一种混合储能系统及其控制方法.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CN107785919A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201710867637.4(22)申请日2017.09.22(71)申请人中节能工程技术研究院有限公司地址100041北京市石景山区八大处高科技园区西井路3号(72)发明人任荣杰李云玉杨业建许泓邹结富(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.H02J3/30(2006.01)H02J3/32(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种混合储能系统及其控制方法(57)摘要本发明提供一种混合储能系统，包括蓄电池储能子系统、飞轮储能子系统、采集单元和控制单元；蓄电池储能子系统和飞轮储能子系统并联构成与负载电网连接的储能系统；采集单元采集负载的电流与电压；蓄电池储能子系统包括并联的第一蓄电池与第二蓄电池；飞轮储能子系统包括多个并联的飞轮单元；采集单元、第一蓄电池、第二蓄电池和飞轮单元与控制单元连接，控制第一蓄电池和/或第二蓄电池进行低频响应或飞轮单元进行高频响应。还提供一种控制方法，包括：采集负载电网的电压和电流，确定负载的调频模式，并控制第一蓄电池、第二蓄电池和飞轮单元；若为一次调频，执行工作模式一；若为二次调频，执行工作模式二；若无需调频，执行工作模式三。CN107785919ACN107785919A权利要求书1/2页1.一种混合储能系统，其特征在于，包括蓄电池储能子系统、飞轮储能子系统、采集单元和控制单元；其中，所述蓄电池储能子系统和飞轮储能子系统并联构成储能系统，所述储能系统与负载电网连接；所述采集单元用于采集所述负载电网的电流与电压，并与所述控制单元连接；所述蓄电池储能子系统包括并联设置的第一蓄电池与第二蓄电池；所述飞轮储能子系统包括多个并联设置的飞轮单元；所述第一蓄电池、第二蓄电池和飞轮单元均与所述控制单元连接，所述控制单元根据所述采集单元的反馈信息，控制所述第一蓄电池和/或第二蓄电池向所述负载电网进行低频响应，或，控制所述飞轮单元向所述负载电网进行高频响应。2.根据权利要求1所述的混合储能系统，其特征在于，每个所述飞轮单元所在的支路上均串联有AC-DC双向变换器。3.根据权利要求1所述的混合储能系统，其特征在于，所述储能系统通过DC-DC双向变换器与负载电网连接。4.根据权利要求1-3任一项所述的混合储能系统，其特征在于，所述飞轮储能子系统还包括滤波电容和平波电感，所述滤波电容与所述飞轮单元并联，所述平波电感与所述飞轮单元串联。5.一种根据权利要求1-4任一项所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：采集所述负载电网的电压和电流，并根据所述电压和电流确定所述负载电网的调频模式；根据所述负载电网的调频模式，控制第一蓄电池、第二蓄电池和飞轮单元的运行，具体如下：若所述负载电网的调频模式为一次调频，则执行工作模式一；若所述负载电网的调频模式为二次调频，则执行工作模式二；若所述负载电网的调频模式为无需调频，则执行工作模式三；其中，所述工作模式一：所述第一蓄电池和第二蓄电池处于待机状态，所述飞轮单元对所述负载电网进行高频响应；所述工作模式二：所述第一蓄电池和/或第二蓄电池对所述负载电网进行低频响应，所述飞轮单元处于待机状态；所述工作模式三：所述第一蓄电池和第二蓄电池停止运行，所述飞轮单元处于待机状态。6.根据权利要求5所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，所述工作模式二还包括：判断所述电压和/或电流超出所述第一蓄电池或第二蓄电池的运行工况，若超出，则执行工作模式一。7.根据权利要求5所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，所述工作模式二还包括：估算所述第一蓄电池的SOCA值和第二蓄电池的SOCB值，并根据所述SOCA值、SOCB值和预设条件，控制所述第一蓄电池、第二蓄电池和飞轮单元的运行；其中，所述SOCA值为第一蓄电池实时剩余电量与相同条件下额定容量的比值，所述SOCB值为第二蓄电池实时剩余电量与相同条件下额定容量的比值。8.根据权利要求7所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，所述预设条件具体包括：当SOCA＝S0且SOCB＝S1时，所述第一蓄电池处于充电状态，所述第二蓄电池处于放电状2CN107785919A权利要求书2/2页态；当SOCA＝S1或SOCB＝S0时，对所述第一蓄电池或第二蓄电池进行复位，使SOCA＝S1且SOCB＝S0，并使所述第一蓄电池处于放电状态，所述第二蓄电池处于充电状态；当SOCA＝S0或SOCB＝S1时，对所述第一蓄电池或第二蓄电池进行复位，使SOCA＝S0且SOCB＝S1，并使所述第一蓄电池处于充电状态，所述第二蓄电池处于放电状态；当SOCA