一种可灵活配置的储能调频系统的制作方法

本实用新型属于火电储能调频技术领域，涉及一种可灵活配置的储能调频系统。

背景技术：

二次调频是维护电网安全稳定运行的关键技术，目前我国主力调频资源依靠火电机组自动增益控制(automaticgaincontrol，agc)装置实现。通过agc装置自动调节火电机组出力，跟踪电网调度指令功率值，实时保持机组总出力与电网总负荷一致，维护电网频率稳定。但是火电机组调节速率有限、调节精度差、响应时间长，且火电机组长时间参与调频工作对设备磨损较大。

近年来，储能及其应用技术的不断进步，使得火储联合调频成为一种成熟的火电调频性能提升改造方案。其原理是充分发挥电化学储能调节速率快、调节精度高、响应时间短的特点，将储能系统接入火电厂高压厂用电系统，通过电池充放电调节火电机组主变并网处的总出力，更好的跟踪agc调度指令。

目前国内火储联合调频项目已有数十个之多，整体运行效果良好，但系统方案仍然具有优化的空间。目前国内火电厂大部分都是包含两台或两台以上发电机组的拓扑结构，而目前投运的储能调频系统均设计只与单台机组联合运行，无法同时优化两台机组，但实际运行经验表明，确有同时两台机组投入调频的情况发生。

技术实现要素：

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种可灵活配置的储能调频系统，实现了一套储能系统与1#机组或与2#机组联合运行，必要时，还可将一套储能系统分为两个储能单元，同时与1#机组、2#机组联合运行；增加了系统灵活性，可根据调频指令特点灵活调整联合运行方式，提升调频收益。

为了实现上述目标，本申请采用如下技术方案：

一种可灵活配置的储能调频系统，所述系统包括1#储能单元、2#储能单元、1#储能开关、2#储能开关、储能高压母线a段、储能高压母线b段、储能母联开关、1#并网开关、2#并网开关、1#机组厂用电母线、2#机组厂用电母线、1#高厂变、2#高厂变、1#发电机组和2#发电机组；

所述1#储能单元经1#储能开关接入储能高压母线a段；

所述2#储能单元经2#储能开关接入储能高压母线b段；

所述储能高压母线a段与储能高压母线b段通过储能母联开关相连；

所述储能高压母线a段通过1#并网开关接入1#机组厂用电母线；

所述储能高压母线b段通过2#并网开关接入2#机组厂用电母线；

所述1#机组厂用电母线通过1#高厂变与1#发电机组连接；

所述2#机组厂用电母线通过2#高厂变与2#发电机组连接。

本实用新型进一步包括以下优选方案：

优选地，所述1#机组厂用电母线和2#机组厂用电母线均为机组厂用电6kv母线。

优选地，所述1#储能单元和2#储能单元均包括变压器、变流器和电池模组。

优选地，所述1#储能单元和2#储能单元是同种、同规格电化学储能电池。

优选地，所述1#储能单元和2#储能单元是不同种或不同规格的电化学储能电池。

本申请所达到的有益效果：

本实用新型实现了一套储能系统与1#机组或与2#机组联合运行，必要时，还可将一套储能系统分为两个储能单元，同时与1#机组、2#机组联合运行；增加了系统灵活性，可根据调频指令特点灵活调整联合运行方式，提升调频收益，具体如下：

1.针对单台机组参与调频且调频指令调节深度较大的情况，本实用新型可采用两个储能单元同时与单台机组联合运行的运行模式；

2.针对单台机组参与调频且调频指令调节深度较小，单个储能单元就能满足需求的情况，本实用新型可采用单个储能单元与单台机组联合运行，另外一个储能单元静置的运行模式；

3.针对两台机组同时参与调频的情况，本实用新型可采用1#储能单元与1#发电机组联合运行，同时2#储能单元与2#发电机组联合运行的运行模式；

4.本实用新型的两个储能单元可以由不同品种、不同性能储能电池构成，根据调频指令特性，按需单个调用或联合调用。

附图说明

图1是本实用新型一种可灵活配置的储能调频系统的结构示意图；

其中，附图1标记的含义如下：1为1#储能单元，2为2#储能单元，3为1#储能开关，4为2#储能开关，5为储能高压母线a段，6为储能高压母线b段，7为储能母联开关，8为1#并网开关，9为2#并网开关，10为1#机组厂用电母线，11为2#机组厂用电母线，12为1#高厂变，13为2#高厂变，14为1#发电机组，15为2#发电机组。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

如图1所示，本实用新型的一种可灵活配置的储能调频系统，包括1#储能单元1、2#储能单元2、1#储能开关3、2#储能开关4、储能高压母线a段5、储能高压母线b段6、储能母联开关7、1#并网开关8、2#并网开关9、1#机组厂用电母线10、2#机组厂用电母线11、1#高厂变12、2#高厂变13、1#发电机组14和2#发电机组15；

所述1#储能单元1经1#储能开关3接入储能高压母线a段5；

所述2#储能单元2经2#储能开关4接入储能高压母线b段6；

所述储能高压母线a段5与储能高压母线b段6通过储能母联开关7相连；

所述储能高压母线a段5通过1#并网开关8接入1#机组厂用电母线10；

所述储能高压母线b段6通过2#并网开关9接入2#机组厂用电母线11；

所述1#机组厂用电母线10通过1#高厂变12与1#发电机组14连接；

所述2#机组厂用电母线11通过2#高厂变13与2#发电机组15连接。

所述储能母联开关7可根据情况灵活选择闭合与断开。

断开时，使1#储能单元1和2#储能单元2单独运行，可以分别与两台机组联合运行参与储能调频。

闭合时，使1#储能单元1和2#储能单元2作为一个整体与单台机组联合运行参与储能调频。

实施例中，所述1#机组厂用电母线10和2#机组厂用电母线11均为机组厂用电6kv母线。

所述1#储能单元1和2#储能单元2均包括变压器、变流器和电池模组。

电池模组可以选用高倍率磷酸铁锂电池或钛酸锂电池等；变流器可以选用双向dc/ac变流器；变压器可以选用双绕组三相干式箱变。

所述1#储能单元1和2#储能单元2是同种、同规格电化学储能电池。

所述1#储能单元1和2#储能单元2是不同种或不同规格的电化学储能电池，例如1#储能单元1由高倍率、小容量磷酸铁锂电池构成、2#储能单元2由低倍率、大容量铅炭电池构成。实施例中，可根据调频指令特性，按需单个调用或联合调用1#储能单元1和2#储能单元2。

本实用新型的运行控制方式与所实现功能如下：

(1)针对单台机组参与调频且调频指令调节深度较大的情况：

1#储能开关3、2#储能开关4、储能母联开关7同时闭合，1#并网开关8闭合且2#并网开关9断开。两个储能单元同时与1#发电机组14联合运行；

1#储能开关3、2#储能开关4、储能母联开关7同时闭合，1#并网开关8断开且2#并网开关9闭合。两个储能单元同时与2#发电机组15联合运行。

(2)针对单台机组参与调频且调频指令调节深度较小，单个储能单元就能满足需求的情况：

1#储能开关3闭合、1#并网开关8闭合、储能母联开关7断开、2#储能开关4断开。1#储能单元1与1#发电机组14联合运行，2#储能单元2静置；

2#储能开关4闭合、2#并网开关9闭合、储能母联开关7断开、1#储能开关3断开。2#储能单元2与2#发电机组15联合运行，1#储能单元1静置；

1#储能开关3闭合、储能母联开关7闭合、2#并网开关9闭合、2#储能开关4断开。1#储能单元1与2#发电机组15联合运行，2#储能单元2静置；

2#储能开关4闭合、储能母联开关7闭合、1#并网开关8闭合、1#储能开关3断开。2#储能单元2与1#发电机组14联合运行，1#储能单元1静置。

以上单个储能单元与单台机组联合运行，另外一个储能单元静置。

(3)针对两台机组同时参与调频的情况：

1#储能开关3闭合、1#并网开关8闭合、储能母联开关7断开、2#储能开关4闭合、2#并网开关9闭合。1#储能单元1与1#发电机组14联合运行，同时2#储能单元2与2#发电机组15联合运行。

本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。