[发明专利]一种优化配置的安全高效调频电池储能系统

权利要求书

1.一种优化配置的安全高效调频电池储能系统，主要包括：电网调度终端(1)、电网(2)、电网电力线(3)、电力通信线(4)、AGC终端(5)、调频储能控制系统(6)、储能系统通信线路(7)、第1储能子系统第1储能单元(11)、第1储能子系统第m储能单元(1m)、第1储能子系统第1变压器(11a)、第1储能子系统第m变压器(1ma)、第2储能子系统第1储能单元(21)、第2储能子系统第n储能单元(2n)、第2储能子系统第1变压器(21a)、第2储能子系统第n变压器(2na)、第3储能子系统第1储能单元(31)、第3储能子系统第k储能单元(3k)、第3储能子系统第1变压器(31a)、第3储能子系统第k变压器(3ka)，其中：

第1储能子系统第1储能单元(11)、第1储能子系统第m储能单元(1m)分别通过第1储能子系统第1变压器(11a)、第1储能子系统第m变压器(1ma)接入电网(2)的电网电力线(3)，构成第1调频储能子系统与储能系统调频电力路径；

第2储能子系统第1储能单元(21)、第2储能子系统第n储能单元(2n)分别通过第2储能子系统第1变压器(21a)、第2储能子系统第n变压器(2na)接入电网(2)的电网电力线(3)，构成第2调频储能子系统与储能系统调频电力路径；

第3储能子系统第1储能单元(31)、第3储能子系统第k储能单元(3k)分别通过第3储能子系统第1变压器(31a)、第3储能子系统第k变压器(3ka)接入电网(2)的电网电力线(3)，构成第2调频储能子系统与储能系统调频电力路径；

电网调度终端(1)通过电力通信线(4)连接AGC终端(5)，构成电网调频调度控制指令下达的通信链路；

调频储能控制系统(6)通过储能系统通信线路(7)分别连接第1储能子系统第1储能单元(11)、第1储能子系统第m储能单元(1m)、第2储能子系统第1储能单元(21)、第2储能子系统第n储能单元(2n)、第3储能子系统第1储能单元(31)、第3储能子系统第k储能单元(3k)，构成调频储能系统调频控制的通信链路；

调频储能系统的特征还在于：整体调频储能系统分成3个调频储能子系统组成，每一个调频储能子系统的额定充放电功率≥电网调频需要的功率，且每一个调频储能子系统的功率和储能容量相等；

一种优化配置的安全高效调频电池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，调频储能控制系统(6)实时监测并将3个中两个存储电量较少的调频储能子系统指定为充电调频储能子系统，同时将3个调频储能子系统中存储电量较多的1个调频储能子系统指定为放电调频储能子系统；

调频储能控制系统(6)通过AGC终端(5)接受电网调度终端(1)发出的调频功率指令，若判断为正功率调频需求指令时，控制放电调频储能子系统按照电网调度要求的放电功率进行放电；若判断为负功率调频需求指令时，控制2个充电调频储能子系统按照电网调度要求的充电功率进行充电；

调频储能控制系统(6)实时执行电网调度终端(1)通过AGC终端(5)发出的调频功率指令并实时监测3个调频储能子系统的存储电量数据进行判断，当充电的2个调频储能子系统中的1个调频储能子系统电量充满时或者放电的调频储能子系统存储电量放完时，二者任何一个先到达时，调频储能控制系统(6)进行动态调整：将当前充电电量已经满的调频储能子系统指定为放电调频储能子系统，同时将当前放电的调频储能子系统指定为充电调频储能子系统，使得充电的调频储能子系统额定储能容量始终保持两倍于放电的调频储能子系统额定储能容量，在一个动态调整过程中充电的储能子系统额定储能容量始终保持两倍于放电的调频储能子系统的额定储能容量且只是充电，另一个放电的调频储能子系统只是放电。

2.根据权利要求1所述一种优化配置的安全高效调频电池储能系统，其特征是组成调频储能子系统的储能单元是由蓄电池组串、电池管理系统BMS、储能变流器及配件连接构成。

3.根据权利要求1所述一种优化配置的安全高效调频电池储能系统，其特征是调频储能控制系统(6)主要包括：计算机实时控制模块(601)、预置系统程序模块(602)、数据存储模电路块(603)、时钟电路模块(604)、通信管理模块(605)、电源电路模块(606)、控制总线(607)，其中：

计算机实时控制模块(601)通过控制总线(607)分别连接预置系统程序模块(602)、数据存储模电路块(603)、时钟电路模块(604)、通信管理模块(605)、电源电路模块(606)，构成调频储能管控系统及控制与通信链路；

计算机实时控制模块(601)通过通信管理模块(605)连接电力通信线(4)及AGC终端(5)接受电网调度终端(1)发出的调频功率指令，并通过通信管理模块(605)连接储能系统通信线路(7)及调频储能系统，构成调频功率分配及调频储能系统监控的控制链路。