[發明專利]一種基于儲能電池的電力系統及運行方法

在審

• 申請號: 201810304370.2
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108365632A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 吳耀武;廖云;婁素華;苗淼;張祥成;田旭;馬雪;侯勝林;安娟;白左霞
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;國網青海省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

本發明公開一種基于儲能電池的電力系統及運行方法，電力系統包括：多個風電機組、兩個電池儲能系統、功率檢測單元、儲能檢測單元及控制系統，多個風電機組和兩個電池儲能系統均通過母線并入用電系統，功率檢測單元檢測風電機組集中出力，儲能檢測單元檢測每個電池儲能系統的儲能狀態；控制系統的一個輸入端同功率檢測單元的輸出端連接，控制系統的另一個輸入端同儲能檢測單元的輸出端連接，控制系統根據風電機組集中出力和每個電池儲能系統能量狀態發出指令，指令用于控制兩個電池儲能系統的工作狀態。本發明以風電機組集中出力狀態和電池儲能系統的能量狀態發出指令，可避免電池儲能系統中儲能電池過度放電，延長儲能電池的壽命。

技術領域

本發明涉及電池儲能技術領域，更具體地，涉及一種基于儲能電池的電力系統及運行方法。

背景技術

風力發電技術具有清潔、可再生等特點，在全世界范圍內得到廣泛的應用和發展，裝機規模不斷擴大，是解決當今能源危機和環境污染的有效途徑。然而風力發電系統的輸出功率具有間歇性和隨機性，大規模風電并網對電網的穩定運行和電能質量造成不利影響，因此需要配備一定容量的儲能系統用以平抑風電功率波動?，F有的以蓄電池為代表的儲能系統，具有較高的比容量，可較長時間充放電，滿足平抑風電功率波動的要求。但是，在實際應用中，由于風電功率變化的不確定性，如何合理配置儲能功率和容量具有重要的實際意義。儲能剩余能量過高時，無法滿足充電指令，過低時無法滿足放電指令，另外，過充過放也會對其使用壽命產生影響，經濟性不高。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種基于儲能電池的電力系統及運行方法。旨在解決放電深度過大會嚴重削減儲能電池的使用壽命的技術問題。

為實現上述目的，作為本發明的一方面，本發明提供了一種基于儲能電池的電力系統，包括：

多個風電機組、第一電池儲能系統、第二電池儲能系統、功率檢測單元、儲能檢測單元及控制系統，多個風電機組、第一電池儲能系統及第二電池儲能系統均通過母線并入用電系統，功率檢測單元檢測風電機組集中出力，儲能檢測單元檢測第一電池儲能系統的能量狀態和第二電池儲能系統的能量狀態；

控制系統的一個輸入端同功率檢測單元的輸出端連接，控制系統的另一個輸入端同儲能檢測單元的輸出端連接，控制系統根據風電機組集中出力、第一電池儲能系統的能量狀態及第二電池儲能系統的能量狀態發出指令，指令用于控制第一電池儲能系統的工作狀態和第二電池儲能系統的工作狀態。

優選地，電池儲能系統包括儲能電池、DC/DC變換器及雙向整流逆變器，儲能電池同DC/DC變換器的一端連接，DC/DC變換器的另一端同雙向整流逆變器的直流側連接，雙向整流逆變器的交流端通過母線并入用電系統，DC/DC變換器的控制端接收控制系統發出指令。

優選地，電池儲能系統的工作狀態包括充電狀態、放電狀態及不工作狀態。

作為本發明的另一方面，本發明提供了一種基于上述電力系統的運行方法，包括如下步驟：

S100：檢測指定時間風電場有功功率變化量，判斷變化量是否超過國家風電并網標準允許的最大變化量；若是，則發出指令，并進入S200；否則，兩個電池儲能系統均處于不工作狀態；

S200：判斷指令是否為充電指令；若是，則進入S300；否則，進入S400；

S300判斷第一電池儲能系統的所儲能量是否大于第二電池儲能系統的所儲能量；若是，則第二電池儲能系統中DC/DC變換器工作在降壓模式，控制第二電池儲能系統以恒功率充電，同時控制第一電池儲能系統中DC/DC變換器切除第一電池儲能系統，并進入S100；否則，進入步驟S500；