高新能源高占比新型电力系统的储能发电装置的制作方法

1.本技术涉及新型能源与电能储存领域，具体涉及一种高新能源高占比新型电力系统的储能发电装置。


背景技术：

2.当前新能源主要遇到的问题有日内功率波动大；高出力持续时间长；间歇性强；尖峰处理功率大电量小，安全方面也存在部分问题，力图系统惯量降低，调频能力下降；无功支撑不足等。上面因素影响着高占比新能源时代的到来，因此本设计主要针对将不可控的风电、光伏新能源变为高质量的可控能源，为普通能源向高占比新能源改变提供的一种方法，加快高占比新能源时代的到来。
3.如图1所示，为现有技术的电能转换电路，采用电压桥式逆变结构，只能够实现逆变功能，缺乏电能转换控制与电能融合的能力。
4.如图2所示，为现有技术的电能控制与均衡电路，采用buck-boost模式，结构简单，均衡能力强，稳定性好，但电能存储能力弱。


技术实现要素：

5.（一）技术问题1.现有技术的发电装置，新能源嵌入能力弱，电力利用率较低。
6.2.现有技术的发电装置，能源转换方面较为局限，能源转换能力弱，储能容量小。
7.（二）技术方案针对上述技术问题，本技术提出高新能源高占比新型电力系统的储能发电装置，包括高密度工质转换电路和回流储能电路。
8.高密度工质转换电路：主要是利用控制电路控制高密度颗粒物体工质，改变其位能而“发电”（转换），将不可控、低质电力转换为高质量高占比新能源电力。首先，通过v1端口监测高频工作的高密度工质，稳压管d3和电阻r3用来控制v1处的电流，电容c1用来缓冲v1端检测的信号。之后经过电阻r3-1和电感l1，其中电阻r3-1用来将前面的电流信号转换为电压信号，利用电感的通交阻直的特性，滤除环境和系统的低频干扰量。之后转换后的电压信号经过电容c2和电阻r10组成的阻容无源滤波网络滤除系统中电压的干扰量，得到此时高密度颗粒物体工质的状态，之后经过二极管和稳压二极管d4组成钳位阈值电路，对当前高密度工质状态进行判断，最后利用三极管q1、q2、q3后级联放大后输出。以此信号为基础，控制高密度工质的状态，进而影响其位能，将风能和光伏等电能进行高效转换。
9.回流储能电路：主要利用电路反馈监测高密度工质的变化，将转换后的高占比新能源电力进行储存。端口v3会监测经过改变高密度工质位能，而产生的高占比新能源电能储存信号，之后对其进行滤波，分析和反馈，并根据处理信号，控制系统结构，促使转换后的新能源回流到存储结构。v3端口接收到监测信号，会首先经过电阻r19和场效应管q8组成的开关电路，其中电阻r17和电阻r20用来控制栅极处的电压。若此时电压信号过低，高密度工
质未工作，不需储存新电能。开关断开，则电容c7的正端的电位是vcc则放大器u1的正端输入为零，负端输入为vcc，放大器输出为零。若监测电压信号高于开关阈值，开关打开，场效应管q8相当于电阻，电容c7的正端为vcc的部分分压值，放大器正端电压低于负端，同时利用电容c6和电阻r12进行负反馈，使放大器输出保持台阶型电压输出。另外电容c11和电阻r22进行正端输入信号缓冲，电阻r21和c10对负端信号进行无源的阻容滤波。最后在放大器u1输出端的二极管d7和d9对输出电压电压信号进行稳压，控制。
10.（三）有益效果本技术提出高新能源高占比新型电力系统的储能发电装置，首先，将不可控，普通电力能源变为高占比的新能源电力，提高电力的利用效率。其次，提高了新能源电能的存储能力，为能源转换提供一种方向和可能，进一步降低能源不足风险。
附图说明
11.图1为现有技术的电能转换电路。
12.图2为现有技术的电能控制与均衡电路。
13.图3为本技术的高密度工质转换电路。
14.图4为本技术的回流储能电路。
15.具体实施方式
16.下面结合实施例对本发明做进一步说明。
17.如图3、4所示，为本技术提出高新能源高占比新型电力系统的储能发电装置，包括高密度工质转换电路和回流储能电路。
18.高密度工质转换电路：主要是利用控制电路控制高密度颗粒物体工质，改变其位能而“发电”（转换），将不可控、低质电力转换为高质量高占比新能源电力。首先，通过v1端口监测高频工作的高密度工质，稳压管d3和电阻r3用来控制v1处的电流，电容c1用来缓冲v1端检测的信号。之后经过电阻r3-1和电感l1，其中电阻r3-1用来将前面的电流信号转换为电压信号，利用电感的通交阻直的特性，滤除环境和系统的低频干扰量。之后转换后的电压信号经过电容c2和电阻r10组成的阻容无源滤波网络滤除系统中电压的干扰量，得到此时高密度颗粒物体工质的状态，之后经过二极管和稳压二极管d4组成钳位阈值电路，对当前高密度工质状态进行判断，最后利用三极管q1、q2、q3后级联放大后输出。以此信号为基础，控制高密度工质的状态，进而影响其位能，将风能和光伏等电能进行高效转换。
19.具体而言，所述高密度工质转换电路包括包括输入端口v1，三极管q2，二极管d2、d3、d4，电容c1、c2、c3，电阻r3、r3-1、r1、r6、r7、r5、r10，电感l1，场效应管q5，所述高密度工质转换电路中输入端口v1分别与二极管d3的正极、电容c1的正极、电阻r3-1的一端连接，电容c1的负极接地，二极管d3的负极与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与高电平vcc连接，电阻r3-1的另一端与电感l1的一端连接，电感l1的另一端分别与电阻r5的一端、电容c2的一端、电阻r10的一端、二极管d2的负极连接，电容c2的另一端接地，电阻r5的另一端与高电平vcc连接，电阻r10的另一端接地，二极管d2的正极分别与二极管d4的负极、电阻r6的一端、场效应管q5的栅极连接，二极管d4的正极接地，电阻r6的另一端分别与电阻r1的一端、
电阻r7一端连接，电阻r1的另一端与高电平vcc连接，电阻r7的另一端分别与电容c3的一端、三极管q2的基极连接，电容c3的另一端与场效应管q5的漏端连接，场效应管q5的源端接地。所述高密度工质转换电路包括输出端口v2，场效应管q5，三极管q2、q1、q3，电阻r4、r11，二极管d6，所述高密度工质转换电路中三极管q2的发射极分别与电阻r4的一端、三极管q1的基极连接，电阻r4的另一端与高电平vcc连接，三极管q2的集电极分别与二极管d6的正极、三极管q3的基极连接，二极管d6的负极与场效应管q5 的漏端连接，三极管q1的集电极与高电平vcc连接，三极管q1的发射极分别与三极管q3的发射极电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端分别与三极管q3的集电极、二极管d6的负极连接，输出端口v2与三极管q3的发射极连接。
20.回流储能电路：主要利用电路反馈监测高密度工质的变化，将转换后的高占比新能源电力进行储存。端口v3会监测经过改变高密度工质位能，而产生的高占比新能源电能储存信号，之后对其进行滤波，分析和反馈，并根据处理信号，控制系统结构，促使转换后的新能源回流到存储结构。v3端口接收到监测信号，会首先经过电阻r19和场效应管q8组成的开关电路，其中电阻r17和电阻r20用来控制栅极处的电压。若此时电压信号过低，高密度工质未工作，不需储存新电能。开关断开，则电容c7的正端的电位是vcc则放大器u1的正端输入为零，负端输入为vcc，放大器输出为零。若监测电压信号高于开关阈值，开关打开，场效应管q8相当于电阻，电容c7的正端为vcc的部分分压值，放大器正端电压低于负端，同时利用电容c6和电阻r12进行负反馈，使放大器输出保持台阶型电压输出。另外电容c11和电阻r22进行正端输入信号缓冲，电阻r21和c10对负端信号进行无源的阻容滤波。最后在放大器u1输出端的二极管d7和d9对输出电压电压信号进行稳压，控制。
21.具体而言，所述回流储能电路包括输入端口v3，电容c7、c11，放大器u1，电阻r15、r17、r19、r20、r22，场效应管q8，所述回流储能电路中输入端口v3分别与电阻r17的一端、电阻r19的一端、电阻r20的一端连接，电阻r17的另一端与高电平vcc连接，电阻r20的另一端接地，电阻r19的另一端与场效应管q8的栅极连接，场效应管q8的漏端与电阻r15的一端、电容c7的正极连接，电阻r15的另一端与高电平vcc连接，场效应管q8的源端分别与放大器u1的1号接口、电阻r22的一端、电容c11的正极连接，电阻r22的另一端接地，电容c11的负极接地。所述回流储能电路包括输出端口v4，放大器u1，二极管d7、d9，电阻r12、r21、r24、r26、r25，电容c6、c10、c7，所述回流储能电路中电容c7的负极分别与电阻r21的一端、电容c10的一端、电容c6的一端、放大器u1的2号接口连接，电阻r21的另一端接地，电容c10的另一端接地，电容c6的另一端与电阻r12的一端连接，电阻r12的另一端与放大器u1的4号接口连接，放大器u1的1号接口分别与电阻r24的一端、电阻r26的一端连接，电阻r26的另一端接地，电阻r24的另一端分别与电阻r25的一端、二极管d7的正极、二极管d9的负极连接，电阻r25的另一端分别与二极管d7的负极、二极管d9的正极、放大器u1的4号接口连接，放大器u1的3号接口与高电平vcc连接，放大器u1的5号接口接地，输出端口v4 与放大器u1的4号接口连接。
22.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。