本實用新型涉及一種局域性電網(wǎng)多種儲能電能質(zhì)量監(jiān)測與控制策略裝置，具體地說是一種多種儲能裝置耦合系統(tǒng)，屬于儲能裝置耦合裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段可利用的儲能裝置主要包括鉛酸蓄電池儲能、鈉硫電池儲能、液流電池儲能、鐵鋰電池儲能、壓縮空氣儲能、蓄水儲能、飛輪儲能、超級電容儲能及超導(dǎo)儲能等。現(xiàn)有的儲能大部分都屬于功率和能量型的儲能系統(tǒng)，由于其物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、能量密度、功率密度、電壓、電流輸出等特性及能量轉(zhuǎn)換接口均不同。能量型儲能以高比能量為特點，主要用于高能量輸入、輸出場合；功率型儲能則以高比功率為特點，主要用于瞬間高功率輸入、輸出場合。能量型儲能裝置放電時間相對較慢且歷時時間較長（如數(shù)分鐘到數(shù)小時），功率型則以高放電率快速放電（如數(shù)秒到數(shù)分鐘），其各自的特點在儲能系統(tǒng)中各占一定的優(yōu)劣勢。

現(xiàn)有的功率型儲能裝置主要集中在電化學(xué)儲能上，目前的電化學(xué)儲能主要包括鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池、礬液電池、鋅空氣電池、燃料電池、超導(dǎo)磁儲能、飛輪儲能及超級電容器等，其特點是反應(yīng)速度快，能量密度高及適用范圍廣，但功率型儲能裝置自身容量小及部分電化學(xué)電池原材料的有限資源和環(huán)境污染性限制了其發(fā)展空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，設(shè)計了一種多種儲能裝置耦合系統(tǒng)，通過對多種儲能方式的控制耦合，實現(xiàn)初期以功率型儲能響應(yīng)為主，在功率型儲能放電滿足負(fù)荷段的用電響應(yīng)需求后逐步轉(zhuǎn)移到大規(guī)模的能量型儲能上來，在轉(zhuǎn)移耦合的過程中實時判斷發(fā)電量及負(fù)荷需求情況，從而實時調(diào)度不同儲能方式的發(fā)電策略。

本實用新型的技術(shù)方案為：

多種儲能裝置耦合系統(tǒng)，包括多個儲能裝置，多個所述儲能裝置分別與DC/DC逆變器電連接，多個所述DC/DC逆變器的直流側(cè)并聯(lián)并與DC/AC逆變器電連接，所述DC/AC逆變器通過儲能雙向變流器與能量型儲能電連接，儲能a～n通過DC/DC逆變器逆變，在直流側(cè)并聯(lián)并通過DC/AC逆變?yōu)榻涣麟?，作為耦合的能量型儲能交流?cè)通過儲能雙向變流器與功率型儲能雙向變流器配合調(diào)整充放功率，發(fā)出啟、停信號，實現(xiàn)并離網(wǎng)切換模式。

根據(jù)功率型儲能響應(yīng)時間快的特點，在配合能量型儲能使用時功率型儲能電源優(yōu)先啟動且在滿足負(fù)荷側(cè)電壓、電流、頻率等需求后逐漸啟動能量型儲能電源，在保證負(fù)荷穩(wěn)定的基礎(chǔ)上并網(wǎng)運(yùn)行。在滿足不同類型的儲能裝置能夠在并網(wǎng)時根據(jù)負(fù)荷側(cè)的需要自由切換，需要對交流側(cè)的電能質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)測，其監(jiān)測功能包括電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡、諧波、閃變、電壓波動、電壓暫降、電壓暫升級電壓短時中斷。

在運(yùn)行過程中母線電壓會受到負(fù)載的變化和儲能出力的影響，需維持母線電壓在±10%的波動范圍內(nèi)。當(dāng)一側(cè)儲能裝置輸出的功率限制達(dá)不到母線電壓允許范圍內(nèi)時，另一側(cè)儲能裝置需通過控制自由切換補(bǔ)充負(fù)荷的輸出來保證母線上電壓和頻率的穩(wěn)定。

當(dāng)一側(cè)儲能裝置的額定頻率與系統(tǒng)頻率偏差超過±0.2～±0.5Hz時，另一側(cè)的儲能裝置需通過電能質(zhì)量控制器自動調(diào)節(jié)頻率的偏差。

當(dāng)負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)短路故障或負(fù)荷的啟動電流較大時，會引起電壓驟降，使工頻電壓有效值降至0.1-0.9pu（其中pu表示標(biāo)幺值），且持續(xù)時間在0.01s到1分鐘之間。當(dāng)負(fù)荷側(cè)的工頻電壓有效值增至1.1-1.8pu，并且其持續(xù)時間在0.01s到1分鐘之間。當(dāng)有電壓驟降或驟升情況時逆變器控制側(cè)需接收到電壓信號并能迅速分配兩邊的控制方式并在負(fù)荷側(cè)允許的電壓波動范圍內(nèi)來調(diào)整電壓的穩(wěn)定性，以保證用電設(shè)備的安全運(yùn)行。逆變器并聯(lián)交流側(cè)要有實時監(jiān)測功能，其監(jiān)控功能主要包括：自動采集并網(wǎng)逆變器運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)信息，對兩側(cè)電源的電壓、電流、頻率、諧波、脈沖及相位的分析診斷并能通過平臺界面實時顯示。當(dāng)一側(cè)的電壓、電流或相位不穩(wěn)定時另一側(cè)能自動接收信號并能實時調(diào)整功率的輸出。

本實用新型的優(yōu)點在于：結(jié)合能量型儲能裝置的高比能量、高輸出及輸入但響應(yīng)速度慢的特點，使多種儲能裝置進(jìn)行相互耦合，在滿足電能質(zhì)量的前提下達(dá)到能量與速度的互補(bǔ)，有效提高了不同儲能裝置的使用效率滿足負(fù)荷的需求，以保證供電的可靠性。能夠有效的利用不同儲能裝置的特點，使優(yōu)點最大化以達(dá)到能源的相互補(bǔ)充作用，解決了不同類型的電源在混合使用中通過逆變器交流側(cè)智能控制技術(shù)，監(jiān)測并調(diào)整電能的質(zhì)量問題，實現(xiàn)不同類型儲能裝置優(yōu)勢互補(bǔ)的特點。

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

如圖1所示，一種多種儲能裝置耦合系統(tǒng)，包括多個儲能裝置，多個所述儲能裝置分別與DC/DC逆變器電連接，多個所述DC/DC逆變器的直流側(cè)并聯(lián)并與DC/AC逆變器電連接，所述DC/AC逆變器通過儲能雙向變流器與能量型儲能電連接，儲能a～n通過DC/DC逆變器逆變，在直流側(cè)并聯(lián)并通過DC/AC逆變?yōu)榻涣麟?，作為耦合的能量型儲能交流?cè)通過儲能雙向變流器與功率型儲能雙向變流器配合調(diào)整充放功率，發(fā)出啟、停信號，實現(xiàn)并離網(wǎng)切換模式。