CN103515973A - 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法 - Google Patents

提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103515973A
CN103515973A CN201310489983.5A CN201310489983A CN103515973A CN 103515973 A CN103515973 A CN 103515973A CN 201310489983 A CN201310489983 A CN 201310489983A CN 103515973 A CN103515973 A CN 103515973A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium ion
ion battery
energy storage
storage device
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310489983.5A
Other languages
English (en)
Inventor
范元亮
陈彬
郑高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd, State Grid Fujian Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201310489983.5A priority Critical patent/CN103515973A/zh
Publication of CN103515973A publication Critical patent/CN103515973A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明涉及一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：包括若干个锂离子电池箱，所述锂离子电池箱的输出端依次经双向变流器、三相四线制干式变压器、切换开关与台区配变二次侧连接；所述锂离子电池箱由N个锂离子电池分管理系统管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理，其中N为自然数。本发明解决了由于部分农网地区地网架结构薄弱，用电负荷季节性陡增，时常导致台区线路和配变过载，甚至烧毁，供电能力无法保障，对供电设施以及网架结构进行全面改造经济上不合算的突出问题。

Description

提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法
技术领域
本发明属于配电网领域，涉及配电自动化、锂离子电池存储技术和变流器技术。
背景技术
随着我国经济发展和社会进步，工农业生产以及民生用电量也在逐年增加，并且用电需求也呈现多元化趋势，对电力部门的供电要求也越来越高。在国家电网公司所覆盖的许多农网地区，由于当地网架结构薄弱，电力供应的保障仍然是突出问题，特别是全年用电负载率低，峰值用电具有时段性或季节性，特定时期内尖峰负荷突出，时常造成台区线路和配变过载，甚至烧毁，供电能力无法保障。农网用户地域分散，负荷密度小且地域差别大、负荷峰谷差大，负荷季节性和时令性强，年最大负荷利用小时数低。农网负荷的负荷密度小，一般为10~100kw/km2，极少超过1000kw/km2。我国农业用电负荷的最大负荷利用小时数约为2000h，村、乡镇工业较多的地区约为3000h。农网有以下特点：送电距离远，送电功率小，输送电能偏少，农网设施利用率低，造成农网的供电成本偏高、经营效益偏低。
农网变电设备和线路的利用率低，对供电设施以及网架结构进行全面改造经济上不合算。因地域差异，农业用电方式或习惯存在季节上的差别，具有全年时令的互补性。通过新技术的投入，对实际供电能力的提高，有助于发展农村或地方经济，同时提高电力资源的利用率，提高供电效率。
解决上述问题的一个重要手段是引入储能技术。近十年来，储能技术发展较快，特别是小型移动式储能电站的出现，对问题的解决创造了必要条件。移动式储能电站由于具有可移动性，根据用户在不同时段用电需求及用电特征，移动式储能电站可以在用电低谷时期充电，并在日间根据用户负荷的实时需求进行放电，作为供电电源增大台区的供电能力。同时，利用储能电站具有移动灵活、就地安装方便的特点，在不同空间和时间内对储能装置调配，达到资源整合和充分利用的目的。移动式储能电站的引入，对于改善农网地区的供电能力，具有明显现实意义。
近年来，电池储能技术和变流器技术取得了长足进步，锂离子电池的能量密度大、充放电循环次数高，随着单位容量价格持续下降，锂离子电池取代铅酸电池和镍氢电池的速度在加快，逐渐成为主流，为基于锂离子电池的储能装置在电力系统的应用奠定了坚实的基础。 
发明内容
本发明的目的是为了解决由于部分农网地区地网架结构薄弱，用电负荷季节性陡增，时常导致台区线路和配变过载，甚至烧毁，供电能力无法保障，对供电设施以及网架结构进行全面改造经济上不合算的突出问题。
本发明的装置采用以下方案实现：一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：包括若干个锂离子电池箱，所述锂离子电池箱的输出端依次经双向变流器、三相四线制干式变压器、切换开关与台区配变二次侧连接；所述锂离子电池箱由N个锂离子电池分管理系统管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理，其中N为自然数。
在本发明一实施例中，所述锂离子电池箱17个串联后，由一个锂离子电池分管理系统管理。
在本发明一实施例中，所述的双向变流器设置有变流器监控系统。
在本发明一实施例中，还包括锂离子电池监控系统和移动式储能装置监控系统；所述的锂离子电池监控系统经总线与所述锂离子电池总管理系统连接；所述锂离子电池监控系统、移动式储能装置监控系统以及变流器监控系统由局域网实现相互通讯。
在本发明一实施例中，所述的锂离子电池箱的个数是根据季节性农业用电负荷的时序特征、负荷密度以及台区供电能力选取的。
本发明的方法采用以下方式实现：一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置的实现方法，其特征在于包括以下步骤：
1）根据季节性农业用电负荷的时序特征、负荷密度以及台区供电能力，选取移动式锂离子电池储能装置的功率和容量；
2）移动式电池储能装置采用锂离子电池作为存储介质；
3）根据锂离子电池的体积比能量、重量比能量、移动式锂离子电池储能装置的设计容量、双向交直流变流器重量和尺寸，将移动式锂离子电池储能装置集成至移动式车厢厢体内；
4）将单体锂离子电池成组串接，采用分布式管理方法监控锂离子电池运行状态；
5）通过静态开关和断路器组合而成的开关柜，切换移动式锂离子电池储能装置的工作模式；
6）将成组串接后的锂离子电池连接至双向交直流变流器，再通过三相四线制干式变压器和开关柜，连接至台区配变的二次侧。
在本发明一实施例中，所述分布式管理是采用17个锂离子电池箱串联后，由一锂离子电池分管理系统进行管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理。
在本发明一实施例中，所述的双向变流器设置有变流器监控系统。
在本发明一实施例中，还包括提供锂离子电池监控系统和移动式储能装置监控系统；所述的锂离子电池监控系统经总线与所述锂离子电池总管理系统连接；所述锂离子电池监控系统、移动式储能装置监控系统以及变流器监控系统由局域网实现相互通讯。
本发明可广泛应用于农业用电季节性陡增，供电能力无法保障的供电台区，利用各类季节性负荷的时令差异，诸如制茶负荷、烤烟、烤花生等季节性负荷的时令差异性，相互调剂使用移动式锂离子电池储能装置，提高台区配变的运行效率以及对季节性负荷供电能力。
附图说明
图1为本发明的移动式锂离子储能装置接线示意图。
图2为本发明的移动式锂离子储能装置接入台区示意图。
图3为本发明的移动式锂离子储能装置提高供电能力的功率调度示意图。
图中BMU：锂离子电池管理单元；DBMS：锂离子电池分管理系统；CBMS：锂离子电池总管理系统；PCSSCS：变流器监控系统；BSSCS：锂离子电池监控系统； CSCS：移动式储能装置监控系统。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。
请参照图1，本实施例提供一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：包括若干个锂离子电池箱，所述锂离子电池箱的输出端依次经双向交流器、三相四线制干式变压器、切换开关与台区配变二次侧连接；所述锂离子电池箱由N个锂离子电池分管理系统管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理，其中N为自然数。
在本发明一实施例中，所述分布式管理是采用17个锂离子电池箱串联后，由一锂离子电池分管理系统进行管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理。请继续参照图1，图中，所述的双向交流器设置有交流器监控系统。该装置还包括锂离子电池监控系统和移动式储能装置监控系统；所述的锂离子电池监控系统经总线与所述锂离子电池总管理系统连接；所述锂离子电池监控系统、移动式储能装置监控系统以及交流器监控系统由局域网实现相互通讯。
此外，本实施例提供一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置的实现方法，该方法包括下列步骤：
1）针对提高对季节性负荷供电能力，提供一种基于移动式锂离子电池储能装置解决方案。根据季节性农业用电负荷的时序特征、负荷密度以及台区配变容量，选取移动式锂离子电池储能装置的功率和容量；
2）移动式电池储能装置采用锂离子电池作为存储介质；
3）根据锂离子电池的体积比能量、重量比能量、移动式电池储能装置的设计容量、双向交直流变流器重量和尺寸，将移动式锂离子电池储能装置集成至多套移动式车厢厢体内；
4）将单体锂离子电池成组串接，采用分布式管理方法监控锂离子电池运行状态；
5）通过静态开关，可灵活切换移动式锂离子电池储能装置的工作模式；
6）将成组串接后的锂离子电池连接至双向交直流变流器，再通过三相四线制干式变压器和开关柜，连接至台区配变的二次侧；
7）移动式锂离子电池储能装置补偿台区配变供电能力以外的负荷需求，提高台区配变的运行效率以及对季节性负荷供电能力。
请参照图2，图2是移动式锂离子储能装置接入台区示意图，在图2中，通过测取台区配变二次侧的配变注入电流和电压值，计算出台区配变的实时输入功率。图3是移动式储能装置提高供电能力的功率调度示意图；在图3中，台区配变供电能力为100kW，而用电负荷的最大值接近180kW，单凭台区配变无法满足陡增的季节性用电。通过测取台区配变的实时输入功率，调度移动式锂离子储能装置的出力，将台区配变的输入功率控制在100kW以下以及80kW左右，进而提高台区配变的运行效率以及对季节性负荷供电能力，避免台区配变过载和烧毁。 
本发明将锂离子电池、电池管理系统、双向交直流变流器、移动式储能监控系统、开关柜等紧凑集成于移动式车厢。在农业用电陡增季节，灵活调配，将移动式锂离子电池储能装置连接至台区配变二次侧，补偿台区配变供电能力以外的负荷需求，提高台区配变的运行效率以及对季节性负荷供电能力，避免了对供电设施以及网架结构进行全面升级改造，具有显著的经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (9)

1.一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：包括若干个锂离子电池箱，所述锂离子电池箱的输出端依次经双向变流器、三相四线制干式变压器、切换开关与台区配变二次侧连接；所述锂离子电池箱由N个锂离子电池分管理系统管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理，其中N为自然数。
2.根据权利要求1所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：所述锂离子电池箱17个串联后，由一个锂离子电池分管理系统管理。
3.根据权利要求1所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：所述的双向变流器设置有变流器监控系统。
4.根据权利要求3所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：还包括锂离子电池监控系统和移动式储能装置监控系统；所述的锂离子电池监控系统经总线与所述锂离子电池总管理系统连接；所述锂离子电池监控系统、移动式储能装置监控系统以及变流器监控系统由局域网实现相互通讯。
5.根据权利要求1所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置，其特征在于：所述的锂离子电池箱的个数是根据季节性农业用电负荷的时序特征、负荷密度以及台区供电能力选取的。
6.一种提高对农网季节性负荷供电能力储能装置的实现方法，其特征在于包括以下步骤：
1）根据季节性农业用电负荷的时序特征、负荷密度以及台区供电能力，选取移动式锂离子电池储能装置的功率和容量；
2）移动式电池储能装置采用锂离子电池作为存储介质；
3）根据锂离子电池的体积比能量、重量比能量、移动式锂离子电池储能装置的设计容量、双向交直流换流器重量和尺寸，将移动式锂离子电池储能装置集成至移动式车厢厢体内；
4）将单体锂离子电池成组串接，采用分布式管理方法监控锂离子电池运行状态；
5）通过静态开关和断路器组合而成的开关柜，切换移动式锂离子电池储能装置的工作模式；
6）将成组串接后的锂离子电池连接至双向交直流变流器，再通过三相四线制干式变压器和开关柜，连接至台区配变的二次侧。
7.根据权利要求6所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置的实现方法，其特征在于：所述分布式管理是采用17个锂离子电池箱串联后，由一锂离子电池分管理系统进行管理，所述的锂离子电池分管理系统再由一锂离子电池总管理系统管理。
8.根据权利要求6所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置的实现方法，其特征在于：所述的双向变流器、设置有变流器监控系统。
9.根据权利要求6所述的提高对农网季节性负荷供电能力储能装置的实现方法，其特征在于：还包括提供锂离子电池监控系统和移动式储能装置监控系统；所述的锂离子电池监控系统经总线与所述锂离子电池总管理系统连接；所述锂离子电池监控系统、移动式储能装置监控系统以及变流器监控系统由局域网实现相互通讯。
CN201310489983.5A 2013-10-18 2013-10-18 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法 Pending CN103515973A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310489983.5A CN103515973A (zh) 2013-10-18 2013-10-18 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310489983.5A CN103515973A (zh) 2013-10-18 2013-10-18 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103515973A true CN103515973A (zh) 2014-01-15

Family

ID=49898245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310489983.5A Pending CN103515973A (zh) 2013-10-18 2013-10-18 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103515973A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599208A (zh) * 2018-02-01 2018-09-28 国网安徽省电力有限公司黄山供电公司 平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置
CN110518609A (zh) * 2019-08-07 2019-11-29 上海电力大学 保护农村电网安全的移动储能方法
CN113437789A (zh) * 2021-08-27 2021-09-24 南京力骏新能源储能研究院有限公司 拓扑可重构的储能系统、移动储能方舱及其多元应用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157985A (zh) * 2011-04-20 2011-08-17 中国电力科学研究院 多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法
US20130144547A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Apparatus for controlling battery pack, and energy storage system including the apparatus
CN103227583A (zh) * 2013-04-26 2013-07-31 江苏省电力设计院 一种用于新能源和储能系统的热插拔式变流系统
CN103337869A (zh) * 2013-07-17 2013-10-02 国家电网公司 一种新型电池储能系统及其功能一体化设计的方法
CN203481838U (zh) * 2013-10-18 2014-03-12 国家电网公司 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157985A (zh) * 2011-04-20 2011-08-17 中国电力科学研究院 多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法
US20130144547A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Apparatus for controlling battery pack, and energy storage system including the apparatus
CN103227583A (zh) * 2013-04-26 2013-07-31 江苏省电力设计院 一种用于新能源和储能系统的热插拔式变流系统
CN103337869A (zh) * 2013-07-17 2013-10-02 国家电网公司 一种新型电池储能系统及其功能一体化设计的方法
CN203481838U (zh) * 2013-10-18 2014-03-12 国家电网公司 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林飞武等: "移动式储能装置在季节性负荷侧的应用研究", 《电力与电工》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599208A (zh) * 2018-02-01 2018-09-28 国网安徽省电力有限公司黄山供电公司 平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置
CN110518609A (zh) * 2019-08-07 2019-11-29 上海电力大学 保护农村电网安全的移动储能方法
CN113437789A (zh) * 2021-08-27 2021-09-24 南京力骏新能源储能研究院有限公司 拓扑可重构的储能系统、移动储能方舱及其多元应用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saboori et al. Maximizing DISCO profit in active distribution networks by optimal planning of energy storage systems and distributed generators
CN205489679U (zh) 基于家庭能源管理的户用微电网系统
CN103236718B (zh) 一种智能微网的源-网-荷自动控制系统及控制方法
Guo et al. Application research on large-scale battery energy storage system under Global Energy Interconnection framework
CN203205889U (zh) 直流微网系统
CN104638772A (zh) 基于风功率预测的电池储能电站能量管理方法
CN102969787A (zh) 一种配电变压器经济运行控制方法
CN107591831A (zh) 一种应用于家庭式能源微网的拓扑
CN102427239A (zh) 在电网中应用电动汽车作为移动储能单元的充放电系统
CN110350562A (zh) 一种储能电站
CN103515973A (zh) 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法
CN104578433A (zh) 一种可切换的电力储能系统及其使用方法
CN105608635A (zh) 一种基于峰谷电价的区域电网经济调度系统及方法
CN202798010U (zh) 一种微电网分布式电源分层协调控制系统
CN202564785U (zh) 基于锂电池储能系统的移动式集装箱电站
CN203481838U (zh) 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置
Abed et al. Planning and operation of dynamic energy storage for improved integration of wind energy
CN105262143A (zh) 基于区域经济最优的光伏源网协调控制方法与系统
CN105811442B (zh) 一种移动式储能系统并网10kV线路的带电接入装置
CN105140947A (zh) 智能社区微电网电池储能系统
CN209552986U (zh) 一种基于电动公交的大功率充放储一体化电站
CN203522341U (zh) 一种可切换的电力储能系统
CN105207240A (zh) 基于能效云终端的分布式储能调度优化控制方法及系统
CN106671816B (zh) 一种基于电压稳定指标的电动汽车无线充放电系统及方法
CN205017247U (zh) 一种光储联合发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140115