一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法与流程

1.本发明涉及重力储能技术领域，特别是一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法。


背景技术：

2.可再生能源的大规模并网给电力系统调度运行带来了困难与挑战。储能系统能够有效降低可再生能源随机性、波动性和间歇性造成的影响。目前的储能技术主要分为化学储能和物理储能。其中，化学储能存在安全问题；物理储能中应用最为广泛的抽水蓄能，具有储能规模大、技术成熟等优点，但选址存在较大限制。重力储能作为一种新型物理储能技术，拥有高安全性、选址灵活等优点。其中，斜坡式重力储能可选取合适的山体表面建设斜坡，合理利用海拔优势实现电能与重力势能的相互转化。
3.斜坡式重力储能系统，其上堆栈区通常位于山顶，面积受到限制，需要通过堆叠方式来增加上堆栈区存放的质量块数量。现有技术没有考虑堆叠质量块下放过程的能量回收，使得质量块的堆叠产生额外能耗，影响重力储能系统的能量效率。此外，斜坡式重力储能系统吸收/输出的有功功率，正比于斜坡轨道上的质量块数量，呈现离散化特征，现有技术未能实现有功功率的连续可调，使得系统难以准确响应电网功率指令。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其能够使斜坡式重力储能系统的有功功率连续可调，克服了传统重力储能系统有功功率离散化的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其包括斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制；斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块对垂直提升速度计算；斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制；斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，功率协同控制模块对垂直下放速度计算。
8.作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制，当斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，采用的功率协同控制方法包括，斜坡牵引模块通过斜坡牵引电机拖动m
up
个质量块沿斜坡轨道匀速上升；在每个质量块进入上堆栈区后，脱离斜坡牵引装置，并接入垂直牵引装置。
9.作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：功率协同控制模块根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，然后根据当前正在提升质量块的垂直牵引装置数量z
up
，计算垂直提升速度v
up
，据此控制垂直牵引电机转速；在垂直牵引装置将目标质量块提升到目标高度后，将质量块水平移动到堆栈区的指定位置。
10.作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块计算垂直提升速度v
up
的具体步骤包括，
11.s201：根据沿斜坡轨道上升的质量块数量m
up
，以及各质量块沿斜坡轨道上升的速度，计算出斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，具体为：
[0012][0013]
其中，m为单个质量块的质量，g为重力加速度，θ为斜坡坡度，μ为动摩擦系数，vi为第i个质量块沿斜坡上升的速度；
[0014]
s202：根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，具体为：
[0015]
p
tower
＝p
agc-p
in
[0016]
其中，p
tower
、p
agc
、p
in
为正数时，代表吸收有功功率；
[0017]
s203：根据当前正在提升质量块的垂直牵引装置数量z
up
，计算垂直提升速度v
up
，具体为：
[0018][0019]
作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制，当斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，采用的功率协同控制方法包括，功率协同控制模块根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块输出的有功功率p
out
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，然后根据当前正在下放质量块的垂直牵引装置数量z
down
，计算垂直下放速度v
down
，据此控制垂直牵引电机转速。
[0020]
作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，功率协同控制模块计算垂直下放速度v
down
的具体步骤包括，
[0021]
s401：根据沿斜坡轨道下滑的质量块数量m
down
，以及各质量块沿斜坡轨道下滑的速度，计算出斜坡牵引模块发出的有功功率p
out
，具体为：
[0022][0023]
其中，m为单个质量块的质量，g为重力加速度，θ为斜坡坡度，μ为动摩擦系数，vi为第i个质量块沿斜坡下滑的速度；
[0024]
s402：根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块发出的有功功率p
out
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，具体为：
[0025]
p
tower
＝p
agc-p
out
[0026]
其中，p
tower
、p
agc
、p
out
为负数时，代表发出有功功率；
[0027]
s403：根据当前正在下放质量块的垂直牵引装置数量z
down
，计算垂直下放速度v
down
，具体为：
[0028]
作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：重力储能系统的结构包括斜坡轨道、上堆栈区、下堆栈区、斜坡牵引装置、齿轮箱、斜坡牵引电机，具体结构为：沿着山体斜坡表面设立斜坡轨道；在斜坡轨道顶端和底端分别设立上堆栈区和下堆栈区，用于存放质量块。
[0029]
作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：在斜坡轨道顶端安装斜坡牵引电机，其定子绕组直接与电网连接，转子与齿轮箱同轴机械连接，经齿轮箱拖动斜坡牵引装置；斜坡轨道上的质量块可通过抱索器与斜坡牵引装置实现机械连接。
[0030]
作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：重力储能系统的结构还包括，塔吊基座、若干个塔臂、若干个垂直牵引装置、若干台垂直牵引电机、若干个机侧变流器、网侧变流器，塔吊辅助模块设置在上堆栈区，用于上堆栈区的质量块堆叠和下放，具体结构为：塔吊基座顶端设置若干个塔臂，塔臂可以塔吊基座为中心水平旋转；每个塔臂上装有一个垂直牵引装置，用于提升或下放质量块，垂直牵引装置可沿所在塔臂水平移动。
[0031]
作为本发明重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的一种优选方案，其中：每个垂直牵引装置都配置一台垂直牵引电机，每台垂直牵引电机都配置一个机侧变流器；所有机侧变流器并联，经过同一个网侧变流器接入交流电网。
[0032]
本发明的有益效果：本发明通过功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制，在回收上堆栈区质量块重力势能的同时，使整个重力储能系统吸收/输出的有功功率连续可调，从而大幅减小了上堆栈区质量块堆叠能耗，提升斜坡式重力储能系统能效，同时使斜坡式重力储能系统的有功功率连续可调，克服了传统重力储能系统有功功率离散化的问题。
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0034]
图1为重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的整体流程示意图。
[0035]
图2为重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的整体结构示意图。
[0036]
图3为重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的电气拓扑示意图。
具体实施方式
[0037]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0038]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0039]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0040]
实施例1
[0041]
参照图1～3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，包括：
[0042]
s1：斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制；
[0043]
更进一步的，功率协同控制模块对所述斜坡牵引模块和所述塔吊辅助模块进行功率协同控制，当斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，采用的功率协同控制方法包括，所述斜坡牵引模块通过斜坡牵引电机拖动m
up
个质量块沿斜坡轨道匀速上升；在每个质量块进入上堆栈区后，脱离斜坡牵引装置，并接入垂直牵引装置。
[0044]
需要说明的是，所述功率协同控制模块根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，然后根据当前正在提升质量块的垂直牵引装置数量z
up
，计算垂直提升速度v
up
，据此控制垂直牵引电机转速；在垂直牵引装置将目标质量块提升到目标高度后，将质量块水平移动到堆栈区的指定位置。
[0045]
s2：斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，所述功率协同控制模块对垂直提升速度计算；
[0046]
应说明的是，具体计算步骤为：
[0047]
斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，所述功率协同控制模块计算垂直提升速度v
up
的具体步骤包括，
[0048]
s201：根据沿斜坡轨道上升的质量块数量m
up
，以及各质量块沿斜坡轨道上升的速度，计算出斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，具体为：
[0049][0050]
其中，m为单个质量块的质量，g为重力加速度，θ为斜坡坡度，μ为动摩擦系数，vi为第i个质量块沿斜坡上升的速度；
[0051]
s202：根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，具体为：
[0052]
p
tower
＝p
agc-p
in
[0053]
其中，p
tower
、p
agc
、p
in
为正数时，代表吸收有功功率；
[0054]
s203：根据当前正在提升质量块的垂直牵引装置数量z
up
，计算垂直提升速度v
up
，具体为：
[0055]
s3：斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，所述功率协同控制模块对所述斜坡牵引模块和所述塔吊辅助模块进行功率协同控制；
[0056]
更进一步的，所述所述功率协同控制模块对所述斜坡牵引模块和所述塔吊辅助模
块进行功率协同控制，当斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，采用的功率协同控制方法包括，所述功率协同控制模块根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块输出的有功功率p
out
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，然后根据当前正在下放质量块的垂直牵引装置数量z
down
，计算垂直下放速度v
down
，据此控制垂直牵引电机转速。
[0057]
需要说明的是，在垂直牵引装置将目标质量块下放到上堆栈区的地面后，将目标质量块水平移动到斜坡轨道顶端，随后质量块脱离垂直牵引装置，并接入斜坡牵引装置；之后，质量块沿斜坡轨道下滑，拖动斜坡牵引电机匀速旋转，输出有功功率p
out
。
[0058]
s4：斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，所述功率协同控制模块对垂直下放速度计算。
[0059]
应说明的是，具体计算步骤为：
[0060]
斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，所述功率协同控制模块计算垂直下放速度v
down
的具体步骤包括，
[0061]
s401：根据沿斜坡轨道下滑的质量块数量m
down
，以及各质量块沿斜坡轨道下滑的速度，计算出斜坡牵引模块发出的有功功率p
out
，具体为：
[0062][0063]
其中，m为单个质量块的质量，g为重力加速度，θ为斜坡坡度，μ为动摩擦系数，vi为第i个质量块沿斜坡下滑的速度；
[0064]
s402：根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块发出的有功功率p
out
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，具体为：
[0065]
p
tower
＝p
agc-p
out
[0066]
其中，p
tower
、p
agc
、p
out
为负数时，代表发出有功功率；
[0067]
s403：根据当前正在下放质量块的垂直牵引装置数量z
down
，计算垂直下放速度v
down
，具体为：
[0068]
具体的，如图2所示，重力储能系统的结构包括斜坡轨道、上堆栈区、下堆栈区、斜坡牵引装置、齿轮箱、斜坡牵引电机，具体结构为：
[0069]
沿着山体斜坡表面设立斜坡轨道；在斜坡轨道顶端和底端分别设立上堆栈区和下堆栈区，用于存放质量块。
[0070]
进一步的，在所述斜坡轨道顶端安装斜坡牵引电机，其定子绕组直接与电网连接，转子与齿轮箱同轴机械连接，经齿轮箱拖动斜坡牵引装置；斜坡轨道上的质量块可通过抱索器与斜坡牵引装置实现机械连接。
[0071]
进一步的，所述重力储能系统的结构还包括，塔吊基座、若干个塔臂、若干个垂直牵引装置、若干台垂直牵引电机、若干个机侧变流器、网侧变流器，塔吊辅助模块设置在上堆栈区，用于上堆栈区的质量块堆叠和下放，具体结构为：
[0072]
塔吊基座顶端设置若干个塔臂，塔臂可以塔吊基座为中心水平旋转；每个塔臂上装有一个垂直牵引装置，用于提升或下放质量块，所述垂直牵引装置可沿所在塔臂水平移动。
[0073]
进一步的，每个所述垂直牵引装置都配置一台垂直牵引电机，每台垂直牵引电机都配置一个机侧变流器；所有机侧变流器并联，经过同一个网侧变流器接入交流电网。
[0074]
综上，本发明通过功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制，在回收上堆栈区质量块重力势能的同时，使整个重力储能系统吸收/输出的有功功率连续可调，从而大幅减小了上堆栈区质量块堆叠能耗，提升斜坡式重力储能系统能效，同时使斜坡式重力储能系统的有功功率连续可调，克服了传统重力储能系统有功功率离散化的问题。
[0075]
实施例2
[0076]
参照图2～3，为本发明第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是，提供了一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法的验证测试，为对本方法中采用的技术效果加以验证说明。
[0077]
本实施例将传统技术方案与本发明方法进行比对，分析了斜坡式重力储能系统的堆栈和控制方法现状以及现有技术存在的问题，为对本方法中采用的技术效果加以验证说明，具体如表1所示；
[0078]
表1：传统技术方案与本发明方法的比对结果。
[0079][0080]
图2为本发明重力储能系统的结构示意图，图中1为上堆栈区、2为质量块、3为垂直牵引装置、4为垂直牵引电机、5为塔臂、6为塔吊基座、7为电网、8为斜坡牵引电机、9为齿轮箱、10为斜坡牵引装置，11为斜坡轨道、12为下堆栈区，
[0081]
图3为本发明重力储能系统的电气拓扑示意图，图中标号：4为垂直牵引电机、7为
电网、8为斜坡牵引电机、13为机侧变流器、14为网侧变流器、15为功率协同控制模块。
[0082]
由上述可知，本发明提供的方法通过通过功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制，在回收上堆栈区质量块重力势能的同时，使整个重力储能系统吸收/输出的有功功率连续可调，从而大幅减小了上堆栈区质量块堆叠能耗，提升斜坡式重力储能系统能效，同时使斜坡式重力储能系统的有功功率连续可调，克服了传统重力储能系统有功功率离散化的问题。
[0083]
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0084]
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。
[0085]
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0086]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：包括，斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制；斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，所述功率协同控制模块对垂直提升速度计算；斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，所述功率协同控制模块对所述斜坡牵引模块和所述塔吊辅助模块进行功率协同控制；斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，所述功率协同控制模块对垂直下放速度计算。2.如权利要求1所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：所述功率协同控制模块对所述斜坡牵引模块和所述塔吊辅助模块进行功率协同控制，当斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，采用的功率协同控制方法包括，所述斜坡牵引模块通过斜坡牵引电机拖动m
up
个质量块沿斜坡轨道匀速上升；在每个质量块进入上堆栈区后，脱离斜坡牵引装置，并接入垂直牵引装置。3.如权利要求2所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：所述功率协同控制模块根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，然后根据当前正在提升质量块的垂直牵引装置数量z
up
，计算垂直提升速度v
up
，据此控制垂直牵引电机转速；在垂直牵引装置将目标质量块提升到目标高度后，将质量块水平移动到堆栈区的指定位置。4.如权利要求3所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，所述功率协同控制模块计算垂直提升速度v
up
的具体步骤包括，s201：根据沿斜坡轨道上升的质量块数量m
up
，以及各质量块沿斜坡轨道上升的速度，计算出斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，具体为：其中，m为单个质量块的质量，g为重力加速度，θ为斜坡坡度，μ为动摩擦系数，v
i
为第i个质量块沿斜坡上升的速度；s202：根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块吸收的有功功率p
in
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，具体为：p
tower
＝p
agc-p
in
其中，p
tower
、p
agc
、p
in
为正数时，代表吸收有功功率；s203：根据当前正在提升质量块的垂直牵引装置数量z
up
，计算垂直提升速度v
up
，具体为：5.如权利要求3或4所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：所述所述功率协同控制模块对所述斜坡牵引模块和所述塔吊辅助模块进行功率协同控制，当斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，采用的功率协同控制方法包括，所述功率协同控制模块根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块输出的有功功率p
out
，计算塔吊辅助
模块的有功功率指令p
tower
，然后根据当前正在下放质量块的垂直牵引装置数量z
down
，计算垂直下放速度v
down
，据此控制垂直牵引电机转速。6.如权利要求5所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，所述功率协同控制模块计算垂直下放速度v
down
的具体步骤包括，s401：根据沿斜坡轨道下滑的质量块数量m
down
，以及各质量块沿斜坡轨道下滑的速度，计算出斜坡牵引模块发出的有功功率p
out
，具体为：其中，m为单个质量块的质量，g为重力加速度，θ为斜坡坡度，μ为动摩擦系数，v
i
为第i个质量块沿斜坡下滑的速度；s402：根据电网有功功率指令p
agc
与斜坡牵引模块发出的有功功率p
out
，计算塔吊辅助模块的有功功率指令p
tower
，具体为：p
tower
＝p
agc-p
out
其中，p
tower
、p
agc
、p
out
为负数时，代表发出有功功率；s403：根据当前正在下放质量块的垂直牵引装置数量z
down
，计算垂直下放速度v
down
，具体为：7.如权利要求6所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：所述重力储能系统的结构包括斜坡轨道、上堆栈区、下堆栈区、斜坡牵引装置、齿轮箱、斜坡牵引电机，具体结构为：沿着山体斜坡表面设立斜坡轨道；在斜坡轨道顶端和底端分别设立上堆栈区和下堆栈区，用于存放质量块。8.如权利要求7所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：在所述斜坡轨道顶端安装斜坡牵引电机，其定子绕组直接与电网连接，转子与齿轮箱同轴机械连接，经齿轮箱拖动斜坡牵引装置；斜坡轨道上的质量块可通过抱索器与斜坡牵引装置实现机械连接。9.如权利要求8所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：所述重力储能系统的结构还包括，塔吊基座、若干个塔臂、若干个垂直牵引装置、若干台垂直牵引电机、若干个机侧变流器、网侧变流器，塔吊辅助模块设置在上堆栈区，用于上堆栈区的质量块堆叠和下放，具体结构为：塔吊基座顶端设置若干个塔臂，塔臂可以塔吊基座为中心水平旋转；每个塔臂上装有一个垂直牵引装置，用于提升或下放质量块，所述垂直牵引装置可沿所在塔臂水平移动。10.如权利要求7～9任一所述的重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，其特征在于：每个所述垂直牵引装置都配置一台垂直牵引电机，每台垂直牵引电机都配置一个机侧变流器；所有机侧变流器并联，经过同一个网侧变流器接入交流电网。

技术总结
本发明公开了一种重力储能系统的高能效堆栈与功率协同控制方法，包括当斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制；斜坡式重力储能系统运行于储能工况时，功率协同控制模块对垂直提升速度计算；当斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，功率协同控制模块对斜坡牵引模块和塔吊辅助模块进行功率协同控制；斜坡式重力储能系统运行于发电工况时，功率协同控制模块垂直下放速度计算。本发明的有益效果为回收上堆栈区质量块重力势能，使整个重力储能系统吸收/输出的有功功率连续可调，减小上堆栈区质量块堆叠能耗，提升斜坡式重力储能系统能效，克服传统重力储能系统有功功率离散化。功功率离散化。功功率离散化。


技术研发人员：刘大猛 陈巨龙 汪玉翔 汤泽彬 朱永清 牟雪鹏 李震 李庆生 张裕 宁楠 张兆丰 杨婕睿 徐涛 袁浩亮
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/8/21