[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110535730.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN113193581A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付金建;姜新宇;唐雙喜;莊榕玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州智光儲(chǔ)能科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝;楊博濤

本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)裝置，包括用于連接電源與電網(wǎng)的并網(wǎng)變壓器，并網(wǎng)裝置還包括新增繞組、新增母線以及四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置；新增繞組設(shè)置在并網(wǎng)變壓器內(nèi)，與并網(wǎng)變壓器的網(wǎng)側(cè)繞組耦合；新增母線連接新增繞組和四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置；四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)能變流器，通過儲(chǔ)能變流器監(jiān)測電源，根據(jù)電源的狀態(tài)通過新增繞組對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，且儲(chǔ)能變流器包括串聯(lián)的儲(chǔ)能功率單元，通過串聯(lián)的儲(chǔ)能功率單元直接輸出新增母線電壓等級(jí)的相電壓。該儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)裝置內(nèi)無需設(shè)置升壓變壓器就能實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接，節(jié)省了設(shè)備成本和能量損耗，并且在實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的同時(shí)，還可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)裝置。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，國家政策的大力扶持，電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于火力電廠的調(diào)峰調(diào)頻、平滑風(fēng)力和光伏發(fā)電的功率波動(dòng)、用戶側(cè)后備電源調(diào)峰等諸多領(lǐng)域。

目前在新能源項(xiàng)目中，較多采用常規(guī)儲(chǔ)能系統(tǒng)，即多簇電池架并聯(lián)接入一臺(tái)集中式低壓PCS(Process Control System，過程控制系統(tǒng))，多臺(tái)集中式低壓PCS并聯(lián)，然后經(jīng)升壓變壓器升壓，通過環(huán)網(wǎng)柜接入集成線路，最終接入電網(wǎng)。采用傳統(tǒng)的集中式低壓儲(chǔ)能系統(tǒng)，每個(gè)2.5MW的儲(chǔ)能單元都需配置1臺(tái)升壓變壓器，且還需要投入無功補(bǔ)償裝置及其升壓設(shè)備。

現(xiàn)有新能源場景下的儲(chǔ)能系統(tǒng)方案存在以下缺點(diǎn)：1.儲(chǔ)能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率會(huì)因?yàn)槊總€(gè)儲(chǔ)能單元都必備的變壓器和相關(guān)配套設(shè)備產(chǎn)生的損耗而降低3％左右；2.每個(gè)儲(chǔ)能單元的變壓器和相關(guān)配套設(shè)備成本之和占成套儲(chǔ)能系統(tǒng)的6％左右，導(dǎo)致儲(chǔ)能電站投資成本上升；3.新能源項(xiàng)目必須配置的無功補(bǔ)償裝置需通過變壓器才能接入新能源母線的開關(guān)間隔，而無功補(bǔ)償裝置在新能源場站中的利用率并不高，但一旦啟動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生非常大的損耗。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)裝置，以克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明公開一種儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)裝置，包括用于連接電源與電網(wǎng)的并網(wǎng)變壓器，所述并網(wǎng)裝置還包括新增繞組、新增母線以及四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置；

所述新增繞組設(shè)置在所述并網(wǎng)變壓器內(nèi)，與所述并網(wǎng)變壓器的網(wǎng)側(cè)繞組耦合；

所述新增母線連接所述新增繞組和所述四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置；

所述四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)能變流器，通過所述儲(chǔ)能變流器監(jiān)測所述電源，根據(jù)所述電源的狀態(tài)通過所述新增繞組對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，且所述儲(chǔ)能變流器包括串聯(lián)的儲(chǔ)能功率單元，通過串聯(lián)的儲(chǔ)能功率單元直接輸出所述新增母線電壓等級(jí)的相電壓。

進(jìn)一步地，所述新增母線的電壓等級(jí)為10kV或6kV。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能變流器通過每一相串聯(lián)12-24個(gè)相同的所述儲(chǔ)能功率單元，直接輸出10kV或6kV的相電壓。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述儲(chǔ)能功率單元均包括功率變換電路；對(duì)應(yīng)每個(gè)所述儲(chǔ)能功率單元分別設(shè)置有獨(dú)立的電池簇；

各所述功率變換電路的直流側(cè)端口連接各自對(duì)應(yīng)的電池簇，各所述功率變換電路的交流側(cè)端口彼此串聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述功率變換電路包括由IGBT組成的H橋以及濾波電容，所述濾波電容與所述電池簇并聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述四象限級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能裝置包括三個(gè)相集裝箱，每個(gè)相集裝箱用于放置產(chǎn)生一相電壓的全部電池簇和儲(chǔ)能變流器；

所述電池簇和所述儲(chǔ)能變流器分別布置在相互獨(dú)立的兩個(gè)室內(nèi)，兩個(gè)室之間通過防火門隔離布置。

進(jìn)一步地，放置所述儲(chǔ)能變流器的室底部采用蜂窩孔結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有若干個(gè)用于散熱的排風(fēng)裝置。