[发明专利]可控低压火电厂用飞轮储能系统及控制方法

说明书

本申请涉及可控低压火电厂用飞轮储能系统及控制方法，所述系统包括：发电厂用高压供电单元和可控低压飞轮储能单元，所述发电厂用高压供电单元与所述可控低压飞轮储能单元连接；所述发电厂用高压供电单元包括发电机，所述发电机用于发电；所述可控低压飞轮储能单元，用于在电网失电导致所述发电机停机时，向厂用负荷供电；其中，所述可控低压飞轮储能单元，包括：飞轮储能模块。本申请提出的技术方案，利用飞轮储能模块向厂用负荷提供电能，无需升压变，节约了场地与投资，同时提高了系统的可靠性。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及可控低压火电厂用飞轮储能系统及控制方法。

背景技术

近年来，随着储能产业的发展，多种新型储能技术不断突破，在越来越多的场景实现示范应用，主要有储热技术、氢储能技术、电磁储能和超级电容储能等。随着风电和光伏的并网量增加、互联大电网的快速发展、大容量发电和远距离输电，使得电力系统的调节任务更加繁重。储能单元作为可以灵活充放电的电源，能够实现在电网中动态吸收、释放能量，且因为其响应快速、控制灵活，在维持电网电压稳定有无可替代的优势。

目前在火电储能领域，大多采用集中换流方式，需要储能升压变连接至火电机组厂用段，这无疑增加了设备故障率和设备投资金额。集中换流方式因为将储能电池经过串并联连接于直流侧，如果单个电池模组出现问题，木桶短板效应加剧，直流环流效率降低，不同电芯出力不均/部分电芯衰减过快/温升过高，使得储能系统的安全风险较大。

发明内容

本申请提供可控低压火电厂用飞轮储能系统及控制方法，以至少解决相关技术中储能系统的安全风险较大的技术问题。

本申请第一方面实施例提出一种可控低压火电厂用飞轮储能系统，包括：发电厂用高压供电单元和可控低压飞轮储能单元，所述发电厂用高压供电单元与所述可控低压飞轮储能单元连接；

所述发电厂用高压供电单元包括发电机，所述发电机用于发电；

所述可控低压飞轮储能单元，用于在电网失电导致所述发电机停机时，向厂用负荷供电；

其中，所述可控低压飞轮储能单元，包括：飞轮储能模块、400V交流厂用并网断路器、400V交流厂用母线、400V交流负荷并网断路器和飞轮储能交流并网断路器；

所述400V交流厂用母线通过所述400V交流厂用并网断路器连接至所述发电厂用高压供电单元；

所述飞轮储能模块通过所述飞轮储能交流并网断路器与所述400V交流厂用母线连接。

优选的，所述厂用负荷包括：6KV交流负荷和400V交流负荷；

所述400V交流负荷通过所述400V交流负荷并网断路器与所述400V交流厂用母线连接。

进一步的，所述发电厂用高压供电单元还包括：发电机主变、高压厂用降压变、6KV交流厂用母线、低压厂用降压变、6KV交流厂用并网断路器和6KV交流负荷并网断路器；

所述发电机通过所述发电机主变接入电网系统；

所述高压厂用降压变的高压侧连接至所述发电机的出口，所述高压厂用降压变的低压侧通过所述6KV交流厂用并网断路器与所述6KV交流厂用母线连接；

所述6KV交流负荷通过所述6KV交流负荷并网断路器与所述6KV交流厂用母线连接；

所述低压厂用降压变的高压侧连接至所述6KV交流厂用母线，所述低压厂用降压变的低压侧连接至所述可控低压飞轮储能单元。

进一步的，所述飞轮储能模块包括：A相飞轮储能子模块、B相飞轮储能子模块、C相飞轮储能子模块、A相交流汇流母线、B相交流汇流母线和C相交流汇流母线；

所述A相飞轮储能子模块通过所述A相交流汇流母线与所述飞轮储能交流并网断路器连接；

所述B相飞轮储能子模块通过所述B相交流汇流母线与所述飞轮储能交流并网断路器连接；

所述C相飞轮储能子模块通过所述C相交流汇流母线与所述飞轮储能交流并网断路器连接。