[发明专利]一种发电机组的储能调频装置及系统

说明书

本公开提供一种发电机组的储能调频装置及系统，装置包括：第一储能单元和第二储能单元，均连接至所述发电机组的输出母线，用于与所述输出母线交换电能；控制单元，与所述第一储能单元和所述第二储能单元通信，用于根据电网频率控制所述第一储能单元和所述第二储能单元以不同的工作模式非同时地工作，以使得所述电网频率维持在预设范围。根据本公开，在进行电网调频时大幅度减少了电池的充电‑放电换向次数，显著提升了电池使用寿命，提高了项目的经济性。

技术领域

本公开涉及储能调频技术领域，尤其涉及一种发电机组的储能调频装置及系统。

背景技术

近年来，由于大规模可再生能源发电机组并入电网，为电网频率稳定带来了巨大挑战，尤其是风电机组，其频繁的出力波动和投运退出，导致发电出力和电力负荷的动态不平衡，引起电网频率波动。火电机组的调频响应速度慢，一般一次调频响应时间在10S-30S之间，二次调频时响应时间为1-2分钟。同时，火电机组的调频爬坡速度慢，一般为每分钟3％额定负荷。目前常常采用锂离子电池储能电站联合火电机组调频，其响应速度大幅度提高，达到毫秒级，同时可以双向调节。

但是，目前的火电机组-储能电站联合调频装置的储能电池在电网频率频繁地波动时，储能电站频繁地进行双向运动，即充电-放电-充电-放电，这种频繁地充电-放电方向转换会导致储能电池寿命快速衰减，严重影响整个系统的经济性和可靠性。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提出一种发电机组的储能调频装置及系统，以至少解决上述技术问题之一。

基于本公开的第一方面，提供了一种发电机组的储能调频装置，包括：

第一储能单元和第二储能单元，均连接至所述发电机组的输出母线，用于与所述输出母线交换电能；

控制单元，与所述第一储能单元和所述第二储能单元通信，用于根据电网频率控制所述第一储能单元和所述第二储能单元以不同的工作模式非同时地工作，以使得所述电网频率维持在预设范围。

可选地，所述控制单元还用于根据所述第一储能单元和/或所述第二储能单元的荷电状态，切换所述第一储能单元和所述第二储能单元的工作模式。

可选地，所述根据电网频率控制所述第一储能单元和所述第二储能单元以不同的工作模式非同时地工作，包括：

响应于所述电网频率大于或等于第一预设频率，控制所述第一储能单元在第一时间以充电模式工作；

响应于所述电网频率小于或等于第二预设频率，控制所述第二储能单元在第二时间以放电模式工作，其中，所述第二时间与所述第一时间不同，所述第二预设频率小于所述第一预设频率。

可选地，根据所述第一储能单元和/或所述第二储能单元的荷电状态，切换所述第一储能单元和所述第二储能单元的工作模式，包括：

响应于所述第一储能单元和/或所述第二储能单元的荷电状态超过预设荷电范围，将所述第一储能单元的工作模式切换为放电模式以及将所述第二储能单元的工作模式切换为充电模式；

其中，所述根据电网频率控制所述第一储能单元和所述第二储能单元以不同的工作模式非同时地工作，包括：

响应于所述电网频率大于或等于所述第一预设频率，控制所述第二储能单元在第三时间以充电模式工作；

响应于所述电网频率小于或等于所述第二预设频率，控制所述第一储能单元在第四时间以放电模式工作，其中，所述第四时间与所述第三时间不同。

可选地，所述第一储能单元包括第一电池组和第一双向功率变换器，所述第一电池组通过所述第一双向功率变换器连接至所述输出母线；

所述第二储能单元包括第二电池组和第二双向功率变换器，所述第二电池组通过所述第二双向功率变换器连接至所述输出母线；