[发明专利]飞轮储能系统及飞轮储能系统的控制方法和存储介质

说明书

本发明公开了一种飞轮储能系统及飞轮储能系统的控制方法和存储介质，用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统包括：变压器；总控设备包括总控制器和N个总控继电器，每个总控继电器的第一端与变压器连接，总控制器与每个总控继电器连接；磁悬浮飞轮储能设备包括与N个总控继电器对应设置的N个磁悬浮飞轮储能支路，每个磁悬浮飞轮储能支路包括第一预充回路、第一双向变流器、第二预充回路、第二双向变流器、电机以及飞轮控制器。该用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统可以实现频繁深度的充电和放电，降低电网满载保电的风险和满足风力发电机平滑调整的经济调节方式。

技术领域

本发明涉及飞轮储能技术领域，尤其是涉及一种用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统、飞轮储能系统的控制方法及计算机存储介质。

背景技术

随着新能源的方式及并网技术的发展，新能源在电网中所占的比率越来越高，结合地区特点还存在大量的微电网。新能源尤其是风力发电受自然环境的影响巨大，风机作为其发电基础设备，要随时承担着调节电网稳定和持续发电的作用。

相关技术中，风电新能源电厂采用电化学电池储能系统作为一次调频的主要设备。但是，在电网发生惯量时需求的完全深度动作，会使电化学电池的寿命受到巨大的冲击，所以在此环境下运行，会增加新能源电站更换电池的频次，降低经济效率。而且，随着运行时间的增加电池很难在处于有效容量100%的状态，且电池有效容量为限制充放电停止的条件之一，在电池电压降低至指定阈值时就会停止放电，所以电化学电池储能系统不能实现满充满放。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，该飞轮储能系统可以实现频繁深度的充电和放电，降低电网满载保电的风险和满足风力发电机平滑调整的经济调节方式。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提供的用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，包括：变压器，适于与电网连接；总控设备，所述总控设备包括总控制器和N个总控继电器，每个所述总控继电器的第一端与所述变压器连接，所述总控制器与每个所述总控继电器连接，所述总控制器用于接收电网调度指令，并根据所述电网调度指令控制N个所述总控继电器以及发送状态控制指令；磁悬浮飞轮储能设备，所述磁悬浮飞轮储能设备包括与N个所述总控继电器对应设置的N个磁悬浮飞轮储能支路，每个所述磁悬浮飞轮储能支路包括：

第一预充回路，所述第一预充回路的第一端与对应的所述总控继电器的第二端连接；

第一双向变流器，所述第一双向变流器的第一端与所述第一预充回路的第二端连接；

第二预充回路，所述第二预充回路的第一端与所述第一双向变流器的第二端连接；

第二双向变流器，所述第二双向变流器的第一端与所述第二预充回路的第二端连接；

电机，所述电机与所述第二双向变流器的第二端连接；

飞轮控制器，分别与所述第一预充回路、所述第一双向变流器、所述第二预充回路、所述第二双向变流器和所述总控制器连接，用于接收所述状态控制指令，并根据所述状态控制指令控制所述第一预充回路、所述第一双向变流器、所述第二预充回路和所述第二双向变流器执行动作。

根据本发明的用于辅助风力发电机电网惯量调节的飞轮储能系统，通过采用磁悬浮飞轮储能设备，可以实现频繁深度的充电和放电，以及每个磁悬浮飞轮储能支路内部集成两个双向变流器，可以实现单系统协调控制，避免分散布置时的通讯延时和控制复杂度，满足调度端调整风力发电机的响应时间和缓冲时间的要求，降低电网满载保电的风险和满足风力发电机平滑调整的经济调节方式。