[发明专利]一种储能变压器单元内直补变流器单元的系统补电方法

说明书

本发明公开了一种储能变压器单元内直补变流器单元的系统补电方法，在原有变压器单元低压侧新增变流器单元，得到补电后变压器单元，EMS控制系统对变压器单元原有变流器和新增变流器分别用Pco和Pcn充放电，会在同样的时长T内完成充放容量Qco和Qcn，并且总充放功率Pco加Pcn等于EMS控制系统对变压器单元初始充放功率Pt，即变压器装机充放功率。本发明提供的一种储能变压器单元内直补变流器单元的系统补电方法，完全利用原有变压器装机充放功率，无需增加变压器，并且新旧变流器可以同时完成充放电，保证新电池容量全部用完，不浪费。

技术领域

本发明涉及一种储能变压器单元内直补变流器单元的系统补电方法，属于储能电站调控技术领域。

背景技术

储能系统应用过程中，电池容量会随着时间和循环次数逐渐衰减，遵循日历寿命和循环寿命曲线。但工程中往往需要储能系统保持一定容量，相比建设初期一次超配大量电池来保证寿命末期（当前多为十年）仍满足容量需要，在使用一段时间后定期（比如第四和第七年）增加电池给系统补电更为经济。

如图1所示，储能系统一次设备一般是由多个变压器单元并接汇集到并网点组成：每个变压器单元内，变压器低压侧并接多套变流器单元，变压器将变流器输出的低压交流电变换成高压交流电；每个变流器单元内，变流器直流侧接入电池系统，变流器将电池系统的直流电变换成低压交流电。

储能系统一次设备由EMS控制系统控制（通常叫二次系统），EMS控制系统以变压器的装机充放功率给每个变压器单元所接变流器下达充放电指令。目前国内外常用的补电方法有两种：一是直接增加新的变压器单元，包括一整套变压器、变流器和电池系统，如图2所示；二是在原有储能单元内的每个电池系统中直接增加新电池，如图3所示。

第一种方法原有变压器单元不变化，新增变压器单元与原变压器单元并联运行，EMS控制系统对原有变压器单元的控制不变，执行起来简单；但投资较大，需要新增变压器。第二种方法一般会在原有电池系统内预留一些空余的电池安装位置，补电时在预留位置上增加新的电池，与原有电池串联或并联混用，变流器、变压器和EMS控制系统对原有变压器单元的控制不变；但原电池系统要适当改造；另外，同规格的新电池比旧电池容量多，当旧电池充满或放空时将保护性停止充放，新电池多余容量会造成浪费。

为了解决上述两种补电方法的技术问题，本领域技术人员急需要设计出新的补电方法。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种储能变压器单元内直补变流器单元的系统补电方法，采用不改变EMS控制系统对原有变压器单元的控制，在原变压器内直接新增变流器的方法进行补电，同时，还克服了本方法出现的以下问题：在一个变压器单元内，EMS控制系统仍然以变压器的装机充放功率给原有变流器下达充放电功率指令，再叠加新增变流器的充放功率指令，会超出变压器装机充放功率导致变压器过载，无法正常使用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种储能变压器单元内直补变流器单元的系统补电方法，包括如下步骤：

步骤S1，在原有变压器单元低压侧新增变流器单元，得到补电后变压器单元。

步骤S2，计算补电后变压器单元新增变流器单元电池系统的容量Qcn。

步骤S2，计算EMS控制系统对原有变压器单元的初始充放时长T。

步骤S3，计算EMS控制系统对补电后变压器单元原有变流器的调减后充放指令功率Pco和EMS控制系统对补电后变压器单元新增变流器的充放指令功率Pcn。

步骤S4，EMS控制系统对补电后变压器单元原有变流器和新增变流器分别用Pco和Pcn控制充放电，新旧变流器功率之和“Pco+Pcn”正好等于EMS控制系统对原有变压器单元初始充放功率，即变压器装机充放功率。