[实用新型]一种气液两相储能的功率分配装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统，具体涉及一种气液两相储能的功率分配装置。

背景技术

随着风电场规模的不断扩大，风电特性对电网的负面影响也愈加显著。风电场配置适当的储能装置可以有效遏制因风速不断变化而造成的输出功率波动。

常见的储能装置中，抽水储能技术储能容量大，但对于地理环境有着特殊的要求，并且需要较长的建设周期。蓄电池储能系统技术成熟、应用广泛，但蓄电池循环寿命较低，由于风能的随机性和间歇性使得蓄电池需要频繁充放电，大大降低了其使用周期，同时蓄电池功率密度较低，响应速度较慢，对于超短期的功率波动或电力扰动无力调节。超导储能技术需要持续维持线圈处于超导状态所需要的低温而花费的维护费用就十分昂贵，过高的维护费用成为了选择长期能量储备方式时不得不考虑的因素，这样便限制了超导储能应用的普及。从经济性和实效性来看，风电系统需要动态特性更好的快速储能元件。

在这些储能装置中，气液两相储能装置能够提高能源利用率，它利用相变材料发生相变时进行的能量转化，能实现快速储能的要求。对于气液两相储能装置必须考虑到它的储能特性，具备与储能特性相适应的充放电控制器。目前在各类储能装置中，尤其是蓄电池储能，普遍采用充电调节器来调节储能端的功率分配，而在气液两相储能装置中并没有这类储能功率分配装置。另外，由于充电调节器适用于蓄电池储能，侧重于蓄电池的保护，其不足之处是，它不能实现输出功率的平稳和功率调节的快速响应。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种气液两相储能的功率分配装置，它能够准确分配风力发电场的输出功率，调节风力发电场过剩有功至储能装置，实现风力发电场向电力系统输出功率的平衡稳定，且功率调节响应快。

本实用新型所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有功率监测器、控制器和调节器，功率监测器连接在风力发电场的输出端口，功率监测器的数据输出端连接控制器的信号输入端，控制器进行数据处理输出控制信号，控制器的信号输出端连接调节器的受控端，调节器的功率输入端并联接入电网，调节器的功率负载作为能量转换器置于气液两相储能装置内。

上述调节器包括调压器和两个或两个以上电热器，各电热器分别与开关串联后，再并联接入调压器的输出端，控制器的信号输出端连接调压器和开关。

由于采用了上述技术方案，动力强劲时，功率监测器测得风力发电场功率过剩，控制器根据所剩功率控制功率调节器，改变调节器输入阻抗，使得气液两相储能装置吸收风力发电场的过剩有功；动力不足或无动力时，断开调节器，气液两相储能装置向电网输送电能。所以，本发明能够对风力发电场输出功率准确地分配，平衡风电场输出功率，实现了风力发电场输出功率的平衡稳定，由于功率监测器对风力发电场功率进行实时监测，控制器及时进行控制，所以本发明功率调节响应快。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的原理结构图；

图2为图1中控制器实施功率分配的一个实施例的流程图。

图中：1.功率监测器；2.控制器； 3.调节器；31.调压器；32.电热器；4.气液两相储能装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型包括有功率监测器1、控制器2和调节器3，功率监测器1连接在风力发电场的输出端口，功率监测器1的数据输出端连接控制器2的信号输入端，控制器2进行数据处理输出控制信号，控制器2的信号输出端连接调节器3的受控端，调节器3的功率输入端并联接入电网，调节器3的功率负载作为能量转换器置于气液两相储能装置4内。

如图1所示，调节器3包括调压器31和两个或两个以上电热器32，各电热器32分别与开关串联后，再并联接入调压器31的输出端，控制器2的信号输出端连接调压器和开关。

图1中，功率监测器1为数字功率表，控制器2为单片机，调压器31可选自耦变压器，开关为可控硅开关或高压断路器。

本实用新型的工作原理是：

控制器2采集功率监测器1测得的风力发电场实际输出功率P_G，与系统所需输出的额定功率P_O比较，控制器2计算风力发电场的剩余功率，通过改变改进的调压器31的变比n以及电热器32的连通数N来改变调节器3的输入阻抗                                                ，实现功率准确地分配。