CN116345511A - 一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统及其方法,应用于通信基站的削峰填谷储能系统包括户外柜本体、混合逆变器、电池模块和控制模块,所述混合逆变器、所述电池模块和所述控制模块均设置于所述户外柜本体的内部,所述混合逆变器和所述电池模块分别与所述控制模块连接;所述混合逆变器设置有交流输入接口、交流输出接口和电池接口,所述交流输入接口用于连接市电,所述交流输出接口用于连接负载;所述电池模块通过所述电池接口与所述混合逆变器连接。本发明的一个技术效果在于,设计合理,使得对现有通信基站的改造不仅操作方便、周期短、有利于减少投入以及节省电费,同时也能够减小电网负载峰谷差。
Description
技术领域
本发明属于基站供电技术领域,具体涉及一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统及其方法。
背景技术
根据“碳达峰”“碳中和”等国家能源战略发展要求,国家发改委也在拉大峰谷电价推进需求侧改革。目前国内基站类负载由于通信业务的发展,4G到5G升级,负载用量也不断提高,对于基站类应用的节能减排需求也愈加迫切。由于基站类负载较平稳,采用削峰填谷模式在低谷电价时段充电,并在峰值电价时段放电,可以有效节省电费,减小电网负载峰谷差。
但是,目前通信基站存量市场较大,对原有系统升级改造时需要调整供电结构,导致改造的难度大、投入高以及周期长等技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统及其方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面,提供了一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统,包括户外柜本体、混合逆变器、电池模块和控制模块,所述混合逆变器、所述电池模块和所述控制模块均设置于所述户外柜本体的内部,所述混合逆变器和所述电池模块分别与所述控制模块连接;
所述混合逆变器设置有交流输入接口、交流输出接口和电池接口,所述交流输入接口用于连接市电,所述交流输出接口用于连接负载;所述电池模块通过所述电池接口与所述混合逆变器连接;
在充电阶段,所述控制器控制混合逆变器并网运行,电网按照预设充电功率对电池模块进行充电,同时由电网为负载供电;在放电阶段时,控制器控制混合逆变器切换至离网模式运行,由电池模块放电供负载使用。
可选地,若电池模块达到充满状态,所述电池模块向所述控制模块发送禁充信号,所述控制模块控制电网停止通过混合逆变器向电池模块充电;
若电池模块达到禁放状态,所述电池模块向所述控制模块发送禁放信号,所述控制模块控制所述混合逆变器由离网模式运行切换至并网运行,削峰填谷储能系统进入充电阶段。
可选地,该应用于通信基站的削峰填谷储能系统还包括第一断路器、第二断路器和直流断路器;
所述交流输入接口通过第一断路器与市电连接,所述交流输出接口通过第二断路器与负载连接;所述电池模块通过所述直流断路器与电源接口连接。
可选地,所述负载包括第一负载和第二负载,所述第二负载包括空调模块,所述空调模块通过第二断路器与混合逆变器连接;
在环境温度高于制冷设定温度时,所述空调模块启动制冷,在环境温度达到制冷温度设定回差值时,所述空调模块关闭制冷;在环境温度低于加热设定温度时,所述空调模块启动加热,在环境温度达到加热温度设定回差值时,所述空调模块关闭加热。
可选地,所述第二负载还包括第一计量电表和第二计量电表;所述第一计量电表设置于所述交流输入接口与市电的连接线路上,用于对市电的供电量进行计量;
所述第二计量电表设置于所述混合逆变器与第一负载的连接线路上,用于对第一负载的用电量进行计量。
可选地,所述第二负载还包括4G模块,所述4G模块通过AC/DC整流器与所述交流输出接口电连接:
所述控制模块通过AC/DC整流器与所述交流输出接口电连接;
所述第一计量电表和所述第二计量电表分别通过AC/DC整流器与所述交流输出接口电连接。
可选地,所述控制模块通过网口与所述4G模块连接,所述控制模块通过4G模块将数据发送至云端。
可选地,所述混合逆变器设置有光伏接口,所述光伏接口用于接入光伏发电模块。
可选地,所述户外柜本体包括内层隔板、外层隔板和岩棉,所述岩棉填充于所述内层隔板和外层隔板之间。
根据本发明的第二方面,提供了一种应用于通信基站的削峰填谷储能方法,采用上述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,包括如下步骤:
将高峰或尖峰电价时段设置为放电阶段,并将平谷电价时段设置为充电阶段;
在充电阶段,控制器控制混合逆变器并网运行,电网按照预设充电功率对电池模块进行充电,同时由电网为负载供电;在放电阶段时,控制器控制混合逆变器切换至离网模式运行,由电池模块放电供负载使用。
本发明的一个技术效果在于:
在本申请实施例中,该应用于通信基站的削峰填谷储能系统可以在不调整原有基站的供电结构前提下,实现削峰填谷储能系统的快速接入,而且,削峰填谷储能系统在放电阶段采用离网运行模式,不会出现逆功率情况,最小化减少对原有电网结构的影响。
另外,削峰填谷储能系统可以快速有效地对基站负荷实现削峰填谷应用,操作方便,周期短,有利于减少投入以及节省电费,同时也能够减小电网负载峰谷差。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统的结构示意图;
图2为本发明一实施例的一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统的户外柜本体的正视图;
图3为本发明一实施例的一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统的户外柜本体的侧视图;
图4为本发明一实施例的一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统的户外柜本体的后视图。
图中:1、户外柜本体;2、混合逆变器;3、电池模块;4、控制模块;5、市电;61、第一断路器;62、第二断路器;63、直流断路器;64、第三断路器;65、第四断路器;7、空调模块;81、第一计量电表;82、第二计量电表;9、4G模块;10、智能配电系统;11、AC/DC整流器;12、第一负载。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
下面将详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1至图4所示,根据本发明的第一方面,提供了一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其用于实现通信基站的削峰填谷储能,并能解决目前基站应用的削峰填谷储能系统改造困难、投入高、周期长的问题。
具体地,该应用于通信基站的削峰填谷储能系统包括户外柜本体1、混合逆变器2、电池模块3和控制模块4,所述混合逆变器2、所述电池模块3和所述控制模块4均设置于所述户外柜本体1的内部,所述混合逆变器2和所述电池模块3分别与所述控制模块4连接。
进一步具体地,所述混合逆变器2设置有交流输入接口、交流输出接口和电池接口,所述交流输入接口用于连接市电5,所述交流输出接口用于连接负载;所述电池模块3通过所述电池接口与所述混合逆变器2连接。例如,混合逆变器2与电池模块3之间采用CAN通信,以保证混合逆变器2与电池模块3之间具有较好的通信效果。
在充电阶段,所述控制器控制混合逆变器2并网运行,电网按照预设充电功率对电池模块3进行充电,同时由电网为负载供电。
在放电阶段时,控制器控制混合逆变器2切换至离网模式运行,由电池模块3放电供负载使用。
在本申请实施例中,该应用于通信基站的削峰填谷储能系统可以在不调整原有基站的供电结构前提下,实现削峰填谷储能系统的快速接入,而且,削峰填谷储能系统在放电阶段采用离网运行模式,不会出现逆功率情况,最小化减少对原有电网结构的影响。
另外,削峰填谷储能系统可以快速有效地对基站负荷实现削峰填谷应用,操作方便,周期短,有利于减少投入以及节省电费,同时也能够减小电网负载峰谷差。
需要说明的是,在将削峰填谷储能系统接入需要改造的通信基站时,将通信基站原有的电源输入线路拆除,接入户外柜本体1的市电5输入侧;原负载接入线路拆除,接入户外柜本体1的负载侧,就可以快速实现削峰填谷储能系统的接入,操作非常简单。
在一个具体的实施方式中,电池模块3采用多个48V磷酸铁锂电池并联接入,接入数量可以根据负载需求进行调整。电池模块3的内部采用CAN通信级联形式接入,各设备地址通过拨码器实现区分。电池模块3与混合逆变器2之间的通信通过第一块电池模块3对外接出,也采用CAN通信。
可选地,若电池模块3达到充满状态,所述电池模块3向所述控制模块4发送禁充信号,所述控制模块4控制电网停止通过混合逆变器2向电池模块3充电;
若电池模块3达到禁放状态,所述电池模块3向所述控制模块4发送禁放信号,所述控制模块4控制所述混合逆变器2由离网模式运行切换至并网运行,削峰填谷储能系统进入充电阶段。
在上述实施方式中,有助于更好地保护电池模块3,保证电池模块3使用的安全性,以延长电池模块3的使用寿命。
可选地,该应用于通信基站的削峰填谷储能系统还包括第一断路器61、第二断路器62和直流断路器63;
所述交流输入接口通过第一断路器61与市电5连接,即混合逆变器2的输入端通过第一断路器61与市电5的电源输入侧连接;所述交流输出接口通过第二断路器62与负载连接,即混合逆变器2的输出端通过第二断路器62与负载侧连接;所述电池模块3通过所述直流断路器63与电源接口连接。
在上述实施方式中,通过第一断路器61能够快速控制市电5与混合逆变器2的电连接;通过第二断路器62能够快速控制混合逆变器2与负载的电连接,通过直流断路器63能够快速控制混合逆变器2与电源模块的电连接,操作简单,便于控制。
可选地,所述负载包括第一负载12和第二负载,所述第二负载包括空调模块7,所述空调模块7通过第二断路器62与混合逆变器2连接;
在环境温度高于制冷设定温度时,所述空调模块7启动制冷,在环境温度达到制冷温度设定回差值时,所述空调模块7关闭制冷;在环境温度低于加热设定温度时,所述空调模块7启动加热,在环境温度达到加热温度设定回差值时,所述空调模块7关闭加热。
在上述实施方式中,空调模块7能够较好地保证户外柜本体1内部温度的稳定性,从而保证削峰填谷储能系统工作的安全性。
可选地,所述第二负载还包括第一计量电表81和第二计量电表82;所述第一计量电表81设置于所述交流输入接口与市电5的连接线路上,用于对市电5的供电量进行计量;
所述第二计量电表82设置于所述混合逆变器2与第一负载12的连接线路上,用于对第一负载12的用电量进行计量。
在上述实施方式中,第一计量电表81用于测量电网的用电量,第二计量电表82用于测量第一负载12侧的用电量。第一计量电表81可以对削峰填谷储能系统的总体用电量进行核算,可作为电网电费结算依据。第二计量电表82主要对通信基站内第一负载12(也即原有负载)的用电量进行计量,可作为通信基站负载计量电费依据。
在一个具体的实施方式中,户外柜本体1内的第二荷载还包括照明设备、防雷设备以及其他用电设备,各个设备按照负载的需求配置断路器。
可选地,所述第二负载还包括4G模块9,所述4G模块9通过AC/DC整流器11与所述交流输出接口电连接:
所述控制模块4通过AC/DC整流器11与所述交流输出接口电连接;
所述第一计量电表81和所述第二计量电表82分别通过AC/DC整流器11与所述交流输出接口电连接。
在上述实施方式中,4G模块9、控制模块4、第一计量电表81、第二计量电表82等元件与混合逆变器2的连接方式比较简单,有助于通过混合逆变器2向各个元件稳定供电。
可选地,所述控制模块4通过网口与所述4G模块9连接,所述控制模块4通过4G模块9将数据发送至云端。
在上述实施方式中,控制模块4通过4G模块9连接至云端,将本地运行数据转发至云端,实现网页及APP端对运行数据的监控。
可选地,所述混合逆变器2设置有光伏接口,所述光伏接口用于接入光伏发电模块。这有利于实现混合逆变器2通过光伏接口与光伏发电模块的电连接,使得光伏发电模块充分利用光能实现通过混合逆变器2对电池模组充电,有助于节约能源,从而更好地节约成本。
可选地,所述户外柜本体1包括内层隔板、外层隔板和岩棉,所述岩棉填充于所述内层隔板和外层隔板之间。这使得户外柜本体1具有较好的保温效果,从而有助于维持户外柜本体1内部温度的稳定性,保证户外柜本体1内混合逆变器2、电池模块3、控制模块4等各个部件工作的稳定性。
参见图1,交流输出接口连接有第一线路的输入端,第一线路的输出端连接有多个第一子线路,其中一个第一子线路作为备用线路,其余多个第一子线路分别连接空调模块7、第一负载12、用电设备以及AC/DC整流器11。第二断路器62设置于第一线路,每个第一子线路上均设置有第三断路器64,用于控制各个第一子线路的通断。
可选地,该用于通信基站的削峰填谷储能系统还包括智能配电系统10和第四断路器65,智能配电系统10通过第四断路器65与混合逆变器连接,且第四断路器65与混合逆变器2的连接点位于第一断路器61的靠近混合逆变器2的一侧。智能配电系统10是按用户的需求,遵循配电系统的标准规范而二次开发的一套具有专业性强、自动化程度高、易使用、高性能、高可靠等特点的适用于低压配电系统的电能管理系统。通过遥测和遥控可以合理调配负荷,实现优化运行,有效节约电能,并有高峰与低谷用电记录,从而为能源管理提供了必要条件。
根据本发明的第二方面,提供了一种应用于通信基站的削峰填谷储能方法,采用上述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,包括如下步骤:
将高峰或尖峰电价时段设置为放电阶段,并将平谷电价时段设置为充电阶段;
在充电阶段,控制器控制混合逆变器2并网运行,电网按照预设充电功率对电池模块3进行充电,同时由电网为负载供电;在放电阶段时,控制器控制混合逆变器2切换至离网模式运行,由电池模块3放电供负载使用。
在上述实施方式中,该应用于通信基站的削峰填谷储能方法设计合理,使得对现有通信基站的改造不仅操作方便、周期短、有利于减少投入以及节省电费,同时也能够减小电网负载峰谷差。
在本申请实施例中,工作人员通过触摸屏实现对控制模块4的操作,控制模块4对第一计量电表81、第二计量电表82、空调模块7、混合逆变器2等的数据采用485总线进行采集,并通过触摸屏进行显示。控制模块4对外采用网口与4G模块9连接,实现数据上传。
触摸屏具有削峰填谷设置界面,可以对削峰填谷时段及电池的充电功率设置。如0:00到8:00为充电阶段,8:01到12:00放电阶段;12:01到16:00充电阶段,16:01到23:59放电阶段。削峰填谷储能系统可以根据项目地电网峰谷电价时段对充电阶段和放电阶段进行设置。在充电阶段,控制模块4控制混合逆变器2并网运行,削峰填谷储能系统按照设定充电功率进行充电,同时由电网给负载供电,电池模块3充满后发出禁充信号,则混合逆变器2停止充电;在放电阶段,控制模块4控制混合逆变器2切换至离网模式运行,由电池模块3进行放电供负载使用,若电池达到禁放状态,削峰填谷储能系统可自动切换到并网状态,由电网再次对负载供电。削峰填谷储能系统按照以上逻辑实现削峰填谷运行。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,包括户外柜本体、混合逆变器、电池模块和控制模块,所述混合逆变器、所述电池模块和所述控制模块均设置于所述户外柜本体的内部,所述混合逆变器和所述电池模块分别与所述控制模块连接;
所述混合逆变器设置有交流输入接口、交流输出接口和电池接口,所述交流输入接口用于连接市电,所述交流输出接口用于连接负载;所述电池模块通过所述电池接口与所述混合逆变器连接;
在充电阶段,所述控制器控制混合逆变器并网运行,电网按照预设充电功率对电池模块进行充电,同时由电网为负载供电;在放电阶段时,控制器控制混合逆变器切换至离网模式运行,由电池模块放电供负载使用。
2.根据权利要求1所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,若电池模块达到充满状态,所述电池模块向所述控制模块发送禁充信号,所述控制模块控制电网停止通过混合逆变器向电池模块充电;
若电池模块达到禁放状态,所述电池模块向所述控制模块发送禁放信号,所述控制模块控制所述混合逆变器由离网模式运行切换至并网运行,削峰填谷储能系统进入充电阶段。
3.根据权利要求2所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,还包括第一断路器、第二断路器和直流断路器;
所述交流输入接口通过第一断路器与市电连接,所述交流输出接口通过第二断路器与负载连接;所述电池模块通过所述直流断路器与电源接口连接。
4.根据权利要求3所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,所述负载包括第一负载和第二负载,所述第二负载包括空调模块,所述空调模块通过第二断路器与混合逆变器连接;
在环境温度高于制冷设定温度时,所述空调模块启动制冷,在环境温度达到制冷温度设定回差值时,所述空调模块关闭制冷;在环境温度低于加热设定温度时,所述空调模块启动加热,在环境温度达到加热温度设定回差值时,所述空调模块关闭加热。
5.根据权利要求4所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,所述第二负载还包括第一计量电表和第二计量电表;所述第一计量电表设置于所述交流输入接口与市电的连接线路上,用于对市电的供电量进行计量;
所述第二计量电表设置于所述混合逆变器与第一负载的连接线路上,用于对第一负载的用电量进行计量。
6.根据权利要求5所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,所述第二负载还包括4G模块,所述4G模块通过AC/DC整流器与所述交流输出接口电连接:
所述控制模块通过AC/DC整流器与所述交流输出接口电连接;
所述第一计量电表和所述第二计量电表分别通过AC/DC整流器与所述交流输出接口电连接。
7.根据权利要求6所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,所述控制模块通过网口与所述4G模块连接,所述控制模块通过4G模块将数据发送至云端。
8.根据权利要求1所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,所述混合逆变器设置有光伏接口,所述光伏接口用于接入光伏发电模块。
9.根据权利要求1所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,其特征在于,所述户外柜本体包括内层隔板、外层隔板和岩棉,所述岩棉填充于所述内层隔板和外层隔板之间。
10.一种应用于通信基站的削峰填谷储能方法,其特征在于,采用如权利要求1-9任意一项所述的应用于通信基站的削峰填谷储能系统,包括如下步骤:
将高峰或尖峰电价时段设置为放电阶段,并将平谷电价时段设置为充电阶段;
在充电阶段,控制器控制混合逆变器并网运行,电网按照预设充电功率对电池模块进行充电,同时由电网为负载供电;在放电阶段时,控制器控制混合逆变器切换至离网模式运行,由电池模块放电供负载使用。
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CN106774498A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 北京海林节能科技股份有限公司 | 温度控制方法及装置 |
CN114629145A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-06-14 | 岳阳耀宁新能源科技有限公司 | 一种用于通信基站的具备削峰填谷的储能系统和方法 |
-
2023
- 2023-02-28 CN CN202310213050.7A patent/CN116345511A/zh active Pending
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