基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统及方法与流程

本发明属于电厂黑启动，特别涉及基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统及方法。

背景技术：

1、近年来，世界范围内各类电厂的停电事故频发，给当地的社会秩序与经济发展带来了很大的影响。破坏电厂平稳发电的起因很多，电力事故每时每刻都可能发生，有的危害极大，严重影响人们的生活。

2、当遭遇停电事故时，仅通过ups(不间断电源)来给主要的几个用户供电。现有的ups(不间断电源)容量小，突发停电事故时，可给供电的用户有限，对我厂影响较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统及方法，以解决突发停电事故时造成的供电能力有限的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，包括电池模块、电压变换模块、双向逆变开关电路模块和交流侧电源模块；电池模块通过电压变换模块连接双向逆变开关电路模块，双向逆变开关电路模块连接交流侧电源模块；

4、电池模块用于储能；交流侧电源模块用于为电池模块逆变提供交流侧参考值；

5、双向逆变开关电路模块用于将电池模块的直流整流为交流，或将交流侧电源模块的交流整流为直流；

6、电压变换模块用于对电池模块输出的直流电压进行变换。

7、进一步的，电池模块为全钒液流储能单元。

8、进一步的，交流侧电源模块包括若干组并联的电压源、电阻和电感，每组中，电压源、电阻和电感依次连接。

9、进一步的，交流侧电源模块包括三组并联的电压源、电阻和电感。

10、进一步的，电压变换模块为dc-dc变换器，用于对电池输出直流电压进行变换，使之输出到逆变器直流侧的电压能够满足交流侧实际电压要求。

11、进一步的，双向逆变开关电路模块包括六个绝缘栅双极型晶体管igbt，六个绝缘栅双极型晶体管igbt两两串联形成三组绝缘栅双极型晶体管组，三组绝缘栅双极型晶体管组并联连接。

12、进一步的，双向逆变开关电路模块中还包括矢量脉宽调制svpwm器，矢量脉宽调制svpwm器和六个绝缘栅双极型晶体管igbt管连接。

13、进一步的，双向逆变开关电路模块采用外环电压内环电流的方式进行控制。

14、基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统的控制方法，包括以下步骤：

15、当电厂突发停电事故时，电池模块首先将直流电传给双向逆变器，双向逆变器通过矢量脉宽调制法将直流电转化成交流电，再运用外环电压内环电流方式来调节电压和电流的大小满足电厂用户端需求，最终输入到厂内各用户，以最短时间内安全稳定地恢复电厂整个系统，恢复正常输出。

16、与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

17、请从原理上说明本申请的优势现有的技术仅能在电厂发生停电事故时，给重要的几个用户供电；本发明能够在突发停电事故时，快速实现整个电厂的正常恢复，减少了大面积停电事故后造成的经济损失和社会动荡,实现了储能系统的可靠运行和稳定输出。

技术特征：

1.基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，包括电池模块、电压变换模块、双向逆变开关电路模块和交流侧电源模块；电池模块通过电压变换模块连接双向逆变开关电路模块，双向逆变开关电路模块连接交流侧电源模块；

2.根据权利要求1所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，电池模块为全钒液流储能单元。

3.根据权利要求1所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，交流侧电源模块包括若干组并联的电压源、电阻和电感，每组中，电压源、电阻和电感依次连接。

4.根据权利要求3所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，交流侧电源模块包括三组并联的电压源、电阻和电感。

5.根据权利要求1所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，电压变换模块为dc-dc变换器，用于对电池输出直流电压进行变换，使之输出到逆变器直流侧的电压能够满足交流侧实际电压要求。

6.根据权利要求4所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，双向逆变开关电路模块包括六个绝缘栅双极型晶体管igbt，六个绝缘栅双极型晶体管igbt两两串联形成三组绝缘栅双极型晶体管组，三组绝缘栅双极型晶体管组并联连接。

7.根据权利要求6所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，双向逆变开关电路模块中还包括矢量脉宽调制svpwm器，矢量脉宽调制svpwm器和六个绝缘栅双极型晶体管igbt管连接。

8.根据权利要求7所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，其特征在于，双向逆变开关电路模块采用外环电压内环电流的方式进行控制。

9.基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统，包括以下步骤：

技术总结
基于超大容量储能电池的电厂黑启动系统及方法，包括电池模块、电压变换模块、双向逆变开关电路模块和交流侧电源模块；电池模块通过电压变换模块连接双向逆变开关电路模块，双向逆变开关电路模块连接交流侧电源模块；电池模块用于储能；交流侧电源模块用于为电池模块逆变提供交流侧参考值；双向逆变开关电路模块用于将电池模块的直流整流为交流，或将交流侧电源模块的交流整流为直流；电压变换模块用于对电池模块输出的直流电压进行变换。

技术研发人员：付诗铭,韩明健,宋蕙吉,段进宽,李显韩,艾云涛,周立辉
受保护的技术使用者：华能（天津）煤气化发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25