[發(fā)明專利]一種集中式與分布式聯(lián)合應(yīng)用的分層儲(chǔ)能系統(tǒng)與控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711339210.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN108233398B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蓓;渠展展;修曉青;劉超群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/32;H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

一種集中式與分布式聯(lián)合應(yīng)用的分層儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括集控層、匯聚層和自治層；所述集控層的集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度中心相連，用于當(dāng)電網(wǎng)有調(diào)度需求時(shí)被優(yōu)先調(diào)度；所述匯聚層的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域控制器與電網(wǎng)調(diào)度中心相連，用于電網(wǎng)調(diào)度中心調(diào)度所述集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)不能滿足電網(wǎng)調(diào)度需求時(shí)，通過(guò)區(qū)域控制器控制與其相連的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)度。本發(fā)明提供的一種集中式與分布式聯(lián)合應(yīng)用的分層儲(chǔ)能系統(tǒng)與方法，有利于發(fā)揮儲(chǔ)能裝置的海量?jī)?chǔ)存能力，可靠性高，可以滿足大功率、大容量的應(yīng)用需求，同時(shí)分布式儲(chǔ)能輕便靈活，應(yīng)用方便，成本經(jīng)濟(jì)，可以滿足中小功率及容量的應(yīng)用需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源與儲(chǔ)能領(lǐng)域，具體而言，涉及一種集中式與分布式聯(lián)合應(yīng)用的分層儲(chǔ)能系統(tǒng)與控制方法。

背景技術(shù)

儲(chǔ)能技術(shù)是智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，儲(chǔ)能技術(shù)主要分為儲(chǔ)電與儲(chǔ)熱。目前儲(chǔ)能方式主要分為三類:機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能。

儲(chǔ)能技術(shù)主要分為物理儲(chǔ)能(如抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等)、化學(xué)儲(chǔ)能(如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等)三大類。根據(jù)各種儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)，飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能適合于需要提供短時(shí)較大的脈沖功率場(chǎng)合，如應(yīng)對(duì)電壓暫降和瞬時(shí)停電、提高用戶的用電質(zhì)量，抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等；而抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能和電化學(xué)電池儲(chǔ)能適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應(yīng)急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應(yīng)用場(chǎng)合。

儲(chǔ)能方式主要包括電池、熱儲(chǔ)存、抽水蓄能等，是通過(guò)在電力需求低時(shí)儲(chǔ)電，在電力需求高時(shí)放電的方式幫助電網(wǎng)更好地融合風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的一種技術(shù)。儲(chǔ)能技術(shù)增強(qiáng)了電網(wǎng)的靈活性，保證可再生能源發(fā)電廠持續(xù)工作，避免棄風(fēng)棄光棄水等現(xiàn)象發(fā)生。

儲(chǔ)能多用于解決需求側(cè)用電問(wèn)題，包括負(fù)荷調(diào)整、應(yīng)急電源、智慧電源等。但是以往單一的儲(chǔ)能方式不能夠發(fā)揮儲(chǔ)能裝置的海量?jī)?chǔ)存能力與可調(diào)控的，可靠性低，不能夠滿足大功率、大容量的應(yīng)用需求，不能夠滿足中小功率及容量的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種集中式與分布式聯(lián)合應(yīng)用的分層儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括集控層、匯聚層和自治層；

所述集控層的集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度中心相連，用于當(dāng)電網(wǎng)有調(diào)度需求時(shí)被優(yōu)先調(diào)度；

所述匯聚層的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域控制器與電網(wǎng)調(diào)度中心相連，用于電網(wǎng)調(diào)度中心調(diào)度所述集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)不能滿足電網(wǎng)調(diào)度需求時(shí)，通過(guò)區(qū)域控制器控制與其相連的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)度；

所述自治層的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，用于當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度中心調(diào)度所述集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)和匯聚層的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)仍不能滿足電網(wǎng)調(diào)度需求時(shí)，通過(guò)電價(jià)或獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制使自治層的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)主動(dòng)參與電網(wǎng)調(diào)度需求。

優(yōu)選的，所述集控層的集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)包括進(jìn)行集中并聯(lián)的若干個(gè)儲(chǔ)能子系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能子系統(tǒng)包括：儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能電池、電池管理系統(tǒng)和就地監(jiān)控系統(tǒng)；

所述就地監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控所述儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能電池和電池管理系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述集控層的接入電壓等級(jí)為10kV或35kV，功率等級(jí)在數(shù)十兆瓦及至百兆瓦級(jí)。

優(yōu)選的，所述匯聚層的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)包括分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)和用于連接分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度中心的區(qū)域控制器，每個(gè)區(qū)域控制器用于控制至少一個(gè)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述區(qū)域控制器，用于收集其所管轄的各分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)，并向電網(wǎng)調(diào)度中心上報(bào)能夠響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度需求的總功率及容量，并控制其所管轄的各分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)供電。

優(yōu)選的，所述匯聚層的接入電壓等級(jí)為380V，功率等級(jí)在數(shù)百千瓦至十兆瓦級(jí)。