西安交通大学谢永慧获国家专利权
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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种电网功率调节系统及电网功率调节方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118739365B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410770140.0,技术领域涉及:H02J3/28;该发明授权一种电网功率调节系统及电网功率调节方法是由谢永慧;吴佳华;王鼎;张荻设计研发完成,并于2024-06-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种电网功率调节系统及电网功率调节方法在说明书摘要公布了:本说明书公开了一种电网功率调节系统及电网功率调节方法,涉及储能技术领域。本发明基于氮气罐、压缩机、水‑氮共存罐、电动机、压缩机、泵、水‑氮共存罐、第一水轮机、第一发电机、水箱、电动机、泵形成包括氮气调压模块、抽水储能模块和放水释能模块的抽水储能装置,在电网为非调峰状态且电网为低负荷状态时,通过电网为充电桩供电,并通过抽水储能模块执行抽数储能过程从电网中获取能量并存储,而在电网处于调峰状态或电网为高负荷状态时,切断电网对充电桩的供电,并通过放水释能模块执行放水释能过程,利用抽水储能装置为充电桩供电。本发明通过不同状态下的对应调控降低了充电站对电网的冲击,提高了电网的稳定性。
本发明授权一种电网功率调节系统及电网功率调节方法在权利要求书中公布了:1.一种电网功率调节系统,其特征在于,包括: 抽水储能装置,包括氮气调压模块、抽水储能模块、放水释能模块; 所述氮气调压模块包括氮气罐(1)、压缩机(2)、水-氮共存罐(4)和电动机(9),其中,所述氮气罐(1)、所述压缩机(2)、所述水-氮共存罐(4)依次连接,所述电动机(9)与所述压缩机(2)连接,用于带动压缩机(2)将氮气罐(1)中的氮气加压送入水-氮共存罐(4)中; 所述抽水储能模块包括水-氮共存罐(4)、泵(8)、水箱(12)和电动机(9),其中,所述水箱(12)、所述泵(8)、所述水-氮共存罐(4)依次连接,所述电动机(9)与所述泵(8)连接,用于带动泵(8)将水箱(12)中的液体加压输送到水-氮共存罐(4)中; 所述放水释能模块包括水-氮共存罐(4)、第一水轮机(5)、第一发电机(10)和水箱(12),其中,所述水-氮共存罐(4)、所述第一水轮机(5)、所述水箱(12)依次连接,所述第一发电机(10)和所述第一水轮机(5)连接; 数据采集模块,与抽水储能装置、电网、充电桩分别电连接; 调控决策模块,与数据采集模块、抽水储能装置分别电连接; 当数据采集模块同时获取到抽水储能装置的储能容量小于最大储能容量、电网为非调峰状态以及电网为低负荷状态的状态信息时,通过调控决策模块向抽水储能模块下发抽水储能指令,抽水储能模块通过泵(8)将水箱(12)中的液体加压送入水-氮共存罐(4);充电桩通过电网供电; 当数据采集模块获取到电网为调峰状态或电网为高负荷状态,同时抽水储能装置的储能容量大于最小释能容量的状态信息时,切断电网对充电桩的供电;并通过调控决策模块向放水释能模块下发放水释能指令,放水释能模块通过控制水-氮共存罐(4)释放液体并进入第一水轮机(5)带动第一发电机(10)发电,第一发电机(10)为充电桩供电; 所述抽水储能装置还包括:稳压罐(3)、第一控制阀(13)、第二控制阀(14)、第三控制阀(15)、第四控制阀(17)、第五控制阀(20); 所述水-氮共存罐(4),包括第一进口(201)、第二进口(202)、第一出口(203); 氮气罐(1)的出口通过第二控制阀(14)连接压缩机(2)的进口,压缩机(2)的出口连接稳压罐(3)的进口,稳压罐(3)的第一出口通过第三控制阀(15)连接水-氮气共存罐(4)的第一进口(201),稳压罐(3)的第二出口通过第一控制阀(13)连接氮气罐(1)的进口; 水-氮共存罐(4)第一出口(203)通过第四控制阀(17)连接第一水轮机(5)的进口,第一水轮机(5)的出口连接水箱(12)的第一进口; 水箱(12)的第一出口通过第五控制阀(20)连接泵(8)的进口,泵(8)的出口连接水-氮气共存罐(4)的第二进口(202); 电动机(9)通过第一联轴器(22)连接压缩机(2),电动机(9)通过第二联轴器(23)连接泵(8); 所述抽水储能装置还包括:第六控制阀(18)、第七控制阀(19)、第八控制阀(16)、第二水轮机(6)、第三联轴器(24)、第四联轴器(25); 水-氮气共存罐(4)的第一出口(203)分为两路,第一路通过第四控制阀(17)连接第一水轮机(5)的进口,第二路通过第八控制阀(16)与第一水轮机(5)的出口汇合; 汇合后又分为两支路,第一支路通过第六控制阀(18)连接第二水轮机(6)的进口,第二支路通过第七控制阀(19)与第二水轮机(6)的出口连接后进入到水箱(12)的第一进口; 第一发电机(10)通过第三联轴器(24)连接第一水轮机(5),第一发电机(10)通过第四联轴器(25)连接第二水轮机(6); 第一水轮机(5)和第二水轮机(6)串联布置或并联布置; 所述抽水储能装置还包括:第九控制阀(21)、第三水轮机(7)、第二发电机(11);水-氮气共存罐(4)还包括第二出口(204); 水-氮气共存罐(4)的第二出口(204)通过第九控制阀(21)连接第三水轮机(7)的进口,第三水轮机(7)的出口连接水箱(12)的第二进口; 所述水-氮共存罐(4)包括液压泵(205)、液压杆(206)、隔板(207)、罐体(208);调控决策模块与液压泵(205)连接; 调控决策模块通过液压泵(205)驱动液压杆(206),使液压杆(206)产生对隔板(207)的压力或拉力,调整水-氮气共存罐(4)中水的压力; 当电网为高负荷状态,同时抽水储能装置的储能容量大于最小释能容量时,充电桩从电网断开,根据调控决策模块发出的释能指令,抽水储能装置的放水释能模块执行第一档负荷模式:打开第四控制阀(17)、第七控制阀(19),合上第三联轴器(24),其余阀门和联轴器保持关闭,水-氮气共存罐(4)中的液体流出,进入第一水轮机(5)中,带动第一发电机(10)旋转发电,将产生的电能输入充电桩,满足快充功率的需要, 当充电桩的功率需求提高大于第一阈值时,调控决策模块发出升负荷指令,液压泵(205)开始增压,驱动液压杆(206)将压力传递给隔板(207),罐内水的压力提高,装置功率提高,当达到第二档负荷临界值后,放水释能模块执行第二档负荷模式,液压泵(205)停止工作,水-氮气共存罐(4)内压力逐渐恢复,关闭第七控制阀(19),打开第六控制阀(18),合上第四联轴器(25),第二水轮机(6)投入运行,第一水轮机(5)与第二水轮机(6)共同带动第一发电机(10)发电,将电能输入充电桩以满足充电负荷升高的需要, 当充电桩的功率需求提高大于第二阈值时,调控决策模块发出并联升负荷指令,液压泵(205)开始增压,驱动液压杆(206)将压力传递给隔板(207),罐内水的压力提高,装置功率提高,当达到第三档负荷临界值后,放水释能模块执行第三档负荷模式,液压泵(205)停止工作,水-氮气共存罐(4)内压力逐渐恢复,打开第九控制阀(21),第三水轮机(7)投入运行,水-氮气共存罐(4)中的高压水进入第三水轮机(7)做功,带动第二发电机(11)发电,两个发电机同时发电将电能输入充电桩。
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