CN114498680A - 用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，属于联合储能放电技术领域，联合储能放电方法包括：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，并接入电网；当电网的用电量大于发电量时，启动飞轮储能装置放电；若飞轮储能装置的剩余电量为2‑3秒以上的电量，且电网的频率已经平衡，则飞轮储能装置停止放电；若飞轮储能装置的剩余电量为2‑3秒的电量，且电网的频率还未达到平衡，则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，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。

Description

用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法

本申请是名为《用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法》的专利申 请的分案申请，原申请的申请日为2018年09月06日，申请号为 201811035146.4。

技术领域

本发明涉及联合储能放电领域，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放电方法。

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。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，包括：

选取一个飞轮储能装置；飞轮储能装置的最大充放电功率为3-4兆瓦， 容量为90-120兆瓦秒；

选取一个蓄电池储能装置；所述蓄电池储能装置的最大充放电功率为电 源或电网额定功率的10％，且所述蓄电池储能装置能够持续15分钟以最大 充放电功率充放电；

将所述飞轮储能装置和所述蓄电池储能装置并联，并接入电网；所述飞 轮储能装置和所述蓄电池储能装置的电能储存均保持在其额定容量的50％；

当电网的用电量大于发电量时，启动飞轮储能装置放电；

获取所述飞轮储能装置的剩余电量；

若所述飞轮储能装置的剩余电量为2-3秒以上的电量，且电网的频率已 经平衡，则所述飞轮储能装置停止放电；

若所述飞轮储能装置的剩余电量为2-3秒的电量，且电网的频率还未达 到平衡，则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。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：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

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法， 通过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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体 实施方式对本发明作进一步详细的说明。

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。

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。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实 施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领 域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会 有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法，其特征在于，所述用于保持电网频率稳定的联合储能放电方法包括：

选取一个飞轮储能装置；所述飞轮储能装置的最大充放电功率为3-4兆瓦，容量为90-120兆瓦秒；

选取一个蓄电池储能装置；所述蓄电池储能装置的最大充放电功率为电源或电网额定功率的10％，且所述蓄电池储能装置能够持续15分钟以最大充放电功率充放电；

将所述飞轮储能装置和所述蓄电池储能装置并联，并接入电网；所述飞轮储能装置和所述蓄电池储能装置的电能储存均保持在其额定容量的50％；

当电网的用电量大于发电量时，启动飞轮储能装置放电；

获取所述飞轮储能装置的剩余电量；

若所述飞轮储能装置的剩余电量为2-3秒以上的电量，且电网的频率已经平衡，则所述飞轮储能装置停止放电；

若所述飞轮储能装置的剩余电量为2-3秒的电量，且电网的频率还未达到平衡，则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。