CN210536295U - 一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统 - Google Patents

Abstract

一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统，包括可再生能源集中接入点变电站高压母线、中压母线、其所连接的电源线路和负荷以及变电站低压母线，所述变电站低压母线连接储能系统，同时通过并联连接的变电站低压分裂绕组和主变压器高压绕组和主变压器中压绕组连接。本实用新型通过增加低压绕组的线圈匝数增大低压侧变电容量，满足变电站对有功功率和无功功率综合调节需要；同时用大容量储能系统代替传统变电站低压侧的常规电容器组和电抗器组，利用储能变流器实现变电站有功功率和无功功率的动态连续调节。

Description

一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统

技术领域

本实用新型涉及电化学储能及变电站功率调节技术领域，具体涉及一种利用电化学储能技术的变电站有功功率和无功功率综合调节系统。

背景技术

能源短缺和环境恶化是全球性问题，开发可再生能源，发展低碳经济成为世界各国的共同选择。众所周知，风能和太阳能发电技术具有不稳定、不连续和不可控性等自身劣势，发出的电力波动性强，造成330千伏及以上集中接入点变电站的有功功率频繁大范围地波动，由于变电站缺乏无功功率动态调节能力，导致电网电压波动范围很大，电网平稳运行困难。

近年来，各种形式储能技术迅速崛起，特别是电化学储能技术被认为是增强可再生能源接纳能力、提高电力系统调峰能力最快速、最有效的途径。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统，达到平滑有功功率曲线和动态补偿无功功率的效果。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案如下：

一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统，包括可再生能源集中接入点变电站高压母线、中压母线、其所连接的电源线路和负荷以及变电站低压母线，所述变电站低压母线连接储能系统，同时通过并联连接的变电站低压分裂绕组和主变压器高压绕组和主变压器中压绕组连接。

所述变电站低压母线连接一台所用变压器，该所用变压器由储能系统供电。

本实用新型相对常规集中接入点变电站，增大低压侧绕组变电容量，运用大容量储能系统代替电容器组和电抗器组，构成变电站功率综合调节系统，利用储能变流器综合调节变电站的有功功率和无功功率，达到平滑有功功率曲线和动态补偿无功功率的效果，增强了电网运行调节能力，提高了电网接纳可再生能源的能力。

附图说明

图1为现有技术的变电站电气结构图；

图2为本实用新型的变电站电气结构图；

图1、2中：7—高压电源线路，8—主变压器高压绕组，9—主变压器中压绕组，10—主变压器低压绕组，11—变电站高压母线，12—变电站中压母线，13—变电站低压母线，14—风电场上网线路，15—光伏电站上网线路，16—供负荷线路，17—电容器组，18—电抗器组，19—所用变压器，20—储能系统，21—外接所用电，22—外电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

本实用新型变电站电气结构图如图2所示：图中变电站高压母线11分别连接高压电源线路7和主变压器高压绕组8，变电站中压母线12分别连接主变压器中压绕组9、风电场上网线路14、光伏电站上网线路15和供负荷线路16，变电站低压母线13分别连接储能系统20和所用变压器19，以及通过并列连接的变电站低压分裂绕组10和主变压器高压绕组8和主变压器中压绕组9并列连接。

所述变电站低压母线13连接一台所用变压器19，该所用变压器19由储能系统20供电。省去了一路外接所用电源及所用变压器。

本实用新型的效果说明如下：

第一，按照常规，通用设备型式，330千伏以上公网变电站的主变压器低压绕组一般为单绕组，变电容量不超过30%额定容量，只解决无功补偿和所用电问题，不考虑有功功率调节。本实用新型改变集中接入点变电站主变压器低压绕组结构，由常规一个绕组变为两个分裂绕组，通过增加低压绕组的线圈匝数达到增大低压侧变电容量的目的，可同时满足变电站有功功率调节和无功功率补偿的需要。

第二，按照惯例， 图1中330千伏以上公网变电站中压侧母线连接风电场、光伏电站、负荷，实现汇集功能，低压母线连接电容器组和电抗器组以及所用变压器，分别用于补偿容性无功功率、感性无功功率以及所用电负荷，无功功率不能实现动态补偿，无有功功率调节能力。本实用新型以大容量储能系统代替常规电容器组和电抗器组，利用储能变流器具有有功和无功功率的四象限输出能力，可实现变电站有功功率和无功功率动态连续调节。如图2中变电站低压母线改为连接大容量储能系统，当可再生能源满功率发电时存储盈余的电力电量，当可再生能源停发、电网存在电力缺口时释放存储的电力电量，如此削峰填谷以后达到平滑主变压器有功功率曲线和电压曲线，以及减小可再生能源对电网的冲击的目的，还能提高电网接纳能力。

本实用新型依托集中接入点变电站系统（含可再生能源电站、负荷、电源线路），在加入储能系统后构成变电站功率综合调节系统，最大程度地实现源-网-荷协调控制。一方面当可再生能源满功率发电时，可能会超出电网的最大接纳能力，此时利用储能系统存储盈余的电力电量，实现削峰效果；当可再生能源停发时，电网存在电力缺口，此时利用储能系统释放存储的电力电量，达到填谷目的，最终效果是实现可再生能源与负荷电力电量就地平衡，平滑主变压器有功功率曲线，减小可再生能源对电网的冲击。另一方面，通过储能变流器的无功输出控制，增强无功电压动态调节能力，减小电压波动，改善运行电压曲线，有利于电网平稳可靠运行。

第三，通常，330千伏以上公网变电站每台变压器低压侧连接一台所用变压器，还需要从其它供电系统引接一路可靠站外电源。变电站低压母线连接大容量储能系统后，其存储的电力电量可以为所用变压器提供可靠电源，因此可省去一路外接所用电源及所用变压器。

Claims (2)

1.一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统，包括可再生能源集中接入点变电站高压母线（11）、中压母线（12）、其所连接的电源线路和负荷以及变电站低压母线（13），其特征在于：所述变电站低压母线（13）连接储能系统（20），同时通过并联连接的变电站低压分裂绕组（10）和主变压器高压绕组（8）和主变压器中压绕组（9）连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用电化学储能技术的变电站功率综合调节系统，其特征在于：所述变电站低压母线（13）连接一台所用变压器（19），该所用变压器（19）由储能系统（20）供电。

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