本發(fā)明涉及電網(wǎng)儲能，尤其涉及一種變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術：

1、變電站作為電力系統(tǒng)中重要的組成部分，實現(xiàn)變電站全壽命周期的綠色低碳，對電力行業(yè)節(jié)能減排具有重大意義。現(xiàn)有的變電站儲能系統(tǒng)主要通過蓄電池儲能，有效使用周期較短，無法滿足變電站的實時調(diào)度需求，且儲能系統(tǒng)獨立運行，難以實現(xiàn)綜合能源協(xié)同控制，不利于電網(wǎng)平穩(wěn)運行。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)及其控制方法，用于解決現(xiàn)有的變電站儲能系統(tǒng)無法滿足變電站的實時調(diào)度需求，且儲能系統(tǒng)獨立運行，難以實現(xiàn)綜合能源協(xié)同控制，不利于電網(wǎng)平穩(wěn)運行的技術問題。

2、有鑒于此，本發(fā)明第一方面提供了一種變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，包括可逆固體氧化物燃料電池單元、蓄電池、控制單元、甲醇重整單元、甲醇合成單元、吸附脫碳單元、甲醇存儲單元、新能源發(fā)電單元和變電站；

3、可逆固體氧化物燃料電池單元、蓄電池、甲醇重整單元、甲醇合成單元、吸附脫碳單元、新能源發(fā)電單元和變電站分別與控制單元連接；

4、新能源發(fā)電單元分別連接變電站、蓄電池和可逆固體氧化物燃料電池單元；

5、蓄電池與可逆固體氧化物燃料電池單元連接；

6、甲醇重整單元連接吸附脫碳單元，吸附脫碳單元分別連接甲醇合成單元和可逆固體氧化物燃料電池單元，甲醇合成單元分別連接可逆固體氧化物燃料電池單元和甲醇存儲單元；

7、可逆固體氧化物燃料電池單元配置有電解模式和發(fā)電模式。

8、可選地，還包括余熱回收單元；

9、余熱回收單元分別連接可逆固體氧化物燃料電池單元和甲醇合成單元。

10、可選地，新能源發(fā)電單元包括光伏發(fā)電系統(tǒng)。

11、可選地，控制單元包括主控單元和從控單元；

12、主控單元分別連接從控單元、新能源發(fā)電單元和變電站；

13、從控單元分別連接蓄電池、可逆固體氧化物燃料電池單元、甲醇重整單元、甲醇合成單元和吸附脫碳單元。

14、可選地，主控單元與從控單元之間通過s7通信協(xié)議進行通信。

15、可選地，從控單元包括第一電池管理系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)、第一子控單元、第二子控單元和第三子控單元；

16、第一電池管理單元與可逆固體氧化物燃料電池單元連接，第二電池管理單元與蓄電池連接，第一子控單元與甲醇重整單元連接，第二子控單元與甲醇合成單元單元連接，第三子控單元與吸附脫碳單元連接。

17、可選地，甲醇存儲單元為不銹鋼甲醇儲罐。

18、可選地，新能源發(fā)電單元還包括風力發(fā)電系統(tǒng)。

19、本發(fā)明第二方面提供了一種應用于本發(fā)明中第一方面提供的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)的控制方法，包括：

20、實時監(jiān)測新能源發(fā)電單元的發(fā)電量和變電站的用電負荷；

21、當新能源發(fā)電單元的發(fā)電量超過變電站的用電負荷時，控制可逆固體氧化物燃料電池單元工作在電解模式，同步啟動甲醇合成單元，合成液態(tài)甲醇存儲于甲醇存儲單元中；

22、當新能源發(fā)電單元的發(fā)電量未超過變電站的用電負荷時，控制可逆固體氧化物燃料電池單元工作在發(fā)電模式，同步啟動甲醇重整單元和吸附脫碳單元，生成氫氣用于可逆固體氧化物燃料電池單元發(fā)電。

23、可選地，還包括：

24、判斷變電站當前需求的響應類型，響應類型包括短時暫態(tài)響應和長時穩(wěn)態(tài)響應；

25、當需要短時暫態(tài)響應時，控制蓄電池啟動參與響應，當需要長時穩(wěn)態(tài)響應時，控制可逆固體氧化物燃料電池單元啟動參與響應。

26、從以上技術方案可以看出，本發(fā)明提供的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

27、本發(fā)明提供的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，將可逆固體氧化物燃料電池單元以及甲醇重整、蓄電池、甲醇重整單元、甲醇合成單元、吸附脫碳單元、和新能源發(fā)電單元與變電站融合設計，使得變電站儲能系統(tǒng)根據(jù)實際需求選擇工作在發(fā)電模式或儲能模式，實現(xiàn)削峰填谷和負荷跟隨，多功能融合實現(xiàn)了綜合能源協(xié)同控制和靈活互動，有效平抑新能源波動，助力電網(wǎng)平穩(wěn)運行，解決了現(xiàn)有的變電站儲能系統(tǒng)無法滿足變電站的實時調(diào)度需求，且儲能系統(tǒng)獨立運行，難以實現(xiàn)綜合能源協(xié)同控制，不利于電網(wǎng)平穩(wěn)運行的技術問題。

技術特征：

1.一種變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，包括可逆固體氧化物燃料電池單元、蓄電池、控制單元、甲醇重整單元、甲醇合成單元、吸附脫碳單元、甲醇存儲單元、新能源發(fā)電單元和變電站；

2.根據(jù)權利要求1所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括余熱回收單元；

3.根據(jù)權利要求1所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，新能源發(fā)電單元包括光伏發(fā)電系統(tǒng)。

4.根據(jù)權利要求1所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，控制單元包括主控單元和從控單元；

5.根據(jù)權利要求4所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，主控單元與從控單元之間通過s7通信協(xié)議進行通信。

6.根據(jù)權利要求4所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，從控單元包括第一電池管理系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)、第一子控單元、第二子控單元和第三子控單元；

7.根據(jù)權利要求1所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，甲醇存儲單元為不銹鋼甲醇儲罐。

8.根據(jù)權利要求3所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，新能源發(fā)電單元還包括風力發(fā)電系統(tǒng)。

9.一種應用于權利要求1-8中任一項所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種變電站儲能協(xié)同控制系統(tǒng)及其控制方法，將可逆固體氧化物燃料電池單元以及甲醇重整、蓄電池、甲醇重整單元、甲醇合成單元、吸附脫碳單元、和新能源發(fā)電單元與變電站融合設計，使得變電站儲能系統(tǒng)根據(jù)實際需求選擇工作在發(fā)電模式或儲能模式，實現(xiàn)削峰填谷和負荷跟隨，多功能融合實現(xiàn)了綜合能源協(xié)同控制和靈活互動，有效平抑新能源波動，助力電網(wǎng)平穩(wěn)運行，解決了現(xiàn)有的變電站儲能系統(tǒng)無法滿足變電站的實時調(diào)度需求，且儲能系統(tǒng)獨立運行，難以實現(xiàn)綜合能源協(xié)同控制，不利于電網(wǎng)平穩(wěn)運行的技術問題。

技術研發(fā)人員：黃青丹,李紫勇,黃慧紅,楊柳,李東宇,王勇,劉智勇,趙崇智,劉靜,宋浩永,韋凱晴,吳培偉,李助亞,裴利強,王婷延
受保護的技術使用者：廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州供電局
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/18