[發明專利]用于一次調頻與AGC輔助調節技術的一種儲能裝置系統

有效

• 申請號: 201611186811.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106786693B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 沈曉群;楊震力;葉繼英;李莉莉
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/28;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

用于一次調頻與AGC輔助調節技術的儲能裝置系統，其包括發電機組、變壓器、電網、直流?交流變換器、儲能電池組，其特征在于：另有多端口直流?直流變換器，從而使多個儲能電池組連接端口直流?直流變換器的各自端口，而且，至少有一超級電容也連接到直流?直流變換器的各自端口；另有負荷分配系統接收調度的AGC指令或者根據電網頻率形成負荷指令，分成兩路，一路經過能量管理系統連接到多端口直流?直流變換器和直流?交流變換器；另一路連接進機組的DCS(機組分布式控制)、DEH(汽輪機數字電液控制)控制系統，控制發電機組工作；從而可以提高電力系統調峰能力、提高燃煤機組一次調頻能力、AGC響應能力，保證電廠的穩定運行與節能。

技術領域

本發明涉及電能儲存與轉換技術，尤其是涉及到電力系統中儲能技術裝置，用于消峰填谷、一次調頻、AGC(自動發電控制)輔助調節、提高電網穩定性、改善電能質量、提高電網利用率的作用。

背景技術

隨著社會經濟形式的發展，電網的用電結構也發生了一定的變化：一方面特高壓輸入電量穩步增加，同時電網日負荷曲線峰谷差日趨增大，加之國內國民經濟結構的調整，大部分火電機組利用小時數將出現大幅度下降。因此，電網方面對發電機組提出了新的要求：1)機組需要快速響應一次調頻動作，能夠快速往上調頻；2)機組需要深度調峰，能夠調峰到更低負荷。3)提高AGC的控制水平，即調節速率、調節精度、響應時間乘積的綜合控制水平達到最優。

現有的燃煤機組的一次調頻、AGC、深度調峰只能通過協調控制系統優化、滑壓曲線測試優化、低負荷工況下提高煙氣溫度防止SCR(選擇性催化還原劑)的退出等措施來改善上述調節性能，以滿足《發電廠并網運行管理實施細則》、《并網發電廠輔助服務管理實施細則》的“兩個細則”考核要求。

電能存儲技術現在一般用在風力發電、太陽能光伏發電等新能源發電設備中。現行燃煤機組中很少有采用儲能技術來大幅改善一次調頻、AGC性能的應用。

電力系統一般采用抽水儲能技術，以提高電網的調峰能力。

現有的儲能技術如圖3所示，采用一組電池，電能儲存及電能釋放采用同組電池，電池組儲存電能時通過直流-交流變換器把交流母線上的交流電能轉換為直流對電池組進行充電；當電池組儲能釋放時，再通過直流-交流變換器把電池電能轉換為交流補充到電網。

圖3中只使用一組電池，存在如下缺點：1)電池很難完成充放循環整個過程，不能完成充到額定電量后，再釋放到電池最佳的低電量；2)無冗余備用，不能進行在線維護，電池組或直流-交流變換器發生故障時就不能使用該儲能技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種用于一次調頻與AGC輔助調節技術的儲能裝置系統，它可以提高電力系統調峰能力、提高燃煤機組一次調頻能力、AGC響應能力，保證電廠的穩定運行與節能。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：用于一次調頻與AGC輔助調節技術的儲能裝置系統，其包括發電機組、變壓器、電網、直流-交流變換器、儲能電池組；其特征在于：

另有多端口直流-直流變換器，使發電機組的輸出端經過交流母線連接直流-交流變換器，再連接到多端口直流-直流變換器的直流母線上，經過多端口直流-直流變換器的各自端口連接到多個儲能電池組和超級電容，多個儲能電池組和超級電容的輸出匯總到直流-直流變換器的直流母線上，再經過直流-交流變換器連接到交流母線，經過交流母線連接變壓器，經過變壓器連接到電網；

另有負荷分配系統接收調度的AGC指令或者根據電網頻率形成負荷指令，分成兩路，一路經過能量管理系統連接到多端口直流-交流變換器和直流-直流變換器，使能量管理系統管理儲能電池組和超級電容的充電與放電，接受來自負荷分配系統的負荷指令，向交流母線提供系統負荷或吸收系統負荷；另一路連接進機組的DCS(機組分布式控制)、DEH(汽輪機數字電液控制)控制系統，控制發電機組工作。