[发明专利]用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置

说明书

本发明涉及一种用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置，与交流电网连接，包括并网控制器、逆变器、飞轮电机、飞轮转子、变速器、发电机和升压并网一体柜；并网控制器分别与新能源场站、升压并网一体柜、逆变器和变速器电连接；逆变器分别与新能源场站和飞轮电机连接，飞轮电机还与飞轮转子连接，飞轮转子通过变速器与发电机连接，发电机通过升压并网一体柜与交流电网连接。本发明提供的用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置采用物理的飞轮储能，使用寿命更长，更符合新能源场站的使用规划，后期回收时对环境无污染，能够在额定功率范围内频繁进行大功率的充放电，可大幅度提升新能源场站的并网友好性。

技术领域

本发明涉及电网调节设备领域，特别是涉及一种用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置。

背景技术

目前解决新能源场站发电功率波动，一般采用在新能源场站的每个发电单元内部或者在场内每条集电线路上配置分布式储能系统，或者采用在新能源场站并网点并入集中式的储能装置，通过实时调节储能的充放电功率，来解决由于外界自然条件变化而导致新能源场站中每个发电单元或新能源场站整体输出功率波动的问题。在并网方面，新能源场站一般将发电单元通过电力电子变换装置和升压变，最后再并入电网。

在解决新能源场站发电功率波动方面，一般通过加入储能系统辅助新能源场站的输出功率，达到平滑输出功率的目的，但由于新能源发电波动频繁，需要更高频率的信息采集技术及更复杂的控制技术，尤其在新能源发电系统功率快速波动的情况下，其平滑控制效果不佳，可能造成系统输出功率剧烈波动甚至振荡。

在新能源发电系统并网方面，其并网必须经过电力电子变换装置，但由于电力电子装置是一种非线性时变拓扑负荷，其造成的谐波污染被认为是电力系统的一大公害，在未来新能源装机占比提升后，电网面临的谐波污染的问题将更为严峻。

发明内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置。

本发明申请提供的用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置，与交流电网连接，包括并网控制器、逆变器、飞轮电机、飞轮转子、变速器、发电机和升压并网一体柜；

所述并网控制器分别与所述新能源场站、所述升压并网一体柜、所述逆变器和所述变速器电连接；

所述逆变器分别与所述新能源场站和所述飞轮电机连接，所述飞轮电机还与所述飞轮转子连接，所述飞轮转子通过所述变速器与所述发电机连接，所述发电机通过所述升压并网一体柜与所述交流电网连接。

在其中一个实施例中，所述并网控制器与所述新能源场站、所述升压并网一体柜、所述逆变器和所述变速器的连接为通信连接。

在其中一个实施例中，所述新能源场站与所述升压并网一体柜之间为35kV集电线路。

在其中一个实施例中，所述升压并网一体柜与所述交流电网之间设置有35kV/110kV的主变压器。

在其中一个实施例中，所述飞轮转子通过主轴与所述变速器连接。

本发明的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：

本发明提供的用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置采用物理的飞轮储能，相较于其他采用电化学储能的技术方案，使用寿命更长，更符合新能源场站的使用规划，后期回收时对环境无污染，能够在额定功率范围内频繁进行大功率的充放电，而对设备本身无不利影响；采用机械旋转的大惯量飞轮驱动电机直接向电网输入/输出功率，可大幅度提升新能源场站的并网友好性。

本申请附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本发明的具体实施了解到。

附图说明

图1为本发明一实施例中用于新能源场站的大惯量飞轮储能并网装置的结构框架示意图。

具体实施方式