[发明专利]一种应用于电网调峰和调频的高压飞轮联合化学电池储能系统

权利要求书

1.一种应用于电网调峰和调频的高压飞轮联合化学电池储能系统，其特征在于包括：国家电网(14)、存储电能的飞轮电池控制单元(20)、存储电能的化学电池控制单元(21)、用于监控国家电网(14)需求状态并控制飞轮电池单元(20)和化学电池控制单元(21)的主控制系统(3)；

所述国家电网(14)根据峰值需求状态发出控制信号至所述主控制系统(3)；

所述飞轮电池控制单元(20)接收所述主控制系统(3)的控制信号向所述国家电网(14)进行调峰和调频；

所述化学电池控制单元(21)接收所述主控制系统(3)的控制信号向所述国家电网(14)进行深度调峰；

所述飞轮电池控制单元(20)包括控制器c(10)、AC滤波器(11)、AC/DC/AC双向变流器a(12)和飞轮电池(13)，所述AC滤波器(11)一端通过三相交流电与国家电网(14)相连接，所述AC滤波器(11)的另一端与AC/DC/AC双向变流器a(12)相连接，所述AC/DC/AC双向变流器a(12)的另一端与所述飞轮电池(13)相连接，通过所述控制器c(10)与所述AC/DC/AC双向变流器a(12)和飞轮电池(13)相连接；

所述飞轮电池(13)包括电机主轴(30)和电机定子(32)；所述电机定子(32)通过三相交流电与所述AC/DC/AC双向变流器a(12)相连接，所述飞轮电池(13)在电机主轴(30)端与控制器c(10)相连接；

所述化学电池控制单元(21)包括控制器d(15)、AC/DC/AC双向变流器b(16)和化学电池(17)，所述AC/DC/AC双向变流器b(16)一端通过三相交流电与国家电网(14)相连接，所述AC/DC/AC双向变流器b(16)另一端与化学电池(17)相连接，所述控制器d(15)与AC/DC/AC双向变流器b(16)和化学电池(17)相连接；

所述主控制系统(3)与控制器c(10)和控制器d(15)相连接；

工作状态下：所述主控制系统(3)接收国家电网(14)用电能需求指令，主控制系统(3)控制飞轮电池控制单元(20)和化学电池控制单元(21)释放电能给国家电网(14)补充；所述主控制系统(3)接收到国家电网(14)电能超负荷指令，所述主控制系统(3)将国家电网(14)多余的电能转移给飞轮电池控制单元(20)和化学电池控制单元(21)储存；

上述控制过程实现了飞轮电池控制单元(20)对国家电网(14)的调峰和调频控制，实现了化学电池控制单元(21)对国家电网(14)的深度调峰控制。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电网调峰和调频的高压飞轮联合化学电池储能系统，其特征还在于：所述飞轮电池(13)还包括电池外壳(31)、电机转子(33)、蓄能飞轮(34)、磁悬浮轴承(35)、磁定子(36)和真空泵(37)，所述电机主轴(30)与所述电机转子(33)、所述蓄能飞轮(34)、所述磁悬浮轴承(35)相连接，所述磁定子(36)固定在所述电池外壳(31)的内壁上，所述真空泵(37)与所述电池外壳(31)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电网调峰和调频的高压飞轮联合化学电池储能系统，其特征还在于：所述飞轮电池(13)选用高压飞轮电池，所述高压飞轮电池的电压范围1KV-10KV。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电网调峰和调频的高压飞轮联合化学电池储能系统，其特征还在于：所述化学电池(17)包括磷酸铁锂电池组、三元锂电池组和镍氢电池组。