[发明专利]一种集中式与分布式联合应用的分层储能系统与控制方法

说明书

一种集中式与分布式联合应用的分层储能系统，其特征在于，包括集控层、汇聚层和自治层；所述集控层的集中式储能系统与电网调度中心相连，用于当电网有调度需求时被优先调度；所述汇聚层的分布式储能系统通过区域控制器与电网调度中心相连，用于电网调度中心调度所述集中式储能系统不能满足电网调度需求时，通过区域控制器控制与其相连的分布式储能系统参与电网调度。本发明提供的一种集中式与分布式联合应用的分层储能系统与方法，有利于发挥储能装置的海量储存能力，可靠性高，可以满足大功率、大容量的应用需求，同时分布式储能轻便灵活，应用方便，成本经济，可以满足中小功率及容量的应用需求。

技术领域

本发明涉及新能源与储能领域，具体而言，涉及一种集中式与分布式联合应用的分层储能系统与控制方法。

背景技术

储能技术是智能电网及能源互联网的关键技术，储能技术主要分为储电与储热。目前储能方式主要分为三类:机械储能、电磁储能、电化学储能。

储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。根据各种储能技术的特点，飞轮储能、超导电磁储能和超级电容器储能适合于需要提供短时较大的脉冲功率场合，如应对电压暂降和瞬时停电、提高用户的用电质量，抑制电力系统低频振荡、提高系统稳定性等；而抽水储能、压缩空气储能和电化学电池储能适合于系统调峰、大型应急电源、可再生能源并入等大规模、大容量的应用场合。

储能方式主要包括电池、热储存、抽水蓄能等，是通过在电力需求低时储电，在电力需求高时放电的方式帮助电网更好地融合风电和太阳能发电的一种技术。储能技术增强了电网的灵活性，保证可再生能源发电厂持续工作，避免弃风弃光弃水等现象发生。

储能多用于解决需求侧用电问题，包括负荷调整、应急电源、智慧电源等。但是以往单一的储能方式不能够发挥储能装置的海量储存能力与可调控的，可靠性低，不能够满足大功率、大容量的应用需求，不能够满足中小功率及容量的应用需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种集中式与分布式联合应用的分层储能系统，其特征在于，包括集控层、汇聚层和自治层；

所述集控层的集中式储能系统与电网调度中心相连，用于当电网有调度需求时被优先调度；

所述汇聚层的分布式储能系统通过区域控制器与电网调度中心相连，用于电网调度中心调度所述集中式储能系统不能满足电网调度需求时，通过区域控制器控制与其相连的分布式储能系统参与电网调度；

所述自治层的分布式储能系统，用于当电网调度中心调度所述集中式储能系统和汇聚层的分布式储能系统仍不能满足电网调度需求时，通过电价或奖励机制使自治层的分布式储能系统主动参与电网调度需求。

优选的，所述集控层的集中式储能系统包括进行集中并联的若干个储能子系统。

优选的，所述储能子系统包括：储能变流器、储能电池、电池管理系统和就地监控系统；

所述就地监控系统监控所述储能变流器、储能电池和电池管理系统。

优选的，所述集控层的接入电压等级为10kV或35kV，功率等级在数十兆瓦及至百兆瓦级。

优选的，所述汇聚层的分布式储能系统包括分布式储能系统和用于连接分布式储能系统和电网调度中心的区域控制器，每个区域控制器用于控制至少一个分布式储能系统。

优选的，所述区域控制器，用于收集其所管辖的各分布式储能系统的实时运行状态及参数，并向电网调度中心上报能够响应电网调度需求的总功率及容量，并控制其所管辖的各分布式储能系统向电网供电。

优选的，所述汇聚层的接入电压等级为380V，功率等级在数百千瓦至十兆瓦级。