[实用新型]一种储能接入系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统储能技术领域，涉及一种储能接入系统。

背景技术

为使电力系统稳定运行，必须控制它的发电、输电、配电与用电同时完成，并且使其时刻处于动态平衡状态中。如果出现瞬时的功率不平衡，就会造成系统安全稳定问题。光伏发电、风力发电等绿色新能源由于自身所固有的随机性、间歇性的特点，使得其不可能像其它传统电源一样制定和实施准确的发电计划，这给电网的运行调度带来巨大压力；同时，可再生能源的大规模接入给电网带来了无功、潮流分布、调频、调峰、电能质量等问题，给电网稳定运行造成很大的影响。

储能系统可以平抑系统出现的瞬时功率不平衡，起到能量的缓冲平衡作用，它的应用一方面可以弥补间歇性新能源负荷出力随机的缺点，平衡负荷波动，减小新能源并网对电网运行的影响；另一方面储能还可以参与到电网的运行控制，提高电网运行的稳定性、可靠性和经济性。

常见的储能电池有锂电池，液流电池，钠硫电池，铅酸电池等能量型电池，此类电池明显的特点是充放电电流需尽量平稳，不宜频繁启动，动态响应较慢，限于制造水平循环寿命较低；超级电容器（超级电容电池）是近年来发展较快的功率型储能元件，它具有的功率密度大、充放电速度快、工作温度宽、使用寿命长等优点，也具有能量密度偏低等劣势。从能量密度、功率密度、循环寿命和产品成本等方面来评价，每种电池都有其各自的优势与不足。如何充分利用各种储能电池的优缺点，根据实际应用情况选配相应的储能电池组成混合储能系统，并将其成功接入电网是本申请人致力于解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种储能接入系统，将相同或者不同类型的多个储能电池进行组合，并接入电网。通过各个储能电池独立工作，根据不同的控制目标调用相应的储能电池，从而最大限度的发挥现有储能电池的特点，实现大规模储能电池直接并联运行。

实现上述目的的技术方案是：

一种储能接入系统，接在多个储能电池与电网之间，该储能接入系统包括双向PWM（脉冲宽度调制）整流器、交流LCL滤波电路和一控制系统，所述双向PWM整流器的交流侧通过所述交流LCL滤波电路接入所述电网，

所述储能接入系统还包括直流母线、与所述多个储能电池一一对应的多个双向DC/DC（直流/直流）变换器以及与所述多个双向DC/DC变换器一一对应的多个直流LC滤波电路，其中：

每个双向DC/DC变换器，其低压侧通过与其对应的直流LC滤波电路连接对应的储能电池，其高压侧通过所述直流母线连接所述双向PWM整流器的直流侧；

所述控制系统采集各类电压信号和各类电流信号，通过计算，分别生成用于控制双向PWM整流器的第一驱动信号以及用于控制相应的双向DC/DC变换器的各个第二驱动信号。

在上述的储能接入系统中，所述的控制系统包括相互连接的DSP（数字信号处理）芯片和FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）芯片，其中：

所述DSP芯片采集所述双向PWM整流器的交流侧的交流电压和交流电流，并且采集所述直流母线的直流电压，通过闭环控制计算出控制所述双向PWM整流器的占空比，所述FPGA芯片根据该占空比生成所述第一驱动信号并传输给所述双向PWM整流器；

针对每个双向DC/DC变换器，所述DSP芯片采集与该双向DC/DC变换器对应的储能电池的电池电压和电池电流，并采集所述直流母线的直流电压，通过闭环控制计算出控制该双向DC/DC变换器的占空比，所述FPGA芯片根据该占空比生成一个第二驱动信号并传输给该双向DC/DC变换器。

在上述的储能接入系统中，所述的储能电池为锂电池、液流电池、钠硫电池、铅酸电池或者超级电容器。

在上述的储能接入系统中，所述控制系统还包括与所述DSP芯片分别连接的CAN（控制器局域网络）通信模块以及RS485通信模块，其中：

CAN通信模块，与电池管理系统通信，实时获取各个储能电池的工作状态；

RS485通信模块，与上位机通信，接受调度指令并上传本地测量数据。

在上述的储能接入系统中，所述DSP芯片通过电压传感器采集各类电压信号，通过电流传感器采集各类电流信号。

在上述的储能接入系统中，所述双向PWM整流器维持所述直流母线的直流电压的恒定。