[发明专利]独立式电能存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种独立式电能存储系统。

背景技术

电网系统在供电过程中，存在电网负荷高峰和低谷的现象。用电负荷是一个不断变动的 量，对一个地区而言，负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、地域、季节变化、经济发 展和生活水平等因素。用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多，某一时段用电 较少，这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。峰谷差愈大，电网运行愈不经济。从某地区电 网冬季、夏季典型日负荷曲线中可看出，用电日负荷一般有早、中、晚三个高峰，其中晚峰 是由于照明及居民生活用电叠加而成，而商业、生活用电和单班制生产工厂深夜用电的减少 形成了低谷。

电力供应的持续性，是满足人们幸福生活的基本保证。目前，由于各地供电设备的供电 能力有限，而又加上用电负荷分为高峰段和低谷段，使得各地出现时段性的缺电现象。尤其 是每年的冬夏两季，用电负荷的增加造成电力供应严重不足。供电部门只有采用拉闸限电控 制用电，但这显然给人民生活和工业生产带来了不利的影响。

这种用电负荷的峰谷差对电网造成了巨大的影响，会导致电压不稳、损耗加大。高峰与 低谷用电严重不平衡，既存在供电不足，也存在用电量不足的问题。现有技术中，电网管理 规划部门常常采用建设蓄能水库和蓄能电站的方式进行调节，但是这种方式具有投资巨大、 占用大片水面耕地和建设周期较长等缺点，特别是在人口密集的大中城市无法实现。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种独立式电能存储系统，以实 现调节电网峰谷平衡的目的。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

独立式电能存储系统，其结构特点是，包括蓄电池、双向变流器UC、变压器T、配电 开关K；所述变压器T通过配电开关K接在交流电网的相线L上，所述蓄电池CG通过双 向变流器UC与所述变压器T相连接。

本发明的独立式电能存储系统的结构特点也在于：

所述双向变流器UC包括电感线圈Lr、电感线圈Ls、电感线圈Lt、半桥逆变电路、电 容C和可变电阻Rd；三相交流电的三相输入eR、eS和eT分别通过电感线圈Lr、电感线圈 Ls、电感线圈Lt与半桥逆变电路的上下桥臂之间相连接，电容C和可变电阻Rd均与半桥 逆变电路相并联。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

采用智能型双向变流器UC，实现双向变流控制来调节电网系统的平衡，在用户用电量 处于低谷区段时，给蓄电池进行充电，储存能量，此时电价为最低价；在用户用电量处于高 峰区段时，蓄电池储存的电量释放出来，此时电价为最高价。本发明的独立式电能存储系统， 运行可靠、维修简单、污染物排放低、利于环境保护，节约了用电成本，提高了电力系统稳 定性。

附图说明

图1为本发明的独立式电能存储系统的结构示意图。

图2为本发明的独立式电能存储系统的双向变流器UC的主电路拓扑图。

图3为双向变流器UC控制过程等效图。

图4为双向变流器UC工作在顺变状态下的相量图。

图5为双向变流器UC工作在逆变状态下的相量图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1和图2，独立式电能存储系统，包括蓄电池、双向变流器UC、变压器T、配 电开关K；所述变压器T通过配电开关K接在交流电网的相线L上，所述蓄电池CG通过 双向变流器UC与所述变压器T相连接。

双向变流器UC在电网正常供电时，被用作整流充电器，将电网交流电转换为直流电向蓄 电池充电储能；当电网断电或供电异常时，双向变流器UC被用作逆变器，将蓄电池储存 电能转换输出交流电到变压器T到配电输出，给用户使用或并网发电。通过双向变流器UC 实现充电和供电的转换，可在供电低谷时由市电电网向蓄电池充电，将电能存储起来，并在 供电高峰时将蓄电池所存储的电能释放，并通过双向变流器UC转换为交流电，以弥补电网 电量的不足，从而调配电网高峰和低谷的电量，实现调节电网峰谷平衡的目的，提高了电力 系统稳定性。