CN105140947A - 智能社区微电网电池储能系统 - Google Patents
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Abstract
一种智能社区微电网电池储能系统，包含双向AC/DC变流器，其交流侧通过隔离变压器电性连接交流微电网，其直流侧电性连接储能电池，当储能电池充电时，该双向AC/DC变流器将微电网侧的交流电整流成直流电供给储能电池充电，当储能电池放电时，双向AC/DC变流器则将直流电逆变成交流电回馈到交流微电网，本发明可以有效调控智能社区微电网中的各种分布式电源和可再生能源发电系统，平衡供用电差异，稳定供电质量，起到削峰填谷、事故备用的作用，既能防止微电网严重异常时对储能电池造成损害，也能防止储能系统故障时对微电网造成伤害，提高了稳定供电的安全性与可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能社区微电网电池储能系统。
背景技术
伴随着经济建设和生产取得了巨大成就的同时，我国也付出了巨大的能源和环境代价。继“十一五”规划提出2010年实现单位国内生产总值能耗降低20%、主要污染物排放总量减少10%的约束性指标后，2009年中国政府再次提出到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，并将减排目标作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划。中国节能减排工作面临的形势严峻，一方面，居民消费结构的升级与电气化的耐用消费品的比重提高，生活能源消耗程度提高；另一方面，中国的产业发展水平也助推了中国的能源高消耗发展模式。
随着国家能源发展战略的调整和发展低碳经济的要求，我国正加快资源节约型、环境友好型社会的建设，电能在提升能源效率中的地位举足轻重。智能社区微电网系统形成了循环用电、环保用电的理想智能社区低碳能源系统，为发展低碳经济，提高居民生活质量提供强有力的科技支撑。智能社区微电网系统不同于常规的配电网，其中接入了大量的分布式电源（光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池发电系统等），需要安装电池储能系统来实现电能的存储和释放。
发明内容
本发明提供一种智能社区微电网电池储能系统，是一种可以储存微电网中电力或者将电力释放给微电网的双向自动运转系统，可以有效调控智能社区微电网中的各种分布式电源和可再生能源发电系统，平衡供用电差异，稳定供电质量，起到削峰填谷、事故备用的作用，既能防止微电网严重异常时对储能电池造成损害，也能防止储能系统故障时对微电网造成伤害，提高了稳定供电的安全性与可靠性。
为了达到上述目的，本发明提供一种智能社区微电网电池储能系统，包含：
双向AC/DC变流器，其交流侧通过隔离变压器电性连接交流微电网，其直流侧电性连接储能电池，当储能电池充电时，该双向AC/DC变流器将微电网侧的交流电整流成直流电供给储能电池充电，当储能电池放电时，双向AC/DC变流器则将直流电逆变成交流电回馈到交流微电网；
交流侧LCL滤波器，其电性连接在双向AC/DC变流器的交流侧，该交流侧LCL滤波器可将双向AC/DC变流器中开关频率成分的高频谐波滤除；
直流侧LC滤波器，其电性连接在双向AC/DC变流器的直流侧，该直流侧LC滤波器可滤除高频成分的电流/电压谐波，抑制高频纹波；
电池管理系统，其电性连接储能电池，该电池管理系统控制储能电池；
PCS监控系统，其通过通讯接口分别连接双向AC/DC变流器和电池管理系统，该PCS监控系统控制智能社区微电网电池储能系统在储能电池充电模式和储能电池放电模式之间切换，实现储能电池与交流微电网之间的能量双向交换。
所述的智能社区微电网电池储能系统还包含：
交流侧EMI滤波器，其电性连接在双向AC/DC变流器的交流侧，可以去除交流侧电磁干扰；
直流侧EMI滤波器，其电性连接在双向AC/DC变流器的直流侧，可以去除直流侧电磁干扰。
所述的智能社区微电网电池储能系统还包含：
交流侧主接触器，其电性连接在双向AC/DC变流器的交流侧；
交流侧预充电电路，其与交流侧主接触器并联；
主断路器，其电性连接在双向AC/DC变流器的交流侧；
直流侧断路器，其电性连接在双向AC/DC变流器的直流侧；
直流侧预充电电路，其与直流侧断路器并联。
本发明可以有效调控智能社区微电网中的各种分布式电源和可再生能源发电系统，平衡供用电差异，稳定供电质量，起到削峰填谷、事故备用的作用，既能防止微电网严重异常时对储能电池造成损害，也能防止储能系统故障时对微电网造成伤害，提高了稳定供电的安全性与可靠性。
附图说明
图1是本发明提供的智能社区微电网电池储能系统的电路框图。
具体实施方式
以下根据图1具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供一种智能社区微电网电池储能系统，包含：
双向AC/DC变流器1，其交流侧通过隔离变压器3电性连接交流微电网15，其直流侧电性连接储能电池12，当储能电池12充电时，该双向AC/DC变流器1将微电网15侧的交流电整流成直流电供给储能电池12充电，当储能电池12放电时，双向AC/DC变流器1则将直流电逆变成交流电回馈到交流微电网15；
交流侧LCL滤波器2，其电性连接在双向AC/DC变流器1的交流侧，该交流侧LCL滤波器2可将双向AC/DC变流器1中开关频率成分的高频谐波滤除；
直流侧LC滤波器8，其电性连接在双向AC/DC变流器1的直流侧，该直流侧LC滤波器8可滤除高频成分的电流/电压谐波，抑制高频纹波；
电池管理系统BMS（BATTERYMANAGEMENTSYSTEM）13，其电性连接储能电池12，该电池管理系统12控制储能电池12；
PCS（能量转换系统，powerconversionsystem）监控系统14，其通过通讯接口分别连接双向AC/DC变流器1和电池管理系统13，该PCS监控系统14控制智能社区微电网电池储能系统在储能电池充电模式和储能电池放电模式之间切换，实现储能电池与交流微电网之间的能量双向交换。
所述的智能社区微电网电池储能系统还包含：
交流侧EMI（电磁干扰，Electro-MagneticInterference）滤波器5，其电性连接在双向AC/DC变流器1的交流侧，可以去除交流侧电磁干扰；
直流侧EMI滤波器9，其电性连接在双向AC/DC变流器1的直流侧，可以去除直流侧电磁干扰。
所述的智能社区微电网电池储能系统还包含：
交流侧主接触器4，其电性连接在双向AC/DC变流器1的交流侧；
交流侧预充电电路7，其与交流侧主接触器4并联；
主断路器6，其电性连接在双向AC/DC变流器1的交流侧；
直流侧断路器10，其电性连接在双向AC/DC变流器1的直流侧；
直流侧预充电电路11，其与直流侧断路器10并联。
本发明提供的智能社区微电网电池储能系统用于实现储能电池与交流微电网之间的能量双向交换，可工作在储能电池充电模式和储能电池放电模式，双向AC/DC变流器可四象限运行，满载情况下充电模式和放电模式之间的转换可在100ms内实现，满足GB10236-88规定的变流器抗电网干扰的要求，PCS监控系统通过通讯接口分别连接双向AC/DC变流器和电池管理系统，实现“遥测、遥信、遥控、遥调”等功能，可采用远程、本地等控制方式，具有存储分时段工作模式功能，当与后台管理系统出现故障时，可按照本地存储的分时段工作模式进行工作，具有完善的保护系统，包括输入欠压、缺相检测、输出过压、输出过载、温度保护等必要的保护功能。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (3)
1.一种智能社区微电网电池储能系统，其特征在于，包含：
双向AC/DC变流器（1），其交流侧通过隔离变压器（3）电性连接交流微电网（15），其直流侧电性连接储能电池（12），当储能电池（12）充电时，该双向AC/DC变流器（1）将微电网（15）侧的交流电整流成直流电供给储能电池（12）充电，当储能电池（12）放电时，双向AC/DC变流器（1）则将直流电逆变成交流电回馈到交流微电网（15）；
交流侧LCL滤波器（2），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的交流侧，该交流侧LCL滤波器（2）可将双向AC/DC变流器（1）中开关频率成分的高频谐波滤除；
直流侧LC滤波器（8），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的直流侧，该直流侧LC滤波器（8）可滤除高频成分的电流/电压谐波，抑制高频纹波；
电池管理系统（13），其电性连接储能电池（12），该电池管理系统（12）控制储能电池（12）；
PCS监控系统（14），其通过通讯接口分别连接双向AC/DC变流器（1）和电池管理系统（13），该PCS监控系统（14）控制智能社区微电网电池储能系统在储能电池充电模式和储能电池放电模式之间切换，实现储能电池与交流微电网之间的能量双向交换。
2.如权利要求1所述的智能社区微电网电池储能系统，其特征在于，所述的智能社区微电网电池储能系统还包含：
交流侧EMI滤波器（5），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的交流侧，可以去除交流侧电磁干扰；
直流侧EMI滤波器（9），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的直流侧，可以去除直流侧电磁干扰。
3.如权利要求2所述的智能社区微电网电池储能系统，其特征在于，所述的智能社区微电网电池储能系统还包含：
交流侧主接触器（4），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的交流侧；
交流侧预充电电路（7），其与交流侧主接触器（4）并联；
主断路器（6），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的交流侧；
直流侧断路器（10），其电性连接在双向AC/DC变流器（1）的直流侧；
直流侧预充电电路（11），其与直流侧断路器（10）并联。
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