一种储能电站联合火电机组多模式运行方法及设备与流程

本发明涉及火电，尤其涉及一种储能电站联合火电机组多模式运行方法、系统、设备、存储介质。

背景技术：

1、储能是建设“以新能源为主体新型电力系统”的重要组成部分和关键支撑技术，对于提升电网新能源消纳能力、实现“双碳”目标具有重要意义。随着新能源的快速增长，风光波动性、不稳定性、随机性对电力安全稳定带来的影响，而大面积、持续性长时间的阴天、雨天、静风天对光伏、风电为主体的电力系统造成重大电力断供风险。储能技术在平滑可再生能源发电出力、辅助服务和电力负荷削峰填谷方面提供了有效手段，可以有效提升电力系统灵活性、稳定性，为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，同时提高电网安全稳定水平，并从系统层面有效提升电力系统运行效率，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展的重要环节。

技术实现思路

1、本发明提供一种储能电站联合火电机组多模式运行方法、系统、设备、存储介质，旨在构造储能电站多模式运行系统，联合火电机组进行频率调节，作为独立储能电站参与到电网各项调节中。

2、为此，本发明的第一个目的在于提出一种储能电站联合火电机组多模式运行方法，包括：

3、将火电机组的发电机通过主变压器连接至电网系统，并通过连接发电机的火电机组的高厂变压器进行第一电力输出；

4、将储能电站通过一独立储能升压变压器连接至电网系统，并通过电压保护装置进行第二电力输出；

5、选取第一电力输出与第二电力输出其中一者，以向负载供电。

6、其中，在将火电机组的发电机通过主变压器连接至电网系统，并通过连接发电机的火电机组的高厂变进行电力输出的步骤中，包括：

7、主变压器的低压侧连接电网系统，火电机组的发电机连接主变压器的高压侧；

8、火电机组的高厂变压器的高压侧连接发电机，火电机组的高厂变压器的低压侧进行第一电力输出。

9、其中，在将储能电站通过一独立储能升压变压器连接至电网系统，并通过电压保护装置进行第二电力输出的步骤中，包括：

10、独立储能升压变压器的低压侧连接至电网系统，独立储能升压变压器的高压侧输出第一交流电压；

11、独立储能升压变压器的高压侧连接电压保护装置的输入端，电压保护装置的输出端进行第二电力输出。

12、其中，电压保护装置包括依序连接的第一电力电子变压器高压侧换流器、电力电子变压器高压侧滤波电容、电力电子变压器高频变压dc-dc模块、第二电力电子变压器低压侧滤波电容及电力电子变压器低压侧换流器。

13、其中，选取第一电力输出与第二电力输出其中一者，以向负载供电的步骤中，包括：

14、设定选择逻辑，基于选择逻辑确定选择第一电力输出与第二电力输出；

15、若选定为第一电力输出时，通过第一电力输出连接的火电调频用储能换流器连接至负载进行供电；

16、若选定为第二电力输出时，通过第二电力输出连接的电网调节用储能换流器连接至负载进行供电。

17、其中，电网系统的电压为220kv，高厂变压器的低压侧和电力保护装置的输出端电压均为交流400v；独立储能升压变压器的低压端为交流35kv，负载供电电压为直流532v。

18、其中，负载为并联设置的多个锂电池模组。

19、本发明的第二个目的在于提出一种储能电站联合火电机组多模式运行系统，包括：

20、火电变压模块，用于将火电机组的发电机通过主变压器连接至电网系统，并通过连接发电机的火电机组的高厂变压器进行第一电力输出；

21、储能电站变压模块，用于将储能电站通过一独立储能升压变压器连接至电网系统，并通过电压保护装置进行第二电力输出；

22、储能多模式运行模块，用于选取第一电力输出与第二电力输出其中一者，以向负载供电。

23、本发明的第三个目的在于提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述技术方案的方法中的各步骤。

24、本发明的第四个目的在于提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行根据前述技术方案的方法中的各步骤。

25、区别于现有技术，本发明提供的储能电站联合火电机组多模式运行方法，在火电厂配置独立储能电站，可以利用原有火电机组升压站备用间隔及原有出线，无需新建，可以减少设备费用，减少设备维护成本；将独立储能电站换流装置设置成两组，一组换流装置接入火电机组厂用电，一组通过升压变接入电力系统，两组储能换流装置之间设置闭锁逻辑，不能同时运行；本发明通过在独立储能电站通过火电调频用换流装置，可以辅助火电机组进行频率调节，接入厂用电系统，控制更加灵活，在提升火电机组调频性能的基础上，给独立储能电站带来更大收益；本发明的独立储能电站也可以作为电网侧储能系统，只需要将电网调节用换流装置投入运行，就可以参与到电网各项调节中，为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，享受独立储能电站各项收益，提升电力系统灵活性、稳定性，同时提高电网安全稳定水平，并从系统层面有效提升电力系统运行效率；本发明在储能电站变压单元中采用电力电子变压器，将交流400v升压至交流35kv，相较于传统高频交流变压器，占地更小，功率可调，功率调节迅速准确、应用模式多样化，电压转化可控，可以有效抑制因为接地故障引起的短路电流，不扩大故障范围。

技术特征：

1.一种储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，在将所述火电机组的发电机通过主变压器连接至电网系统，并通过连接所述发电机的火电机组的高厂变进行第一电力输出的步骤中，包括：

3.根据权利要求1所述的储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，在将所述储能电站通过一独立储能升压变压器连接至所述电网系统，并通过电压保护装置进行第二电力输出的步骤中，包括：

4.根据权利要求3所述的储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，所述电压保护装置包括依序连接的第一电力电子变压器高压侧换流器、电力电子变压器高压侧滤波电容、电力电子变压器高频变压dc-dc模块、第二电力电子变压器低压侧滤波电容及电力电子变压器低压侧换流器。

5.根据权利要求1所述的储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，选取所述第一电力输出与所述第二电力输出其中一者，以向负载供电的步骤中，包括：

6.根据权利要求1所述的储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，所述电网系统的电压为220kv，所述高厂变压器的低压侧和所述电力保护装置的输出端电压均为交流400v；所述独立储能升压变压器的低压端为交流35kv，所述负载供电电压为直流532v。

7.根据权利要求1所述的储能电站联合火电机组多模式运行方法，其特征在于，所述负载为并联设置的多个锂电池模组。

8.一种储能电站联合火电机组多模式运行系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。

技术总结
本发明提出一种储能电站联合火电机组多模式运行方法及设备，该方法将火电机组的发电机通过主变压器连接至电网系统，并通过连接发电机的火电机组的高厂变压器进行第一电力输出；将储能电站通过一独立储能升压变压器连接至电网系统，并通过电压保护装置进行第二电力输出；选取第一电力输出与第二电力输出其中一者，以向负载供电。通过本发明，能够构造储能电站多模式运行系统，可以联合火电机组进行频率调节，也可以作为独立储能电站参与到电网各项调节中。

技术研发人员：杨沛豪,孙钢虎,兀鹏越,柴琦,王小辉,寇水潮,高峰,张立松,郭新宇,陈予伦,孙梦瑶,李志鹏,高欢欢,薛磊,王劼文,赵俊博,贺婷,燕云飞,代本谦,殷悦,李菁华
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13