专利名称：一种调节风电输出功率的储能实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电及储能技术应用领域，具体地，涉及一种调节风电输出功率的储能实验系统。
背景技术：
众所周知，风电场输出功率取决于风速，具有不可控和不可预期性。风电这种不连续性和不稳定性是制约风电大规模发展的瓶颈，导致风电上网困难以及影响电网稳定性。 应用大规模高效的储能技术，可以有效平滑风电输出功率，实现风功率预测，同时可以提供无功功率，提高了风电的电能质量及低电压穿越能力，有望从根本上能解决大规模风电上网难的瓶颈，是构建坚强智能电网的关键。现在，南方电网公司及国家电网公司都在进行电池储能系统示范项目建设。目前，关于储能技术在新能源中的应用，还不成熟，都还处于研究与示范阶段。通过实验室搭建储能系统实验平台，通过实验研究储能技术在风电及微网中的应用的系统集成技术、监控系统、控制策略以及系统总出力效果等，对于尽快推广储能在风电及微网中的应用具有重要作用。实验室储能系统在风电及微网中应用的实验平台建设，没有条件建立一个真实的风力发电机组，如果像传统风电机组平台一样，用变频器拖动原动机来模拟风力机，带动风力发电机发电来模拟真实风力发电机组是可行的，但这样会存在以下问题一、实验平台建设成本增加；二、风电机组的本身结构控制与储能系统在风电及微网中应用的实验平台没有太直接关系，只要通过一定手段模拟出风电机组的输出功率即可；三、实验操作也不方便。因此，在实验室搭建储能系统实验系统平台时，在符合于模拟实际风电机组输出功率要求情况下，应该尽可能简化系统。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的缺点和不足，提供一种简化的、操作方便并且建设成本低的调节风电输出功率的储能实验系统。实现上述目的的技术方案如下一种调节风电输出功率的储能实验系统，包括可控电源系统、储能系统、380V交流电源及开关；所述可控电源系统包括AC/DC/AC变流器、隔离变压器；所述AC/DC/AC变流器的输入端通过第一开关与380V交流电源连接，AC/DC/AC变流器的输出端依次通过隔离变压器、第二开关与380V交流电源连接；所述储能系统通过第三开关连接在隔离变压器与第二开关之间。进一步地，所述AC/DC/AC变流器的输入端AC/DC整流器采用具有低谐波的不控整流电路，降低谐波对电网的影响，输出端DC/AC逆变器采用基于IGRT开关的可控电路。进一步地，在隔离变压器与第二开关之间还设置有预留接口。进一步地，所述储能系统包括多套并联的储能子系统，每套储能子系统包括储能装置及与储能装置连接的储能系统变流器，所述储能系统变流器与第三开关连接。[0010]进一步地，所述储能装置为电池或超级电容。进一步地，所述电池为液流电池、锂电池、钠硫电池、铅酸电池中的一种或多种。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果本实用新型通过利用可控电源系统模拟真实风电机组出力，简化了系统结构，在很大程度上提高了系统可操作性，同时节约实验室储能系统平台建设成本，实用性较强。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。其中1-可控电源系统，2-AC/DC/AC变流器，3-隔离变压器，4-380V交流电源， 5-第一开关，6-储能系统，7-第二开关，8-第三开关，9-储能系统变流器，10-储能装置， 11-预留接口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，本实用新型的调节风电输出功率的储能实验系统，包括可控电源系统1、储能系统6、380V交流电源4及开关；可控电源系统1包括单传动性能的AC/DC/AC变流器2、隔离变压器3 ；AC/DC/AC变流器2的输入端通过第一开关5与380V交流电源4连接，AC/DC/AC变流器2的输出端依次通过隔离变压器3、第二开关7与380V交流电源4连接；储能系统6通过第三开关8连接在隔离变压器3与第二开关7之间。其中，可控电源系统1用来模拟风电机组出力，AC/DC/AC变流器2的信号给定是实际风电场中采集的风机输出功率值；在AC/DC/AC变流器2输出端通过隔离变压器3与 380V交流电网4隔离，以防止可控电源系统1内部产生回流；储能系统6用来调节风力发电输出功率，使风电功率可控，储能系统6可以平滑风电输出功率，也可以跟踪电网调度下发的功率曲线，实现风功率预测。上述实施例中，储能系统6包括多套并联的储能子系统，每套储能子系统包括储能装置10及与储能装置10连接的储能系统变流器9 (PCS)，储能系统变流器9与第三开关 8连接。其中，储能装置10可以分别选用不同厂家或不同体系的电池或超级电容，以进行性能对比，而且储能系统6可以根据平滑效果增减容量。电池可以为液流电池、锂电池、钠硫电池、铅酸电池中的一种或多种。上述实施例中，AC/DC/AC变流器2的输入端AC/DC整流器采用具有低谐波的不控整流电路，降低谐波对电网的影响，输出端DC/AC逆变器采用基于I GRT开关的可控电路。上述实施例中，在隔离变压器3与第二开关7之间还可设置有预留接口 11，该预留接口 11是为微网系统实验或者风/光/储一体化系统实验提供的预留接口。最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种调节风电输出功率的储能实验系统，其特征在于，包括可控电源系统、储能系统、380V交流电源及开关；所述可控电源系统包括AC/DC/AC变流器、隔离变压器；所述AC/DC/AC变流器的输入端通过第一开关与380V交流电源连接，AC/DC/AC变流器的输出端依次通过隔离变压器、第二开关与380V交流电源连接；所述储能系统通过第三开关连接在隔离变压器与第二开关之间。
2.根据权利要求1所述的储能实验系统，其特征在于，所述AC/DC/AC变流器的输入端 AC/DC整流器采用低谐波的不控整流电路，输出端DC/AC逆变器采用基于IGRT开关的可控电路。
3.根据权利要求1所述的储能实验系统，其特征在于，在隔离变压器与第二开关之间还设置有预留接口。
4.根据权利要求1、2或3任一项所述的储能实验系统，其特征在于，所述储能系统包括多套并联的储能子系统，每套储能子系统包括储能装置及与储能装置连接的储能系统变流器，所述储能系统变流器与第三开关连接。
5.根据权利要求4所述的储能实验系统，其特征在于，所述储能装置为电池或超级电容。
6.根据权利要求5所述的储能实验系统，其特征在于，所述电池为液流电池、锂电池、 钠硫电池、铅酸电池中的一种或多种。
专利摘要本实用新型公开了一种调节风电输出功率的储能实验系统，包括可控电源系统、储能系统、380V交流电源及开关；所述可控电源系统包括AC/DC/AC变流器、隔离变压器；所述AC/DC/AC变流器的输入端通过第一开关与380V交流电源连接，AC/DC/AC变流器的输出端依次通过隔离变压器、第二开关与380V交流电源连接；所述储能系统通过第三开关连接在隔离变压器与第二开关之间。本实用新型通过利用可控电源系统模拟真实风电机组出力，简化了系统结构，在很大程度上提高了系统可操作性，同时节约实验室储能系统平台建设成本，实用性较强。
文档编号G01R31/34GK202189130SQ20112029887
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者刘卫, 周志超, 杨建锋, 王文亮 申请人:国电联合动力技术有限公司