能电池管理系统的电量数据进行判断，当充电的储能子系统电量充满时或者放电的储能子系统电量放完时，二者任何一个先到达时，储能管控系统重新进行动态配置调整，使得充电和放电继续有效安全分流运行，在一个动态配置调整完成至下一个动态配置调整的过程中充电的储能子系统只是充电，放电的储能子系统只是放电。