[實用新型]一種儲能接入系統

有效

• 申請號: 201220494193.7
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN202817914U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陳國棟;王偉岸;邢新波;王敏利;葉傅華;王山山;劉增;繆勇
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J3/32
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

技術領域

本實用新型涉及電力系統儲能技術領域，涉及一種儲能接入系統。

背景技術

為使電力系統穩定運行，必須控制它的發電、輸電、配電與用電同時完成，并且使其時刻處于動態平衡狀態中。如果出現瞬時的功率不平衡，就會造成系統安全穩定問題。光伏發電、風力發電等綠色新能源由于自身所固有的隨機性、間歇性的特點，使得其不可能像其它傳統電源一樣制定和實施準確的發電計劃，這給電網的運行調度帶來巨大壓力；同時，可再生能源的大規模接入給電網帶來了無功、潮流分布、調頻、調峰、電能質量等問題，給電網穩定運行造成很大的影響。

儲能系統可以平抑系統出現的瞬時功率不平衡，起到能量的緩沖平衡作用，它的應用一方面可以彌補間歇性新能源負荷出力隨機的缺點，平衡負荷波動，減小新能源并網對電網運行的影響；另一方面儲能還可以參與到電網的運行控制，提高電網運行的穩定性、可靠性和經濟性。

常見的儲能電池有鋰電池，液流電池，鈉硫電池，鉛酸電池等能量型電池，此類電池明顯的特點是充放電電流需盡量平穩，不宜頻繁啟動，動態響應較慢，限于制造水平循環壽命較低；超級電容器（超級電容電池）是近年來發展較快的功率型儲能元件，它具有的功率密度大、充放電速度快、工作溫度寬、使用壽命長等優點，也具有能量密度偏低等劣勢。從能量密度、功率密度、循環壽命和產品成本等方面來評價，每種電池都有其各自的優勢與不足。如何充分利用各種儲能電池的優缺點，根據實際應用情況選配相應的儲能電池組成混合儲能系統，并將其成功接入電網是本申請人致力于解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種儲能接入系統，將相同或者不同類型的多個儲能電池進行組合，并接入電網。通過各個儲能電池獨立工作，根據不同的控制目標調用相應的儲能電池，從而最大限度的發揮現有儲能電池的特點，實現大規模儲能電池直接并聯運行。

實現上述目的的技術方案是：

一種儲能接入系統，接在多個儲能電池與電網之間，該儲能接入系統包括雙向PWM（脈沖寬度調制）整流器、交流LCL濾波電路和一控制系統，所述雙向PWM整流器的交流側通過所述交流LCL濾波電路接入所述電網，

所述儲能接入系統還包括直流母線、與所述多個儲能電池一一對應的多個雙向DC/DC（直流/直流）變換器以及與所述多個雙向DC/DC變換器一一對應的多個直流LC濾波電路，其中：

每個雙向DC/DC變換器，其低壓側通過與其對應的直流LC濾波電路連接對應的儲能電池，其高壓側通過所述直流母線連接所述雙向PWM整流器的直流側；

所述控制系統采集各類電壓信號和各類電流信號，通過計算，分別生成用于控制雙向PWM整流器的第一驅動信號以及用于控制相應的雙向DC/DC變換器的各個第二驅動信號。

在上述的儲能接入系統中，所述的控制系統包括相互連接的DSP（數字信號處理）芯片和FPGA（Field-Programmable?Gate?Array，現場可編程門陣列）芯片，其中：

所述DSP芯片采集所述雙向PWM整流器的交流側的交流電壓和交流電流，并且采集所述直流母線的直流電壓，通過閉環控制計算出控制所述雙向PWM整流器的占空比，所述FPGA芯片根據該占空比生成所述第一驅動信號并傳輸給所述雙向PWM整流器；

針對每個雙向DC/DC變換器，所述DSP芯片采集與該雙向DC/DC變換器對應的儲能電池的電池電壓和電池電流，并采集所述直流母線的直流電壓，通過閉環控制計算出控制該雙向DC/DC變換器的占空比，所述FPGA芯片根據該占空比生成一個第二驅動信號并傳輸給該雙向DC/DC變換器。

在上述的儲能接入系統中，所述的儲能電池為鋰電池、液流電池、鈉硫電池、鉛酸電池或者超級電容器。

在上述的儲能接入系統中，所述控制系統還包括與所述DSP芯片分別連接的CAN（控制器局域網絡）通信模塊以及RS485通信模塊，其中：

CAN通信模塊，與電池管理系統通信，實時獲取各個儲能電池的工作狀態；

RS485通信模塊，與上位機通信，接受調度指令并上傳本地測量數據。

在上述的儲能接入系統中，所述DSP芯片通過電壓傳感器采集各類電壓信號，通過電流傳感器采集各類電流信號。

在上述的儲能接入系統中，所述雙向PWM整流器維持所述直流母線的直流電壓的恒定。