[发明专利]储能调频系统和储能调频方法

说明书

本发明提供了一种储能调频系统和储能调频方法，涉及电网储能领域，其中储能调频系统包括第一储能容器、第二储能容器；第一储能容器所处的位置高于第二储能容器所处的位置；第一储能容器通过引水水道与第二储能容器相连；引水水道内设置有发电蓄能站，发电蓄能站连接电网；发电蓄能站配置为在第一时间段内将电能转换为水势能；以及，在第二时间段内将水势能转换为电能。通过利用势能差进行调频发电和吸收功能，可以覆盖更宽的功率范围，满足市场的需求，缓解了现有技术中存在的无法满足大规模调频功率需求和深度或长时间放电调频需求的问题。

技术领域

本发明涉及储能调频技术领域，尤其是涉及一种储能调频系统和储能调频方法。

背景技术

飞轮储能装置是一种高效节能惯性储能装置，它采用超高速旋转的飞轮储存能量，并通过能量转换装置实现机械能和电能之间的相互转换。由于飞轮储能装置具有比能量高、比功率高、电能和机械能之间的转换效率高、能快速充电、可实现免维护和具有良好的性能价格比等特点，在电动汽车、航空航天、电网调峰调频、风力发电系统的不间断供电及军事等领域有着广泛的应用前景。

目前，现有的飞轮储能装置采用单模块飞轮单元，功率范围为250KW-5MW，而上述现有方案存在以下问题：1、功率覆盖范围小，例如仅能满足10MW以下的调频需求，无法满足更大规模调频功率的需求；2、对于深度或长时间的放电调频需求，无法满足。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种储能调频系统和储能调频方法。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种储能调频系统，包括：第一储能容器、第二储能容器和引水水道；其中所述第一储能容器所处的位置高于所述第二储能容器所处的位置；所述第一储能容器通过所述引水水道与所述第二储能容器相连接；所述引水水道内设置有发电蓄能站，所述发电蓄能站连接外部电网；所述发电蓄能站配置为在第一时间段内利用电网内的电能将第二储能容器中的水经所述引水水道抽入至所述第一储能容器，以实现电能到水势能的转换；以及，在第二时间段内且在第一储能容器中的水放出至所述第二储能容器的过程中，将水势能转换为电能。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述发电蓄能站设有飞轮储能装置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述发电蓄能站包括飞轮以及与所述飞轮连接的电动/发电互逆式双向电机。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述储能调频系统还包括第一调压井和第二调压井，所述第一调压井设置在所述引水水道的上游段，所述第二调压井设置在所述引水水道的下游段；所述第一调压井以及所述第二调压井之间设置有所述发电蓄能站。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述发电蓄能站设置在所述引水水道的靠近所述第二调压井的一端。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述引水水道包括尾水水道和泄放/蓄能水道，其中，所述尾水水道为所述发电蓄能站与所述第二储能容器之间的引水水道；所述泄放/蓄能水道为所述发电蓄能站与所述第一储能容器之间的引水水道。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一储能容器采用废旧的矿井、矿洞或溶洞，所述第二储能容器采用废旧的矿井、矿洞或溶洞。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述第一时间段为电力负荷小的时段或者电力富余的时段；所述第二时间段为电力负荷大的时段或者电力短缺的时段。