一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110601237A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201911083033.6(22)申请日2019.11.07(71)申请人上海豫源电力科技有限公司地址201103上海市长宁区红宝石路500号东银中心B栋22楼(72)发明人尚德华贾葳(74)专利代理机构北京壹川鸣知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11765代理人贾彦虹(51)Int.Cl.H02J3/30(2006.01)H02J3/32(2006.01)H02J3/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统(57)摘要本发明公开了一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，包括储能系统；储能系统由磷酸铁锂电池、飞轮储能、第一PCS电路、第二PCS电路和中压变压器构成。该飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统设计合理，通过配置锂电池系统及飞轮系统的混合储能系统，充分发挥飞轮储能系统快速充放电响应、高倍率充放电、长寿命等优势，和锂离子电池储能系统进行协调配合，共同辅助火电机组完成AGC调频，提高AGC调频的性能指标(K值)，获得更高的调频里程补偿，对蓄电池储能子系统进行保护，使锂电储能系统能够大功率低倍率充放电，延长其工作寿命，提高系统的经济性；混合储能系统可以减少机组的出力波动，提高调频稳定区的调节精度。CN110601237ACN110601237A权利要求书1/1页1.一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，包括储能系统；其特征在于：所述储能系统由磷酸铁锂电池、飞轮储能、第一PCS电路、第二PCS电路和中压变压器构成，所述磷酸铁锂电池的直流电通过第一PCS电路转换为中频交流电，所述飞轮储能的直流电通过第二PCS电路转化为中频交流电，所述第一PCS电路和第二PCS电路的输出串联后产生的交流电接到中压变压器的输入侧，所述中压变压器的输出侧与电厂厂用电母线相连接；其系统工作包括以下步骤：步骤一、对于短时间/小功率指令，有飞轮储能系统单独出力对于功率小于飞轮系统配置功率，优先由飞轮储能系统单独出力响应，如在飞轮储能系统储能量已能满足指令需求，或者飞轮储能系统与机组配合可满足指令需求，则无需锂电储能系统动作；步骤二、对于长时间/大功率指令，两种储能系统协同联合出力对于长时间/大功率指令，优先由飞轮储能系统出力承担指令初期尖峰功率需求，当飞轮储能系统单独出力无法满足指令需求时，由锂电储能系统配合出力；步骤三、飞轮储能系统提高调节精度指标调用飞轮储能系统快速充放电进行弥补，改善机组调频的调节精度指标。2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，其特征在于：所述飞轮储能在火电机组进入AGC调频平稳运行阶段，通过频繁充电或者放电来补偿机组实际出力与AGC目标出力的偏差，使得混合储能联合调频并网侧的功率迅速向AGC设点功率收敛。3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，其特征在于：所述储能系统由总控制单元和子控制单元构成，且均安装在集控集装箱内，并在电厂主控室内放置储能系统的上位机。4.根据权利要求3所述的一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，其特征在于：所述储能系统的总控制单元与子控制单元间通过现场总线连接，且储能系统总控制单元与机组DCS控制系统数据通信采用通讯/硬接线方式实现。5.根据权利要求3或4所述的一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，其特征在于：所述储能系统的控制子单元位于每个中压变流集装箱内。2CN110601237A说明书1/4页一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统技术领域[0001]本发明涉及一种火电调频系统，具体为一种飞轮储能联合锂电储能进行火电调频的系统，属于火电调频技术领域。背景技术[0002]目前火电调频系统的计算规则中以发电单元的调频里程为交易标的，其中最重要的为发电单元响应AGC控制指令的调节速率，响应时间和调节精度三个技术指标构成的调频性能指标K。[0003]现在的储能参与电网AGC调频中，电网AGC调度指令下发到火电机组，储能系统同时获取该AGC指令同步参与调频，由于火电机组响应速度较慢，储能系统利用自身响应速度快(秒级)的特性弥补机组出力与AGC指令间的功率差值。等机组出力跟上之后，储能系统出力逐渐降低，以确保储能系统和机组联合出力与AGC指令保持一致。[0004]飞轮储能装置作为一种实现电能和动能相互转换和能量存储的设备，突破了化学电池的局限，用物理的方式实现储能，通过电动机/发电机互逆式双向电机，实现电能与高速旋转机械动能之间的相互转换与存储，并通过电力电子设备实现与不同系统之间的接入与控制。在充电模式下，飞轮