[实用新型]一种用于火电联合AGC调频的混合储能系统

说明书

本实用新型涉及火电机组辅助调频技术领域，具体涉及一种用于火电联合AGC调频的混合储能系统。该混合储能系统包括：飞轮储能子系统、电池储能子系统和能量管理系统。飞轮储能子系统和电池储能子系统采用模块化设置，飞轮储能子系统中的多个飞轮储能单元相对独立设置，可以独立运行，电池储能子系统中的多个电池储能单元相对独立设置，可以独立运行，方便检修，提高混合储能系统的安全性；飞轮储能子系统和电池储能子系统通过能量管理系统进行协同控制，充分利用飞轮储能子系统充放电响应速度快、使用寿命长、安全性好的优势和电池储能子系统能量密度高的特性，达到提高AGC调频性能综合指标，延长电池的使用寿命，提高系统整体经济性的效果。

技术领域

本实用新型涉及火电机组辅助调频技术领域，具体涉及一种用于火电联合AGC调频的混合储能系统。

背景技术

电力系统的稳定运行需要保持发电侧和用电侧的实时功率平衡，电网调度中心通过自动发电控制(AGC)系统来实时调节电网中调频电源的有功出力，实现对电网频率和联络线功率的控制，解决区域电网内短时随机功率不平衡问题，这对调频电源性能提出了响应速度快、调节速率快、调节精度高、功率调节方向频繁转换等技术性能要求，并进行考核。电网AGC调频功能主要由包括水电、燃气机组以及火电机组在内的常规电源提供。由于这些电源系统都具有响应惯性，将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程，特别是火电机组的AGC调频性能与电网期望相比，还有较大差距，火电机组由于受能量转换过程和爬坡速率慢等技术因素限制，在AGC调频过程中表现出响应时间长、调节速率慢、调节精度差等问题。

近年来，随着储能技术的进步，利用储能系统快速充放电的特性来改善火电机组AGC调频的性能，采用储能系统和火电机组进行联合AGC调频的模式得到了快速发展，出现了不少的应用项目案例。目前国内普遍采用锂离子电池储能系统来参与火电机组联合AGC调频，锂离子电池储能系统普遍采用2C的充放电倍率。在项目的运行过程中，逐渐暴露出锂离子电池循环寿命短、安全性低等问题。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的用于火电联合AGC调频的混合储能系统成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于火电联合AGC调频的混合储能系统。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：

本实用新型的实施例提供了一种用于火电联合AGC调频的混合储能系统，与交流母线连接，该混合储能系统包括：

飞轮储能子系统，所述飞轮储能子系统包括飞轮储能监控单元和与所述飞轮储能监控单元连接的至少一个飞轮储能单元，多个所述飞轮储能单元采用并联的方式接入所述交流母线；

电池储能子系统，所述电池储能子系统包括电池储能监控单元和与所述电池储能监控单元连接的至少一个电池储能单元，多个所述电池储能单元采用并联的方式接入所述交流母线；

与外部控制系统连接的能量管理系统，所述能量管理系统分别与所述飞轮储能子系统和所述电池储能子系统连接，所述能量管理系统监测飞轮储能子系统的运行数据、电池储能子系统的运行数据以及接收所述外部控制系统发送的第一控制指令，并根据所述飞轮储能子系统的运行数据、电池储能子系统的运行数据和所述第一控制指令生成第二控制指令，控制所述飞轮储能子系统和所述电池储能子系统的充放电状态。

优选地，每一个所述飞轮储能单元包括依次连接的第一断路器、第一变压器、第一储能变流器和飞轮储能组件；所述第一变压器的高压侧通过所述第一断路器接入所述交流母线，所述第一变压器的低压侧与所述第一储能变流器的交流侧连接，所述第一储能变流器的直流侧与所述飞轮储能组件连接。

优选地，所述飞轮储能监控单元与所述第一储能变流器连接，所述飞轮储能监控单元监测所述飞轮储能单元的运行数据并接收所述第二控制指令，根据所述飞轮储能单元的运行数据和所述第二控制指令控制所述第一储能变流器的功率变换方向和大小。