[发明专利]用于一次调频与AGC辅助调节技术的一种储能装置系统

说明书

用于一次调频与AGC辅助调节技术的储能装置系统，其包括发电机组、变压器、电网、直流‑交流变换器、储能电池组，其特征在于：另有多端口直流‑直流变换器，从而使多个储能电池组连接端口直流‑直流变换器的各自端口，而且，至少有一超级电容也连接到直流‑直流变换器的各自端口；另有负荷分配系统接收调度的AGC指令或者根据电网频率形成负荷指令，分成两路，一路经过能量管理系统连接到多端口直流‑直流变换器和直流‑交流变换器；另一路连接进机组的DCS(机组分布式控制)、DEH(汽轮机数字电液控制)控制系统，控制发电机组工作；从而可以提高电力系统调峰能力、提高燃煤机组一次调频能力、AGC响应能力，保证电厂的稳定运行与节能。

技术领域

本发明涉及电能储存与转换技术，尤其是涉及到电力系统中储能技术装置，用于消峰填谷、一次调频、AGC(自动发电控制)辅助调节、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率的作用。

背景技术

随着社会经济形式的发展，电网的用电结构也发生了一定的变化：一方面特高压输入电量稳步增加，同时电网日负荷曲线峰谷差日趋增大，加之国内国民经济结构的调整，大部分火电机组利用小时数将出现大幅度下降。因此，电网方面对发电机组提出了新的要求：1)机组需要快速响应一次调频动作，能够快速往上调频；2)机组需要深度调峰，能够调峰到更低负荷。3)提高AGC的控制水平，即调节速率、调节精度、响应时间乘积的综合控制水平达到最优。

现有的燃煤机组的一次调频、AGC、深度调峰只能通过协调控制系统优化、滑压曲线测试优化、低负荷工况下提高烟气温度防止SCR(选择性催化还原剂)的退出等措施来改善上述调节性能，以满足《发电厂并网运行管理实施细则》、《并网发电厂辅助服务管理实施细则》的“两个细则”考核要求。

电能存储技术现在一般用在风力发电、太阳能光伏发电等新能源发电设备中。现行燃煤机组中很少有采用储能技术来大幅改善一次调频、AGC性能的应用。

电力系统一般采用抽水储能技术，以提高电网的调峰能力。

现有的储能技术如图3所示，采用一组电池，电能储存及电能释放采用同组电池，电池组储存电能时通过直流-交流变换器把交流母线上的交流电能转换为直流对电池组进行充电；当电池组储能释放时，再通过直流-交流变换器把电池电能转换为交流补充到电网。

图3中只使用一组电池，存在如下缺点：1)电池很难完成充放循环整个过程，不能完成充到额定电量后，再释放到电池最佳的低电量；2)无冗余备用，不能进行在线维护，电池组或直流-交流变换器发生故障时就不能使用该储能技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于一次调频与AGC辅助调节技术的储能装置系统，它可以提高电力系统调峰能力、提高燃煤机组一次调频能力、AGC响应能力，保证电厂的稳定运行与节能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于一次调频与AGC辅助调节技术的储能装置系统，其包括发电机组、变压器、电网、直流-交流变换器、储能电池组；其特征在于：

另有多端口直流-直流变换器，使发电机组的输出端经过交流母线连接直流-交流变换器，再连接到多端口直流-直流变换器的直流母线上，经过多端口直流-直流变换器的各自端口连接到多个储能电池组和超级电容，多个储能电池组和超级电容的输出汇总到直流-直流变换器的直流母线上，再经过直流-交流变换器连接到交流母线，经过交流母线连接变压器，经过变压器连接到电网；

另有负荷分配系统接收调度的AGC指令或者根据电网频率形成负荷指令，分成两路，一路经过能量管理系统连接到多端口直流-交流变换器和直流-直流变换器，使能量管理系统管理储能电池组和超级电容的充电与放电，接受来自负荷分配系统的负荷指令，向交流母线提供系统负荷或吸收系统负荷；另一路连接进机组的DCS(机组分布式控制)、DEH(汽轮机数字电液控制)控制系统，控制发电机组工作。