CN114069672B - 一种储能系统控制方法及储能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的储能系统控制方法及储能系统，应用于储能技术领域，该方法应用于包括抽水蓄能系统和电化学储能系统的储能系统，在获取包括储能系统的总调度功率的调度指令之后，根据抽水蓄能系统的调度功率控制电化学储能系统的调度功率，以使电化学储能系统的调度功率自总调度功率降低至零值，在对抽水蓄能系统和电化学储能系统进行控制时，抽水蓄能系统和电化学储能系统的调度功率之和等于总调度功率，不会对交流电网的稳定造成影响。本方法可以利用电化学储能系统的快速响应特性，迅速进行调度总功率的传输，同时充分利用抽水蓄能系统容量大、电能消纳能力强的特性，从而满足功率调度需求。

Description

一种储能系统控制方法及储能系统
技术领域
本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种储能系统控制方法及储能系统。
背景技术
近年来，随着我国风力发电、光伏发电等新能源产业的快速发展，新能源发电对交流电网供电能力的贡献快速上升，但由于风力发电系统、光伏发电系统供电的不稳定性，导致交流电网需要更为频繁的进行功率调度，以达到维持电网稳定的目的。
在实际应用中，抽水蓄能系统具有容量大、电能消纳能力强等特点，在交流电网功率调度的过程中，能够吸收或释放较大容量的电能，充分发挥削峰填谷的作用，对于维持交流电网稳定有着重要作用。
然而，由于抽水蓄能系统中水轮机的惯性巨大，而且抽水蓄能系统中高位蓄水池和低位蓄水池之间的落差大，导致抽水蓄能系统有效提供电能的耗时较长，对电网功率调度的动态响应特性较差，难以满足功率调度需求。
发明内容
本发明提供一种储能系统控制方法及储能系统，利用电化学储能系统的快速响应特性，迅速进行调度总功率的传输，同时给抽水蓄能系统响应调度指令提供时间，能够在有效提高动态响应特性的前提下，充分利用抽水蓄能系统容量大、电能消纳能力强的特性，从而满足功率调度需求。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种储能系统控制方法，应用于包括抽水蓄能系统和电化学储能系统的储能系统，所述方法包括：
获取调度指令，所述调度指令包括所述储能系统的总调度功率；
根据所述抽水蓄能系统的调度功率控制所述电化学储能系统的调度功率，以使所述电化学储能系统的调度功率自所述总调度功率降低至零值；
提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，且所述抽水蓄能系统和所述电化学储能系统的调度功率之和等于所述总调度功率。
可选的，所述根据所述抽水蓄能系统的调度功率控制所述电化学储能系统的调度功率，包括：
监测所述抽水蓄能系统的调度功率；
计算所述总调度功率与所述抽水蓄能系统的调度功率的差值，得到目标调度功率；
按照所述目标调度功率调节所述电化学储能系统的调度功率。
可选的，所述抽水蓄能系统当前处于停机状态；
所述提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，包括：
控制所述抽水蓄能系统启动；
按照预设功率调节规则提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率。
可选的，所述储能系统处于抽水蓄能工况；
所述控制所述抽水蓄能系统启动，包括：
控制所述抽水蓄能系统中的异步电机以异步运行模式启动；
升高所述异步电机的转速至额定转速；
将所述异步电机由异步运行模式切换为双馈运行模式。
可选的，所述储能系统处于馈能发电工况；
所述控制所述抽水蓄能系统启动，包括：
开启所述抽水蓄能系统中水轮机的水流通路，以使所述水轮机带动所述抽水蓄能系统中的异步电机转动；
在所述异步电机的转速达到额定转速的情况下，控制所述异步电机以双馈运行模式运行。
可选的，所述按照预设功率调节规则提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，包括：
按照预设功率调节速率或预设功率调节步长，提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率。
可选的，所述抽水蓄能系统当前处于运行状态；
所述提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，包括：
按照预设功率调节速率或预设功率调节步长，提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率。
可选的，在所述抽水蓄能系统的调度功率达到所述总调度功率的之后，还包括：
调节所述电化学储能系统的容量至预设目标值；
其中，所述预设目标值小于所述电化学储能系统的额定容量。
可选的，所述调节所述电化学储能系统的容量至预设目标值，包括：
控制所述电化学储能系统传输调节功率，并按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统运行，直至所述电化学储能系统的容量至预设目标值。
可选的，所述储能系统处于抽水蓄能工况；
控制所述电化学储能系统传输调节功率，包括：
控制所述电化学储能系统输出调节功率；
所述按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统运行，包括：
按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统储能。
可选的，所述储能系统处于馈能发电工况；
控制所述电化学储能系统传输调节功率，包括：
控制所述电化学储能系统输入调节功率；
所述按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统运行，包括：
按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统输出电能。
第二方面，本发明提供一种储能系统，包括：抽水蓄能系统、电化学储能系统和系统控制器，其中，
所述抽水蓄能系统与交流电网相连；
所述电化学储能系统分别与所述抽水蓄能系统和交流电网相连；
所述系统控制器分别与所述抽水蓄能系统和所述电化学储能系统相连；
所述系统控制器执行本发明第一方面任一项所述的储能系统控制方法。
可选的，所述抽水蓄能系统包括：蓄水系统和电能转换系统，其中，
所述电能转换系统包括水轮机、异步电机、第一功率变换器、隔离断路器、定子并网开关和定子短接开关，其中，
所述水轮机的扇叶置于所述蓄水系统的水流通路中，所述水轮机的传动轴与所述异步电机的转子转轴相连；
所述异步电机的转子绕组经所述第一功率变换器与所述隔离断路器的一端相连；
所述隔离断路器的另一端分别与所述电化学储能系统和交流电网相连；
所述异步电机的定子绕组分别与所述定子并网开关的一端以及所述定子短接开关相连；
所述定子并网开关的另一端与交流电网相连；
所述定子短接开关用于短接所述异步电机的定子绕组。
可选的，所述第一功率变换器包括：AC-DC-AC变换器。
可选的，所述电化学储能系统包括：储能装置和第二功率变换器，其中，
所述储能装置经所述第二功率变换器与所述隔离断路器靠近交流电网的一端以及交流电网相连。
可选的，所述第二功率变换器包括DC-AC变换器。
可选的，本发明第二方面提供的储能系统，还包括：前级变压器、并网断路器和并网变压器，其中，
所述前级变压器的一端分别与所述隔离断路器靠近交流电网的一端以及所述第二功率变换器的交流侧相连；
所述前级变压器的另一端分别与所述定子并网开关靠近交流电网的一端以及所述并网断路器的一端相连；
所述并网断路器的另一端经所述并网变压器连接交流电网。
本发明提供的储能系统控制方法，应用于包括抽水蓄能系统和电化学储能系统的储能系统，在获取包括储能系统的总调度功率的调度指令之后，根据抽水蓄能系统的调度功率控制电化学储能系统的调度功率，以使电化学储能系统的调度功率自总调度功率降低至零值，即由电化学储能系统首先传输调度总功率，实现对调度指令的快速响应，进一步的，提高抽水蓄能系统的调度功率至总调度功率，由抽水蓄能系统进行后续的功率调度，并且，在对抽水蓄能系统和电化学储能系统进行控制时，抽水蓄能系统和电化学储能系统的调度功率之和等于总调度功率，不会对交流电网的稳定造成影响。因此，通过本发明提供的控制方法，可以利用电化学储能系统的快速响应特性，迅速进行调度总功率的传输，同时给抽水蓄能系统响应调度指令提供时间，能够在有效提高动态响应特性的前提下，充分利用抽水蓄能系统容量大、电能消纳能力强的特性，从而满足功率调度需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种储能系统控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种储能系统控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种储能系统的结构框图；
图4是本发明实施例提供的另一种储能系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明提供的储能系统控制方法，应用于储能系统，对储能系统的馈电以及储能过程进行控制，该储能系统包括抽水蓄能系统和电化学储能系统，抽水蓄能系统分别与电化学储能系统和交流电网相连，同时，电化学储能系统也与交流电网相连。本发明提供的控制方法，具体的应用于可以对储能系统中抽水蓄能系统和电化学储能系统的工作过程进行控制的电子设备，该电子设备可以是储能系统内设置的、分别与抽水蓄能系统和电化学储能系统相连的系统控制器，也可以是独立于储能系统的其他控制器，当然，在某些情况下，还可以应用于网络侧的服务器。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种储能系统控制方法的流程图，该方法的流程可以包括：
S100、获取调度指令。
在实际应用中，交流电网的调度系统对参与交流电网运行的各个供电系统、储能系统均可以进行统一的调度管理，以达到电能调节、稳定电网运行的目的，本发明提供的储能系统与交流电网相连，自然受到电网调度系统的统一管理，因此，本发明实施例述及的调度指令，即来自于交流电网的调度系统，并且，该调度指令中携带有储能系统的总调度功率。
需要说明的是，本步骤述及的总调度功率，是指储能系统传输功率的变化量，不论当前储能系统处于运行状态还是停机状态，都是指在储能系统现有传输功率的基础上需要进一步调整的功率变化量，当然，具体可以是需要向交流电网输出的电功率，也可以是吸收交流电网的电功率；相应的，在后续步骤中述及的抽水蓄能系统的调度功率以及电化学储能系统的调度功率，同样指相应系统的传输功率的变化量，后续内容中不再重申。
S110、根据抽水蓄能系统的调度功率控制电化学储能系统的调度功率，以使电化学储能系统的调度功率自总调度功率降低至零值。
结合前述内容以及抽水蓄能系统和电化学储能系统的运行特性可知，抽水蓄能系统不论是馈能发电工况还是抽水蓄能工况，都需要水轮机以及蓄水系统的参与，水轮机的大惯性和蓄水系统中较长的水流通路，导致抽水蓄能系统无法实现快速响应功率调度指令，不能在短时间内传输满足交流电网运行要求的总调度功率，抽水蓄能系统的优势在于电能效能能力大，能够存储或释放大量的电能。
相对于抽水蓄能系统而言，电化学储能系统具有极快的调度指令响应性能，在接收到调度指令之后，能够立即输出或输入调度功率，完全能够满足电网调度过程中对于响应速率的要求。而电化学储能系统的储能容量较小，甚至抽水蓄能系统相比，存在数量级的差距，难以长时间支持交流电网的功率调度过程。
需要说明的是，基于功率调度的实际需求，本发明实施例以及后续各个实施例中述及的传输调度功率，包括向交流电网输出电功率，也包括从交流电网吸收电功率。
基于上述内容，本方法在获取总调度功率之后，首先根据抽水蓄能系统的调度功率控制电化学储能系统的调度功率，可以理解的是，由于抽水蓄能系统难以在第一时间传输总调度功率，所以在传输调度功率的初始时刻，抽水蓄能系统分担的调度功率为零值，由电化学储能系统完全传输总调度功率，进而实现对调度指令的快速响应，满足电网调度的功率需求。同时，监测抽水蓄能系统传输的调度功率，计算总调度功率与抽水蓄能系统的调度功率的差值，得到电化学储能系统的目标调度功率，并按照目标调度功率调节电化学储能系统的调度功率。
可以理解的是，在任一调度过程中，抽水蓄能系统分担的调度功率会由零值逐渐升高，相应的，电化学储能系统的调度功率则会从总调度功率逐渐降低至零值。
S120、提高抽水蓄能系统的调度功率至总调度功率，且抽水蓄能系统和电化学储能系统的调度功率之和等于总调度功率。
在通过电化学储能系统快速响应调度指令的同时，提高抽水蓄能系统的调度功率至总调度功率，由抽水蓄能系统长时间响应交流电网的功率调度需求。考虑到交流电网的稳定，在储能系统作为整体与交流电网进行调度功率的传输时，抽水蓄能系统和电化学储能系统传输的调度功率之和应等于总传输功率。
可选的，如果储能系统接到调度指令时抽水蓄能系统处于停机状态，首先需要控制抽水蓄能系统启动(此时电化学储能系统已经同步开始传输总调度功率)，然后按照预设功率调节规则提高抽水蓄能系统的调度功率至总调度功率。具体的，可以按照预设功率调节速率或预设功率调节步长，提高抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率。当然，还可以采取其他具体的调节方式调节抽水蓄能系统的传输功率，在不超出本发明核心思想的前提下，同样属于本发明保护的范围内。
一般情况下，抽水蓄能系统采用异步电机进行抽水蓄能或进行馈能发电，为了节省成本，抽水蓄能和馈能发电都是通过切换同一台异步电机的运行过程实现的，因此，储能系统处于不同工况，对于抽水蓄能系统的启动过程会有所差异，下面仅做简单介绍，后续将结合具体的实施例对抽水蓄能系统的启动过程进行详细展开。
具体的，在储能系统处于抽水蓄能工况的情况下，首先控制抽水蓄能系统中的异步电机以异步运行模式启动，然后升高异步电机的转速至额定转速，使得异步电机处于额定运行状态之后，即可将异步电机由异步运行模式切换为双馈运行模式，吸收交流电网的电能，并通过蓄水的方式将电能转换为水势能存储起来。
相应的，在储能系统处于馈能发电工况的情况下，首先开启抽水蓄能系统中水轮机的水流通路，水从高位蓄水池通过水流通路进入低位蓄水池，在此过程中带动水轮机转动，并进一步通过水轮机带动抽水蓄能系统中的异步电机转动，在异步电机的转速达到额定转速的情况下，即可控制异步电机以双馈运行模式运行，向交流电网提供电能。
可选的，如果储能系统接到调度指令时抽水蓄能系统恰好处于运行状态，则不再需要前述的启动过程，直接按照预设功率调节速率或预设功率调节步长，提高抽水蓄能系统的调度功率至总调度功率即可，而对于电化学储能系统的控制过程，仍然可以按照S110内容实现，此处不再赘述。
综上所述，通过本发明提供的控制方法，可以利用电化学储能系统的快速响应特性，迅速进行调度总功率的传输，同时给抽水蓄能系统响应调度指令提供时间，能够在有效提高动态响应特性的前提下，充分利用抽水蓄能系统容量大、电能消纳能力强的特性，从而满足功率调度需求。
如前所述，电化学储能系统的储能容量比较小，在充满电的情况下，将无法进一步响应吸收电网功率的调度需求，相应的，在电能完全释放的情况下，则无法进一步向交流电网提供调度功率。为解决这一问题，本发明实施例提供另一种储能系统控制方法，参见图2，在图1所示实施例的基础上，本实施例提供的控制方法，还包括：
S130、调节电化学储能系统的容量至预设目标值。
为了保证电化学储能系统具有继续吸收或释放电能的能力，本实施例中述及的预设目标值应小于电化学储能系统的额定容量，比如，可以是额定容量的一半。
在实际应用中，可以预设一个具体的调节功率，控制电化学储能系统传输调节功率，实现电能存储或电能释放。同时，为保证调节电化学储能系统容量的过程不会对交流电网造成影响，还应按照该调节功率与前述总调度功率之和控制抽水蓄能系统运行，即进一步提高抽水蓄能系统传输的功率，通过抽水蓄能系统平衡电化学储能系统的影响，直至电化学储能系统的容量至预设目标值。
可选的，如果储能系统处于抽水蓄能工况，经过图1所示的控制过程，电化学储能系统存储电能增加，此时需要控制电化学储能系统输出调节功率，即释放存储的电能，同时，按照调节功率与总调度功率之和控制抽水蓄能系统储能。
相应的，如果储能系统处于馈能发电工况，经过图1所示的控制过程，电化学储能系统存储的电能减少，此时需要控制电化学储能系统输入调节功率，进行电能补充，同时，按照调节功率与总调度功率之和控制抽水蓄能系统输出电能。
可选的，在进行调度指令的响应过程中，如果接收到关机指令，则可以直接控制抽水蓄能系统和电化学储能系统停机。
综上所述，在图1所示实施例的基础上，本实施例提供的控制方法不仅能够快速响应调度指令，通过对电化学储能系统的容量控制，还可以有效保证储能系统的可靠循环运行，进一步提高储能系统响应调度指令的可靠性。
可选的，参见图3，图3是本发明实施例提供的一种储能系统的结构框图，该储能系统具体包括：抽水蓄能系统10、电化学储能系统20和系统控制器30，其中，
抽水蓄能系统10与交流电网40相连；
电化学储能系统20分别与抽水蓄能系统10和交流电网40相连；
系统控制器30分别与抽水蓄能系统10和电化学储能系统20相连；
系统控制器30执行前述任一项实施例提供的储能系统控制方法。
可选的，基于图3所示实施例，本发明给出一种更为具体的储能系统的构成，其具体结构可参见图4所示。在本实施例中，抽水蓄能系统包括：蓄水系统(图4中未示出)和电能转换系统，其中，蓄水系统包括多级蓄水池以及连通各蓄水池的水流通路，电能转换系统则主要包括水轮机101、异步电机102、第一功率变换器103、隔离断路器QM1、定子并网开关QS1以及定子短接开关QS2。
具体的，水轮机101的扇叶置于蓄水系统的水流通路中，水轮机101的传动轴则与异步电机102的转子转轴相连。基于这一连接关系，在蓄水系统中的高位蓄水池经过水流通路流向低位蓄水池时，水流便可带动水轮机101转动，并同时带动异步电机102的转子旋转；相反的，在异步电机102得电运行的情况下，异步电机102则可带动水轮机101转动，将低位蓄水池中的水存储至高位蓄水池中。
进一步的，异步电机102的转子绕组经第一功率变换器103与隔离断路器QM1的一端相连，隔离断路器QM1的另一端分别与电化学储能系统和交流电网相连。如图4所示，电化学储能系统包括储能装置201和第二功率变换器202，储能装置201经第二功率变换器202与隔离断路器QM1靠近交流电网40的一端(即前述隔离断路器QM1的另一端)以及交流电网40相连。
异步电机的定子绕组分别与定子并网开关QS1的一端以及定子短接开关QS2的一端相连，定子并网开关QS1的另一端与交流电网相连，定子短接开关QS2的另一端接地，通过定子短接开关QS2可短接异步电机102的定子绕组。
可选的，对于第一功率变换器103，根据其两端具体连接构成可知，第一功率变换器103具体选用AC-DC-AC变换器，进行交流-直流-交流的电能变换；相应的，第二功率变换器202则选用DC-AC变换器，进行直流-交流的电能变换。
进一步的，本发明实施例提供的储能系统还包括前级变压器T1、并网断路器QM2和并网变压器T2，其中，
前级变压器T1的一端分别与隔离断路器QM1靠近交流电网40的一端以及第二功率变换器202的交流侧相连,前级变压器T1的另一端则分别与定子并网开关QS1靠近交流电网40的一端以及并网断路器QM2的一端相连，并网断路器QN2的另一端经并网变压器T2连接交流电网40。
在实际应用中，并网变压器T2的变比通常为110kV/10kV或者更高，前级变压器T1的变比通常为10kV/3kV或者10kV/1kV。并网断路器QM2在一般情况下处于闭合状态，只有在进行系统维护或系统故障时才会断开。
下面基于图4所示的储能系统的结构示意图，对本发明提供的储能系统的运行过程进行详细介绍，为便于表述，假定调度指令中包括的总调度功率为P，抽水蓄能系统的调度功率为P1、电化学储能系统的调度功率为P2。
在储能系统处于抽水蓄能工况且抽水蓄能系统处于停机状态的情况下：
储能系统获取包括总调度功率P的调度指令之后，抽水蓄能系统未投入运行，无法立即吸收电网功率：P1＝0，控制电化学储能系统中第二功率变换器202启动，对储能装置201充电，且充电功率P2＝P；
控制抽水蓄能系统启机：依次控制隔离断路器QM1、定子短接开关QS2合闸，异步电机102定子短路异步运行，第一功率变换器103按照预设控制程序将电机转速拖至额定转速附近；然后，抽水蓄能系统进行工作模式切换：第一功率变换器103封波，异步电机堕转，同时控制定子短接开关QS2分断；第一功率变换器103再次投入运行，给异步电机转子绕组励磁，进行定子电压前馈，避免产生过大的合闸电流，之后控制定子并网开关QS1闭合，抽水蓄能系统由异步运行模式切换到双馈运行模式完成并网。在这一过程中，系统控制器实时检测抽水蓄能系统吸收的功率P1，同时按照P2＝P-P1控制电化学储能系统运行；
在抽水蓄能系统完全启动后，按照前述预设功率调节规则提高抽水蓄能的调度功率P1，在保证P1+P2＝P的前提下，降低电化学储能系统的调度功率，直至P1＝P且P2＝0。
在抽水蓄能系统的调度功率达到总调度功率的之后，电化学储能系统输出调节功率P3，同时，按照P1＝P+P3控制抽水蓄能系统运行。
待储能装置的容量降低至预设目标值之后，控制电化学储能系统停机，继续按照P1＝P控制抽水蓄能系统运行。
最后，如果储能系统接收到停机指令，则控制抽水蓄能系统停机，具体的，控制第一功率变换器103封波，异步电机102停机，并依次分断隔离断路器QM1和定子并网开关QS1。
相应的，在储能系统处于馈能发电工况且抽水蓄能系统处于停机状态的情况下：
储能系统获取包括总调度功率P的调度指令之后，抽水蓄能系统未投入运行，无法立即向交流电网输出功率：P1＝0，控制电化学储能系统中第二功率变换器202启动，控制储能装置201放电，且放电功率P2＝P；
控制蓄水系统中的水流通路开启，水流带动水轮机101转动，进而带动异步电机102转子转动，在转子转速达到额定转速时，控制第一功率变换器103开启，给电机转子励磁，同时控制定子并网开关QS1闭合，进行定子电压前馈，此时，抽水蓄能机组以双馈运行模式并网运行；该过程中，实时检测抽水蓄能系统的输出功率P1，同时按照P2＝P-P1控制电化学储能系统运行；
在抽水蓄能系统完全启动后，按照前述预设功率调节规则提高抽水蓄能的调度功率P1，在保证P1+P2＝P的前提下，降低电化学储能系统的调度功率，直至P1＝P且P2＝0，然后控制第二功率变换器202封波，储能装置201处于待机状态；
在抽水蓄能系统的调度功率达到总调度功率的之后，电化学储能系统需要存储电能，具体按照调节功率P3存储，同时，按照P1＝P+P3控制抽水蓄能系统运行。
待储能装置的容量降低至预设目标值之后，控制电化学储能系统停机，继续按照P1＝P控制抽水蓄能系统运行。
最后，如果储能系统接收到停机指令，则控制抽水蓄能系统停机，具体的，控制第一功率变换器103封波，异步电机102停机，并依次分断隔离断路器QM1和定子并网开关QS1。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种储能系统控制方法，其特征在于，应用于包括抽水蓄能系统和电化学储能系统的储能系统，所述抽水蓄能系统与交流电网相连；所述电化学储能系统分别与所述抽水蓄能系统和交流电网相连；所述抽水蓄能系统包括：蓄水系统和电能转换系统，其中，所述电能转换系统包括水轮机、异步电机、第一功率变换器、隔离断路器、定子并网开关和定子短接开关，其中，所述水轮机的扇叶置于所述蓄水系统的水流通路中，所述水轮机的传动轴与所述异步电机的转子转轴相连；所述异步电机的转子绕组经所述第一功率变换器与所述隔离断路器的一端相连；所述隔离断路器的另一端分别与所述电化学储能系统和交流电网相连；所述异步电机的定子绕组分别与所述定子并网开关的一端以及所述定子短接开关相连；所述定子并网开关的另一端与交流电网相连；所述定子短接开关用于短接所述异步电机的定子绕组；
所述方法包括：
获取调度指令，所述调度指令包括所述储能系统的总调度功率；
根据所述抽水蓄能系统的调度功率控制所述电化学储能系统的调度功率，以使所述电化学储能系统的调度功率自所述总调度功率降低至零值；
提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，且所述抽水蓄能系统和所述电化学储能系统的调度功率之和等于所述总调度功率；
其中，所述抽水蓄能系统当前处于停机状态；
所述提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，包括：
控制所述抽水蓄能系统启动；
按照预设功率调节规则提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率；
所述储能系统处于抽水蓄能工况；
所述控制所述抽水蓄能系统启动，包括：
控制所述抽水蓄能系统中的异步电机以异步运行模式启动；
升高所述异步电机的转速至额定转速；
将所述异步电机由异步运行模式切换为双馈运行模式；
或，
所述储能系统处于馈能发电工况；
所述控制所述抽水蓄能系统启动，包括：
开启所述抽水蓄能系统中水轮机的水流通路，以使所述水轮机带动所述抽水蓄能系统中的异步电机转动；
在所述异步电机的转速达到额定转速的情况下，控制所述异步电机以双馈运行模式运行。
2.根据权利要求1所述的储能系统控制方法，其特征在于，所述根据所述抽水蓄能系统的调度功率控制所述电化学储能系统的调度功率，包括：
监测所述抽水蓄能系统的调度功率；
计算所述总调度功率与所述抽水蓄能系统的调度功率的差值，得到目标调度功率；
按照所述目标调度功率调节所述电化学储能系统的调度功率。
3.根据权利要求1所述的储能系统控制方法，其特征在于，所述按照预设功率调节规则提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，包括：
按照预设功率调节速率或预设功率调节步长，提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率。
4.根据权利要求1所述的储能系统控制方法，其特征在于，所述抽水蓄能系统当前处于运行状态；
所述提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率，包括：
按照预设功率调节速率或预设功率调节步长，提高所述抽水蓄能系统的调度功率至所述总调度功率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的储能系统控制方法，其特征在于，在所述抽水蓄能系统的调度功率达到所述总调度功率的之后，还包括：
调节所述电化学储能系统的容量至预设目标值；
其中，所述预设目标值小于所述电化学储能系统的额定容量。
6.根据权利要求5所述的储能系统控制方法，其特征在于，所述调节所述电化学储能系统的容量至预设目标值，包括：
控制所述电化学储能系统传输调节功率，并按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统运行，直至所述电化学储能系统的容量至预设目标值。
7.根据权利要求6所述的储能系统控制方法，其特征在于，所述储能系统处于抽水蓄能工况；
控制所述电化学储能系统传输调节功率，包括：
控制所述电化学储能系统输出调节功率；
所述按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统运行，包括：
按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统储能。
8.根据权利要求6所述的储能系统控制方法，其特征在于，所述储能系统处于馈能发电工况；
控制所述电化学储能系统传输调节功率，包括：
控制所述电化学储能系统输入调节功率；
所述按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统运行，包括：
按照所述调节功率与所述总调度功率之和控制所述抽水蓄能系统输出电能。
9.一种储能系统，其特征在于，包括：抽水蓄能系统、电化学储能系统和系统控制器，其中，
所述系统控制器分别与所述抽水蓄能系统和所述电化学储能系统相连；
所述系统控制器执行权利要求1-8任一项所述的储能系统控制方法。
10.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于，所述第一功率变换器包括：AC-DC-AC变换器。
11.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于，所述电化学储能系统包括：储能装置和第二功率变换器，其中，
所述储能装置经所述第二功率变换器与所述隔离断路器靠近交流电网的一端以及交流电网相连。
12.根据权利要求11所述的储能系统，其特征在于，所述第二功率变换器包括DC-AC变换器。
13.根据权利要求11所述的储能系统，其特征在于，还包括：前级变压器、并网断路器和并网变压器，其中，
所述前级变压器的一端分别与所述隔离断路器靠近交流电网的一端以及所述第二功率变换器的交流侧相连；
所述前级变压器的另一端分别与所述定子并网开关靠近交流电网的一端以及所述并网断路器的一端相连；
所述并网断路器的另一端经所述并网变压器连接交流电网。
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