[發(fā)明專(zhuān)利]一種發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)能調(diào)頻裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110450048.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113315143A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗常海;李施玥;孫奉昌;鄧曉川;于東洋;王政;吳嘉驊;張志超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司北京分公司;國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/24
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46;H02J7/00
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專(zhuān)利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

本公開(kāi)提供一種發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)能調(diào)頻裝置及系統(tǒng)，裝置包括：第一儲(chǔ)能單元和第二儲(chǔ)能單元，均連接至所述發(fā)電機(jī)組的輸出母線(xiàn)，用于與所述輸出母線(xiàn)交換電能；控制單元，與所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元通信，用于根據(jù)電網(wǎng)頻率控制所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元以不同的工作模式非同時(shí)地工作，以使得所述電網(wǎng)頻率維持在預(yù)設(shè)范圍。根據(jù)本公開(kāi)，在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)頻時(shí)大幅度減少了電池的充電?放電換向次數(shù)，顯著提升了電池使用壽命，提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及儲(chǔ)能調(diào)頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)能調(diào)頻裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于大規(guī)模可再生能源發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)，為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，尤其是風(fēng)電機(jī)組，其頻繁的出力波動(dòng)和投運(yùn)退出，導(dǎo)致發(fā)電出力和電力負(fù)荷的動(dòng)態(tài)不平衡，引起電網(wǎng)頻率波動(dòng)。火電機(jī)組的調(diào)頻響應(yīng)速度慢，一般一次調(diào)頻響應(yīng)時(shí)間在10S-30S之間，二次調(diào)頻時(shí)響應(yīng)時(shí)間為1-2分鐘。同時(shí)，火電機(jī)組的調(diào)頻爬坡速度慢，一般為每分鐘3％額定負(fù)荷。目前常常采用鋰離子電池儲(chǔ)能電站聯(lián)合火電機(jī)組調(diào)頻，其響應(yīng)速度大幅度提高，達(dá)到毫秒級(jí)，同時(shí)可以雙向調(diào)節(jié)。

但是，目前的火電機(jī)組-儲(chǔ)能電站聯(lián)合調(diào)頻裝置的儲(chǔ)能電池在電網(wǎng)頻率頻繁地波動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能電站頻繁地進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)，即充電-放電-充電-放電，這種頻繁地充電-放電方向轉(zhuǎn)換會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)能電池壽命快速衰減，嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本公開(kāi)的目的在于提出一種發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)能調(diào)頻裝置及系統(tǒng)，以至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。

基于本公開(kāi)的第一方面，提供了一種發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)能調(diào)頻裝置，包括：

第一儲(chǔ)能單元和第二儲(chǔ)能單元，均連接至所述發(fā)電機(jī)組的輸出母線(xiàn)，用于與所述輸出母線(xiàn)交換電能；

控制單元，與所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元通信，用于根據(jù)電網(wǎng)頻率控制所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元以不同的工作模式非同時(shí)地工作，以使得所述電網(wǎng)頻率維持在預(yù)設(shè)范圍。

可選地，所述控制單元還用于根據(jù)所述第一儲(chǔ)能單元和/或所述第二儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)，切換所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元的工作模式。

可選地，所述根據(jù)電網(wǎng)頻率控制所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元以不同的工作模式非同時(shí)地工作，包括：

響應(yīng)于所述電網(wǎng)頻率大于或等于第一預(yù)設(shè)頻率，控制所述第一儲(chǔ)能單元在第一時(shí)間以充電模式工作；

響應(yīng)于所述電網(wǎng)頻率小于或等于第二預(yù)設(shè)頻率，控制所述第二儲(chǔ)能單元在第二時(shí)間以放電模式工作，其中，所述第二時(shí)間與所述第一時(shí)間不同，所述第二預(yù)設(shè)頻率小于所述第一預(yù)設(shè)頻率。

可選地，根據(jù)所述第一儲(chǔ)能單元和/或所述第二儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)，切換所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元的工作模式，包括：

響應(yīng)于所述第一儲(chǔ)能單元和/或所述第二儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)超過(guò)預(yù)設(shè)荷電范圍，將所述第一儲(chǔ)能單元的工作模式切換為放電模式以及將所述第二儲(chǔ)能單元的工作模式切換為充電模式；

其中，所述根據(jù)電網(wǎng)頻率控制所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元以不同的工作模式非同時(shí)地工作，包括：

響應(yīng)于所述電網(wǎng)頻率大于或等于所述第一預(yù)設(shè)頻率，控制所述第二儲(chǔ)能單元在第三時(shí)間以充電模式工作；

響應(yīng)于所述電網(wǎng)頻率小于或等于所述第二預(yù)設(shè)頻率，控制所述第一儲(chǔ)能單元在第四時(shí)間以放電模式工作，其中，所述第四時(shí)間與所述第三時(shí)間不同。

可選地，所述第一儲(chǔ)能單元包括第一電池組和第一雙向功率變換器，所述第一電池組通過(guò)所述第一雙向功率變換器連接至所述輸出母線(xiàn)；

所述第二儲(chǔ)能單元包括第二電池組和第二雙向功率變換器，所述第二電池組通過(guò)所述第二雙向功率變換器連接至所述輸出母線(xiàn)；