为直流电能，而海上风电场发出的电能的电压较高且为交流电能，因此逆变器需要对来自海上风电场的交流电能进行降压并转换为直流电能，进而传输给储能装置进行存储，以及对储能装置的直流电能进行升压并转换为交流电能传输给陆上电力系统。
[0036]可选地，如图5所示，风电储能系统还包括:用于承载所述功率变换装置以及储能装置的承载装置502。
[0037]可选地，所述承载装置为船。
[0038]通过本实用新型能够解决现有海上风电系统输出功率波动大、电能质量低、影响陆上风电系统安全稳定运行的问题。此外，本实用新型中的承载装置可以利用废旧货船作为载体，大大节省建设成本，从而便于推广和实现经济效益。此外，本实用新型中的承载装置也可以是能够承载功率变换装置以及储能装置平台，本实用新型不做限定。
[0039]如图6所示，为适用于图1的风电储能系统，承载装置为船(也称储能船)用于承载直流变换器和储能装置，使其能够漂浮在海平面上，储能装置与直流变换器连接，直流变换器通过直流电缆、直流母线(直流电缆、直流母线可以统称为传输电缆)与高压直流系统中的直流海底电缆连接。海上风电场发出的交流电能传输到高压直流系统之后，一部分为陆上电力系统供电，一部分通过传输电缆到达直流变换器，直流变换器连接在整流器与逆变器之间，整流器将海上风电场传输来的交流电能转化为直流电能，直流变换器对接收到的直流电能进行降压(例如从100V降低至100V)，进而将降压后的直流电能传输至储能装置。当海上风电场输出功率发生变化时，风电储能系统会利用储能装置存储的直流电能为其进行补偿(直流变换器将直流电能进行升压，经由直流电缆、直流母线传输至直流海底电缆，逆变器将接收到的直流电能转换为交流电能向陆上电力系统传输)，进而提高海上风电场输出功率的可控性，抑制风电功率波动，平滑输出电压，提高电能质量。
[0040]如图7所示，为适用于图2的风电储能系统，储能船承载逆变器和储能装置，使其能够漂浮在海平面上，储能装置与逆变器连接，逆变器通过交流电缆(也可称为传输电缆)与交流海底电缆连接。海上风电场发出的交流电能传输到交流海底电缆之后，一部分为陆上电力系统供电，一部分通过传输电缆到达逆变器，逆变器将接收到的交流电能转换为直流电能并进行降压，进而将得到的直流电能传输至储能装置。当海上风电场输出功率发生变化时，风电储能系统会利用储能装置存储的直流电能为其进行补偿(逆变器将直流电能转换为交流电能并进行升压，经由交流电缆传输至交流海底电缆，进而向陆上电力系统传输)，进而提高海上风电场输出功率的可控性，抑制风电功率波动，平滑输出电压，提高电能质量。
[0041]可选地，所述储能装置包括以下一种或几种储能元件的组合:涡轮、铅酸电池、液态电池以及压缩空气储能系统。
[0042]本实用新型提出的风电储能系统包含由储能元件构成的储能装置、功率变换装置(直流变换器或逆变器)、传输电缆，以及承载装置。储能装置可以是任意储能元件构成的装置，如涡轮、铅酸电池、液态电池、压缩空气储能系统等，储能装置也可以是固态储能介质，也可以是液态储能介质，或者是多种储能介质的组合。
[0043]在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0044]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0045]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0046]另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0047]所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0048]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种风电储能系统，其特征在于，包括: 与海底电缆连接的传输电缆，用于传输电能； 功率变换装置，与所述传输电缆连接，用于对接收到的电能进行功率转换； 储能装置，与所述功率变换装置连接，用于存储经功率转换后的电能。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功率变换装置为直流变换器； 所述直流变换器用于将来自所述传输电缆的具有第一电压的直流电能转换为具有第二电压的直流电能，或者，将来自所述储能装置的具有第二电压的直流电能转换为具有第一电压的直流电能； 所述储能装置还用于接收并存储所述具有第二电压的直流电能； 所述传输电缆还用于接收所述具有第一电压的直流电能。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一电压高于所述第二电压，所述传输电缆为直流电缆。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功率变换装置为逆变器； 其中，所述逆变器用于将来自所述传输电缆的具有第三电压的交流电能转换为具有第四电压的直流电能，或者，将来自所述储能装置的具有第四电压的直流电能转换为具有第三电压的交流电能； 所述储能装置还用于接收并存储所述具有第四电压的直流电能； 所述传输电缆还用于接收所述具有第三电压的交流电能。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三电压高于所述第四电压，所述传输电缆为交流电缆。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:用于承载所述功率变换装置以及储能装置的承载装置。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述承载装置为船。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述储能装置包括以下一种或几种储能元件的组合: 涡轮、铅酸电池、液态电池以及压缩空气储能系统。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风电储能系统。其中，该系统包括：与海底电缆连接的传输电缆，用于传输电能；功率变换装置，与所述传输电缆连接，用于对接收到的电能进行功率转换；储能装置，与所述功率变换装置连接，用于存储经功率转换后的电能。本实用新型解决了由于海上风电系统输出功率波动大造成的陆上电力系统的电能稳定性较差以及低压穿越的技术问题。
【IPC分类】H02J3/32, H02J3/28
【公开号】CN204886202
【申请号】CN201520665251
【发明人】余潇潇, 张凯, 左向红, 舒彬
【申请人】国网北京市电力公司, 国家电网公司, 北京电力经济技术研究院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月28日