本發(fā)明涉及一種電力儲能系統(tǒng)，具體地講，是配套風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機的儲能系統(tǒng)，特別是一種雙控式風(fēng)電儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電屬于一種綠色環(huán)保型生產(chǎn)，各國政府大力鼓勵發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)。隨著技術(shù)的進步，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電裝機容量越來越大，所發(fā)的電力除滿足自用，政策上也允許將剩余電力輸入電網(wǎng)作為商品出售。但是，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電受自然因素影響較大，電力質(zhì)量相對較差，特別是風(fēng)電場風(fēng)機輸出功率不穩(wěn)，由此派生出發(fā)電與負荷不匹配，以及發(fā)電與用電存在較大的時間差問題，直接導(dǎo)致電網(wǎng)峰谷差進一步加大。為了有效解決這些問題，現(xiàn)有技術(shù)主要采用兩種技術(shù)方案來改善風(fēng)電場風(fēng)機的發(fā)電質(zhì)量，一種是采用鋰電池儲能平滑風(fēng)機輸出功率波動，它通過先進的智能控制技術(shù)對風(fēng)電輸出或儲能進行調(diào)控，可使風(fēng)機輸出功率在一定時間段內(nèi)相對平衡，可是鋰電池儲能對瞬時大功率調(diào)節(jié)能力不足。另一種技術(shù)方案采用超級電容器儲能平滑風(fēng)機輸出功率波動，由于超級電容器具有循環(huán)次數(shù)多、壽命長、功率大等特點，適合調(diào)節(jié)風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機短期大功率波動?？墒?，超級電容器響應(yīng)速度不夠快，達不到瞬時大功率調(diào)節(jié)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種結(jié)合兩種現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點而成的雙控式風(fēng)電儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)組合簡單、調(diào)控能力強、響應(yīng)速度快，受控風(fēng)力發(fā)電機輸出電力質(zhì)量符合入網(wǎng)條件。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)技術(shù)目標。

雙控式風(fēng)電儲能系統(tǒng)，它包括風(fēng)力發(fā)電機、控制器、變流器、鋰電池、鋰電管理系統(tǒng)、超級電容和超級電容管理系統(tǒng)。其改進之處在于：所述風(fēng)力發(fā)電機與電網(wǎng)之間依次串連接控制器和變流器；所述控制器位于變流器的前端，兩者之間并聯(lián)鋰電管理系統(tǒng)和超級電容管理系統(tǒng)，鋰電管理系統(tǒng)配置鋰電池用于儲能，超級電容管理系統(tǒng)配置超級電容也用于儲能，控制器根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機輸出功率，實時協(xié)調(diào)控制鋰電池和超級電容的儲能份額或輸出功率多少，鋰電管理系統(tǒng)和超級電容管理系統(tǒng)輸出的電力經(jīng)變流器變流后直接進入電網(wǎng)。

作為進一步改進方案，所述控制器內(nèi)置由監(jiān)控模塊管控的采樣電路、保護電路和通訊電路，可以對整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息采集與處理。

作為進一步改進方案，所述控制器內(nèi)置的監(jiān)控模塊是一種云監(jiān)控模塊。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果：

1、系統(tǒng)有機整合鋰電儲能和超級電容儲能的優(yōu)點，既能滿足瞬時大功率調(diào)節(jié)，又能在常規(guī)波動時快速調(diào)節(jié)，此系統(tǒng)配置合理、簡單；

2、雙路智能控制，調(diào)控準確、及時，輸出電力穩(wěn)定且質(zhì)量好，符合電網(wǎng)的入網(wǎng)要求；

3、風(fēng)力發(fā)電機輸出電力得到充分利用，既解決投資者的收益問題，又增加綠色能源的利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明原理方框示意圖。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖所示，對本發(fā)明作進一步說明。

圖1所示的雙控式風(fēng)電儲能系統(tǒng)，它包括風(fēng)力發(fā)電機、控制器、變流器、鋰電池、鋰電管理系統(tǒng)、超級電容和超級電容管理系統(tǒng)。為了提高風(fēng)電質(zhì)量及利用率，本系統(tǒng)一體化配置了兩類不同的儲能系統(tǒng)，具體布局如下：所述風(fēng)力發(fā)電機與電網(wǎng)之間依次串連接控制器和變流器，控制器位于變流器的前端，兩者之間并聯(lián)鋰電管理系統(tǒng)和超級電容管理系統(tǒng)，鋰電管理系統(tǒng)配置鋰電池用于儲能，超級電容管理系統(tǒng)配置超級電容也用于儲能。所述控制器是本系統(tǒng)的核心部件，它內(nèi)置由監(jiān)控模塊管控的采樣電路、保護電路和通訊電路。為了便于做到遠程控制，可利用手機APP、網(wǎng)頁進行系統(tǒng)運行監(jiān)控，本系統(tǒng)中配置的監(jiān)控模塊為云監(jiān)控模塊。系統(tǒng)中的控制器根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機輸出電力的功率大小，實時協(xié)調(diào)控制鋰電池和超級電容的儲能份額或輸出功率多少。具體調(diào)控策略是，正常情況下風(fēng)電輸出由鋰電管理系統(tǒng)及鋰電池承擔調(diào)節(jié)功能，因該系統(tǒng)配置了智能管理，響應(yīng)速度快，能夠快速、合理調(diào)節(jié)風(fēng)電輸出量或儲能多少，使風(fēng)電輸出保持相對穩(wěn)定?？墒牵囯姽芾硐到y(tǒng)及鋰電池對風(fēng)電瞬時大功率調(diào)節(jié)能力不足，一旦發(fā)生這種情況系統(tǒng)便立即啟動超級電容管理系統(tǒng)及超級電容，利用該系統(tǒng)大功率調(diào)節(jié)能力強的優(yōu)勢來平抑波動。超級電容管理系統(tǒng)及超級電容除具有上述功能外，還具有循環(huán)次數(shù)多、壽命長等特點。鋰電管理系統(tǒng)或超級電容管理系統(tǒng)輸出的電力經(jīng)變流器變流后直接進入電網(wǎng)。

本發(fā)明有機整合鋰電管理系統(tǒng)及鋰電池和超級電容管理及超級電容儲能的優(yōu)點，既能滿足瞬時大功率調(diào)節(jié)，又能在常規(guī)波動時快速調(diào)節(jié)，使得風(fēng)力發(fā)電機輸出電力穩(wěn)定且質(zhì)量好，符合電網(wǎng)的入網(wǎng)要求。本發(fā)明的實施使得風(fēng)力發(fā)電機輸出電力得到充分利用，既能解決投資者的收益問題，又能增加綠色能源的利用率。