[发明专利]一种火电混合储能高穿低穿协调控制系统

说明书

一种火电混合储能高穿低穿协调控制系统，包括：厂用交流6.3kV单元和混合储能单元；其中，所述厂用交流6.3kV单元通过PCS换流器与所述混合储能单元进行功率交换。本发明采用厂用交流6.3kV单元交流中双向PCS换流器，可以实现功率双向传输，当需要混合储能单元向厂用交流6.3kV单元交流供电时，厂用交流6.3kV单元交流中双向PCS换流器工作于逆变状态。当需要混合储能单元吸收电能时，厂用交流6.3kV单元交流中双向PCS换流器工作于整流状态。

技术领域

本发明涉及一种火电混合储能高穿低穿协调控制系统，具体涉及构造火电混合储能能量管理系统，在火电混合储能高穿低穿协调控制系统中，提出一种超级电容优先锂离子电池后补的混合储能系统协调控制策略。所构造的火电混合储能高穿低穿协调控制系统不管是高电压穿越工况，还是低电压穿越工况，锂离子电池组和超级电容可以共同维持直流母线电压稳定，实现火电混合储能高穿低穿协调控制。

背景技术

作为我国能源变革关键技术支撑之一的大规模储能技术，因为其可以为电网提供调峰、调频、应急响应等多种辅助服务，近年来受到了业内的广泛关注。分布式混合储能系统由锂离子电池与超级电容组成，通过换流器与电网相连，具备功率双向流动能力，具有功率调节迅速、应用模式多样等优点。在混合储能系统中，锂离子电池具有高能量密度特点但不适合频繁充放电，超级电容具有高功率密度优势。

除了要求储能设备具备接地等故障时的低电压穿越(Low voltage ridethrough,LVRT)能力，还要求具备甩负荷、大电容投切、单相接地非故障相电压骤升等工况时高电压穿越(High voltage ride through,HVRT)能力。

发明内容

本发明提出一种火电混合储能高穿低穿协调控制系统，构造火电混合储能能量管理系统，在火电混合储能高穿低穿协调控制系统中，提出一种超级电容优先锂离子电池后补的混合储能系统协调控制策略。所构造的火电混合储能高穿低穿协调控制系统不管是高电压穿越工况，还是低电压穿越工况，锂离子电池组和超级电容可以共同维持直流母线电压稳定，实现火电混合储能高穿低穿协调控制。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案来实现：

一种火电混合储能高穿低穿协调控制系统，包括：厂用交流6.3kV单元和混合储能单元；其中，所述厂用交流6.3kV单元通过PCS换流器与所述混合储能单元进行功率交换。

本发明进一步的改进在于，所述厂用交流6.3kV单元包括：20kV变6.3kV分裂绕组变压器、6.3kV交流厂用A段、6.3kV交流厂用B段、交流负荷开关、厂用交流负荷、厂用交流-厂用直流联络开关、6.3kV变10kV双绕组变压器和双向PCS换流器；

所述20kV变6.3kV分裂绕组变压器高压侧连接至发电机出口，电能来自于发电机，所述20kV变6.3kV分裂绕组变压器低压侧两个分支分别连接有：所述6.3kV交流厂用A段，所述6.3kV交流厂用B段，对于厂用A分支，所述厂用交流负荷通过所述交流负荷开关连接至所述6.3kV交流厂用A段，所述6.3kV变10kV双绕组变压器低压侧通过所述厂用交流-厂用直流联络开关连接至所述6.3kV交流厂用A段，所述6.3kV变10kV双绕组变压器低压侧通过所述双向PCS换流器与所述中压直流母线连接。

本发明进一步的改进在于，所述混合储能单元包括：6kV中压直流母线、锂离子电池储能系统直流断路器、锂离子电池储能系统DC-DC换流装置、锂离子电池组、超级电容储能系统直流断路器、超级电容储能系统DC-DC换流装置和超级电容组；

所述锂离子电池组通过所述锂离子电池储能系统DC-DC换流装置及所述锂离子电池储能系统直流断路器与所述6kV中压直流母线相连，所述超级电容组通过所述超级电容储能系统DC-DC换流装置及所述超级电容储能系统直流断路器与所述6kV中压直流母线相连。