CN109066729A - 用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，解决了超级电容和飞轮储能容量有限，在需要长时间充放电时容量不足的问题。选取一个飞轮储能装置；选取一个蓄电池储能装置；将飞轮储能装置和蓄电池储能装置并联后接入电网，两种储能装置的电能储存均要保持在其额定容量的50%左右；当电网供需不平衡频率下降时，即用电量大于发电量时，首先启动飞轮储能装置放电，若，飞轮储能装置的电量还剩有2‑3秒以上的电量余量前，电网频率已经平衡，则结束飞轮储能装置的放电；若，飞轮储能装置的电量还剩余有2‑3秒的电量余量时，电网频率还没有平衡，这时启动蓄电池储能装置放电，以保证为电网调频的放电的连续性。

Description

用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法

技术领域

本发明涉及一种蓄电池与飞轮储能、超级电容的联合储能方法，特别涉及一种在电力系统调频、调峰及ACE调节方面的用于保持电网频率稳定的联合储能方法。

背景技术

风力发电和光伏发电分别以风能、太阳能作为能量来源，而风能、太阳能等自然资源易受环境、气候等多方面的影响，使得风力发电、光伏发电的功率具有间歇性、不确定性和波动性等特点。随着风力发电和光伏发电大规模接入电网，其对电网安全稳定运行的影响将不容忽视。这些间歇性能源，功率输出变化剧烈，当装机容量增加至一定规模时，其功率波动或者因故整体退出运行，会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡，引起系统频率偏差，造成电网频率不稳定。间歇式能源发电不但会导致调节容量需求增加，并且由于其自身又不具备参与频率调节的功能，原有传统机组必须承担起这些新能源机组带来的频率调节任务，从而加剧了传统机组的调频压力。在机组调频能力受限的情况下，为了保持电网的动态供需平衡，一般在电网中接入蓄电池储能装置，通过蓄电池的充放电来保持电网动态供需平衡，保持电网频率稳定。现阶段加装的储能设备基本全是蓄电池化学储能。化学电池根据种类的不同，充放次数相差较大。一般满充满放的次数为10000次左右。根据化学电池的特点，电池电量运行区间也对电池寿命影响很大。当运行在电池电量60%-90%区间时电池寿命最高。由于电网系统本身的频繁波动特点，造成蓄电池充放电次数频繁，蓄电池的频繁充放电会大大降低蓄电池的寿命，使现场运行成本大幅提高；另外蓄电池的频繁充放电也带来了电池着火和爆炸事故，对电力系统的安全稳定运行带来隐患。

发明内容

本发明提供了一种用于保持电网频率稳定的联合储能方法，解决了超级电容和飞轮储能容量有限，在需要长时间充放电时容量不足的问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，包括以下步骤：

第一步、选取一个最大充放电功率为3-4兆瓦，容量为90-120兆瓦秒的飞轮储能装置；

第二步、选取一个最大充放电功率为电源或电网额定功率10%的蓄电池储能装置，该储能装置的容量要求为：以最大充放电功率充放电能时能持续15分钟；

第三步、将以上两步选择的飞轮储能装置和蓄电池储能装置并联后接入电网，两种储能装置的电能储存均要保持在其额定容量的50%左右；

第四步、当电网供需不平衡频率下降时，即用电量大于发电量时，首先启动飞轮储能装置放电，若，飞轮储能装置的电量还剩有2-3秒以上的电量余量前，电网频率已经平衡，则结束飞轮储能装置的放电；若，飞轮储能装置的电量还剩余有2-3秒的电量余量时，电网频率还没有平衡，这时启动蓄电池储能装置放电，以保证为电网调频的放电的连续性。

本发明充分利用超级电容和飞轮储能大功率的快充快放，避免了蓄电池储能频繁充放引起的寿命下降；同时也解决了超级电容和飞轮储能容量有限，在需要长时间充放电时容量不足的缺点。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明：

一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，包括以下步骤：

第一步、选取一个最大充放电功率为3-4兆瓦，容量为90-120兆瓦秒的飞轮储能装置；

第二步、选取一个最大充放电功率为电源或电网额定功率10%的蓄电池储能装置，该储能装置的容量要求为：以最大充放电功率充放电能时能持续15分钟；

第三步、将以上两步选择的飞轮储能装置和蓄电池储能装置并联后接入电网，两种储能装置的电能储存均要保持在其额定容量的50%左右；

第四步、当电网供需不平衡频率下降时，即用电量大于发电量时，首先启动飞轮储能装置放电，若，飞轮储能装置的电量还剩有2-3秒以上的电量余量前，电网频率已经平衡，则结束飞轮储能装置的放电；若，飞轮储能装置的电量还剩余有2-3秒的电量余量时，电网频率还没有平衡，这时启动蓄电池储能装置放电，以保证为电网调频的放电的连续性。

将蓄电池和超级电容或飞轮储能装置并联接入电网，在短时间充放电时利用超级电容或飞轮储能的大功率、充放电快、充放次数高的优点（100万-1000万次）；在充放电容量超过超级电容或飞轮储能的容量时，由蓄电池储能来补充。充分利用超级电容和飞轮储能大功率的快充快放，避免了蓄电池储能频繁充放引起的寿命下降。同时也解决了超级电容和飞轮储能容量有限，在需要长时间充放电时容量不足的缺点。

Claims (1)

1.一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，包括以下步骤：

第一步、选取一个最大充放电功率为3-4兆瓦，容量为90-120兆瓦秒的飞轮储能装置；

第二步、选取一个最大充放电功率为电源或电网额定功率10%的蓄电池储能装置，该储能装置的容量要求为：以最大充放电功率充放电能时能持续15分钟；

第三步、将以上两步选择的飞轮储能装置和蓄电池储能装置并联后接入电网，两种储能装置的电能储存均要保持在其额定容量的50%左右；

第四步、当电网供需不平衡频率下降时，即用电量大于发电量时，首先启动飞轮储能装置放电，若，飞轮储能装置的电量还剩有2-3秒以上的电量余量前，电网频率已经平衡，则结束飞轮储能装置的放电；若，飞轮储能装置的电量还剩余有2-3秒的电量余量时，电网频率还没有平衡，这时启动蓄电池储能装置放电，以保证为电网调频的放电的连续性。