[發(fā)明專利]一種儲能系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711387823.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108306321A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳志鵬;湯旭;孫開發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州智光電氣股份有限公司;廣州智光儲能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝;何立春

本申請公開了一種儲能系統(tǒng)。所述儲能系統(tǒng)應(yīng)用于港口區(qū)域電網(wǎng)，接入在主交流母線上，用于根據(jù)主交流母線上的潮流方向進(jìn)行充放電控制。所述儲能系統(tǒng)應(yīng)用于起重設(shè)備，接入在交流母線上，用于根據(jù)所述交流母線上的潮流方向確定所述起重設(shè)備的工作狀態(tài)，根據(jù)所述工作狀態(tài)進(jìn)行充放電控制。所述儲能系統(tǒng)應(yīng)用于起重設(shè)備，接入在直流母線上，包括順次連接的儲能器、直流預(yù)充電環(huán)節(jié)、第一直流穩(wěn)壓濾波電路、雙向直流變換器和第二直流穩(wěn)壓濾波電路。本申請在港口起重設(shè)備中和主變壓器副邊側(cè)接入儲能系統(tǒng)，合理地選擇儲能介質(zhì)，并設(shè)計相應(yīng)的充放電控制策略，能夠節(jié)能降耗，抑制能量回饋帶來的直流母線電壓波動和港口區(qū)域電網(wǎng)潮流紊亂帶來的區(qū)域電網(wǎng)不穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，港口設(shè)備基本已經(jīng)實現(xiàn)了電氣化，由于港口設(shè)備眾多，分布較為集中，且單機(jī)設(shè)備功率較大，像橋吊這類起重設(shè)備，單臺的功率就高達(dá)幾百甚至幾千千伏安(KVA)。因此，如何給港口設(shè)備節(jié)能降耗一直是人們研究的課題。

由于起重設(shè)備的工況特性，起重設(shè)備電動機(jī)組的運行可以分為兩個不同的階段，其一是在吊裝集裝箱等貨物時，電動機(jī)消耗電能，轉(zhuǎn)化為被吊裝貨物的動能和勢能；其二是在下放貨物時，貨物的勢能轉(zhuǎn)化為自身的動能，此時起重設(shè)備為了控制貨物的下降速度，起重設(shè)備會有類似“剎車”的組件，將貨物的勢能轉(zhuǎn)化為熱能來控制下降速度，然而這種方法，起不到節(jié)能降耗的作用，只是將貨物勢能轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)到空氣中。

后來，人們在電動機(jī)和控制設(shè)備中加入了能量回饋系統(tǒng)，此時，起吊貨物時的電動機(jī)在下放貨物時就變成了發(fā)電機(jī)，將貨物的勢能轉(zhuǎn)化為了電能，回饋到電網(wǎng)系統(tǒng)中提供給其他用電設(shè)備使用，這樣一來，很好地降低了港口設(shè)備的耗能水平。但是另一個問題隨之而來，由于耗能的電動機(jī)在工作過程中會變成發(fā)電的發(fā)電設(shè)備，使得起重設(shè)備內(nèi)部的直流母線電壓不穩(wěn)定，忽高忽低，影響設(shè)備內(nèi)部的電力電子設(shè)備和器件的使用壽命，另外，也使港口區(qū)域電網(wǎng)的潮流發(fā)生改變，由單向潮流變成了多向，當(dāng)多臺起重設(shè)備同時下放貨物時，甚至?xí)霈F(xiàn)港口區(qū)域電網(wǎng)向給其輸電的大電網(wǎng)饋電的情況，造成的港口區(qū)域電網(wǎng)不穩(wěn)定，而且饋電給大電網(wǎng)并不會給港口帶來經(jīng)濟(jì)收益，出現(xiàn)節(jié)能不節(jié)錢的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N儲能系統(tǒng)，以解決起重設(shè)備電能回饋時造成的區(qū)域電網(wǎng)不穩(wěn)定、節(jié)能不節(jié)錢的問題。

為達(dá)到上述目的，本申請的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N儲能系統(tǒng)，應(yīng)用于港口區(qū)域電網(wǎng)，港口區(qū)域電網(wǎng)包括港口主變壓器和起重設(shè)備，港口主變壓器通過主交流母線將輸出的電能傳輸給起重設(shè)備；儲能系統(tǒng)接入在主交流母線上；

儲能系統(tǒng)，用于根據(jù)主交流母線上的潮流方向進(jìn)行充放電控制。

另一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N儲能系統(tǒng)，應(yīng)用于起重設(shè)備，起重設(shè)備包括動力變壓器、四象限運行整流器和能量回饋型變頻器，動力變壓器通過交流母線將輸出的電能傳輸給所述四象限運行整流器；儲能系統(tǒng)接入在交流母線上；

儲能系統(tǒng)，用于根據(jù)交流母線上的潮流方向確定起重設(shè)備的工作狀態(tài)，根據(jù)工作狀態(tài)進(jìn)行充放電控制。

又一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N儲能系統(tǒng)，應(yīng)用于起重設(shè)備，起重設(shè)備包括動力變壓器、四象限運行整流器和能量回饋型變頻器，四象限運行整流器通過直流母線將輸出的電能傳輸給能量回饋型變頻器；儲能系統(tǒng)包括：順次連接的儲能器、直流預(yù)充電環(huán)節(jié)、第一直流穩(wěn)壓濾波電路、雙向直流變換器和第二直流穩(wěn)壓濾波電路，儲能系統(tǒng)通過直流穩(wěn)壓濾波電路接入所述直流母線；

直流預(yù)充電環(huán)節(jié)，用于限制充電電流；

第一直流穩(wěn)壓濾波電路，用于濾除儲能器直流側(cè)電壓電流中的高頻諧波；

雙向直流變換器，用于根據(jù)所述直流母線上的電壓變化情況，吸收起重設(shè)備回饋到直流母線上的電能，或者將儲能器中的電能傳送到直流母線上供起重設(shè)備的電動機(jī)使用；